Способ получения фильтрующей загрузки

 

Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и может быть использовано для приготовления питьевой воды путем использования в качестве ф ильтрующей загрузки отходов ТЭС. Для осуществления способа шлак-продукт водной грануляции расплава минеральной части твердого топлива, получаемой при его сжигании и раздельной золошлакоудалении, подвергают рассеву сначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круглыми отверстиями. Способ позволяет получить фильтрукицую загрузку с повышенной механической прочностью и хи- --- мической стойкостью, с увеличенными межзерновой пористостью и коэффициентом формы, что обеспечивает увеличение продолжительности фипьтроцикла и количества очищаемой за фильтроцикп воды, а также снижает расход промыв-, ной воды. 3 табл. & 1Л (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 01. D 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4147814/27-26 (22) 17. 11. 86 (46) 30.11,88. Бюл. У 44 (71) Львовская железная дорога (72) В.Д. Васильев (53) 663.63.067(088.8) (56} Филимонова Л.П. и др. Фильтрующий материал из золошлаковых отходов

Новочеркасской ГРЭС. Известия СевероКавкаэского научного центра. Технические науки, N 4, Высшая школа, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЗАГРУЗ КИ (57} Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и может быть использовано для приготовления питьевой воды путем использования в качестве

„„Я0„„1440529 а1 фильтрующей загрузки отходов ТЭС. Для осуществления способа шлак-продукт водной грануляции расплава минеральной части твердого топлива, получаемой при его сжигании и раздельном эолошлакоудалении, подвергают рассеву сначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круглыми отверстиями. Способ позволяет получить фильтрующую загрузку с повышенной механической прочностью и химической стойкостью, с увеличенными межзерновой пористостью и коэффициентом формы, что обеспечивает увеличение продолжительности фильтроцикла и количества очищаемой за фильтроцикл ф воды, а также снижает расход промыв-. ной воды. 3 табл.

1440529

Изобретение относится к очистке природных вод фильтрованием и может быть использовано для получения загрузки водопроводных фильтров при приготовлении питьевой воды путем утилизации отходов ТЭС.

Цель изобретения — получение загрузки фильтров для очистки воды, обладающей повышенными механической прочностью, химической стойкостью с увеличенной межзерновой пористостью и коэффициентом формы загрузки.

Для осуществления способа получения загрузки водопроводных фильтров для очистки воды, используемых для приготовления питьевой воды из исходной, шлаковую массу, получаемую при жидком удалении минеральной части топлива с охлаждением гранулировани- 20 ем жидкого расплава в водяной ванне и его дроблением при раздельном золошлакоудалении, подвергают рассеву сначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круг 25 лыми отверстиями. г

Шлаковая масса, получаемая при раздельном золошлакоудалении,-не содержит частиц эолы и проходит этап резкого охлаждения минеральной части 30 топлива в водяной ванне, поэтому обладает повышенными механической стойкостью и химической стойкостью по сравнению с эолопеском и известными топливными шлаками.

Пример 1. Берут 3 вида шлаковой массы и золопесок Новочеркасской

ГРЭС (по известному способу) М- 1 шлаковая масса, получаемая при жидком шлакоудалении шлака с охлаждением щ его в водяной ванне и дроблением при совместном золошлакоудалении, например, шлак Кемеровской ГРЭС; М - 2 шлаковая масса, получаемая при сжигании мелкодисперсного угольного топли- 45 ва при совместном твердом шлакоудалении в топках с подвижной или обычной колосниковой решеткой, например, котельный шлак; М - 3 — шлаковая масса, получаемая при жидком шлакоудалении шлака с охлаждением его в водяной ванне и дроблением при раздельном золошлакоудалении, например, шлак

Бурштынской ГРЭС.

Шлаковые массы и золопесок сравнивают по механической прочности, химической стойкости, наличию водорастворимых примесей и форме зерен.

Полученные данные приведены в табл,1.

Данные табл. 1 покаэывают, что только шлаковая масса М - 3 и золопесок могут быть применены для загрузки водопроводных фильтров, используемых для приготовления питьевой воды из исходной, однако шлаковая масса

М 3 обладает повышенными по сравненжо с золопеском механической прочностью и химической стойкостью.

Шлаковая масса, получаемая при жидком удалении минеральной части топлива с охлаждением жидкого расплава в водянои ванне и его дроблением при раздельном эолошлакоудалении, обладает еще одним преимущест-. вом: только при способе жидкого удаления шлаковой массы могут быть получены частицы вытянутой формы, влияющие на технологические свойства загрузки фильтров очистки воды, так как одним иэ главных факторов, влияющих на процесс осветления воды от взвешенных веществ, является межзерновая пористость загрузки фильтров для очистки воды. Частицы вытянутой формы увеличивают межзерновую пористость загрузки.

Наибольшее влияние на межзерновую пористость имеют вытянутые частицы с отношением диаметра к длине от I:2 до 1:8 (частиц с отношением диаметра к длине более чем 1:8 обычно не бывает, что определяется параметрами дробильного оборудования ТЭС и растрескиванием их по длине при попадании в водяную ванну). Диаметр зерен загрузки d. может меняться от и, „, .-.

<„,èí причем <у,», и ь»н опред ляются технологическим моделированием в зависимости от фракционного сос- тава взвешенных веществ исходной воды, Зависимость межзерновой пористоСти ш от процентного содержания удлиненных частиц показывает, что чем больше удлиненных частиц попало в загрузку фильтра для очистки воды, тем больше межзерновая пористость. Поэтому, для получения загрузки фильтра для очистки воды, обладающей наилучшими технологическими показателями, производят рассев шлаковой массы таким образом, чтобы в загрузке оказалось максимальное число удлиненных частиц. Эта задача не может быть рес шена при рассеве шлаковой массы через сита с квадратными ячейками, так как

1440529 удлиненная частица может пройти через верхнее сита с квадратными ячейками только тогда, когда она находится перпендикулярно к ситу, что не всегда бывает при рассеве. Для получения

5 загрузки фильтра, обладающей наилучшими технологическими показателями, необходимо рассев шлаковой массы производить через верхнее сито с прямоугольными ячейками и размером просвета с1.„ „, 8й „, (верхнее сито будет пропускать максимальное число удлиненных частиц) и через нижнее сито с круглыми отверстиями и минимальным просветом равным d„« (нижнее сито будет задерживать максимальное число удлиненных частиц).

Пример 2. Технологическим моделированием установлено, что для очистки мутных вод требуется загрузка для водопроводных фильтров иэ шлаковой массы фракции 1-2,5 мм (от и

=1,0 мм до d. „„, =2,5 мм) . Сравнительный рассев через сита проводят 25 в трех вариантах: I вариант — верхнее сито — квадратные ячейки размером просвета 2,5х2,5 мм, нижнее сито квадратные ячейки с размером просвета

1,Ох1,0 мм; II вариант — верхнее си- д0 то — прямоугольные ячейки с размером просвета 2,5х20 мм; нижнее сито квадратные ячейки с размером просвета — 1,О« 1,0 ; III вариант — верхнее сито — прямоугольные ячейки с размером просвета 2,5 «20 мм, нижнее сито — круглые отверстия диаметром просвета 1,0 мм.

Получившуюся загрузку водопроводных фильтров для очистки воды срав- 40 нивают по межзерновой пористости и коэффициенту формы. Полученные данные сведены в табл. 2.

Как видно из данных табл. 2, предлагаемым способом рассева получают 45 загрузку водопроводных фильтров для очистки воды с наибольшей пористостью, и коэффициентом формы. Полученные загрузки испытывают по технологическим показателям на установке фильтра- 5О ционно-технологического анализа.

Первую из колонок диаметром 100мм,, высотой 3000.мм загружают золопеском, вторую — загрузкой из отходов

- топливного шлака согласно варианту рассева Т; третью — загрузкой из тех же отхоцов согласно варианту рассева II, четвертую — загрузкой из тех же отходов согласно варианту рассева I II. Высота слоя загрузки 1 м.

Через все колонки фильтруют воду сле— дующего состава: содержание взвешенных веществ 25 мг/л, щелочность 2,4, рН 7,05„ Скорость фильтрования на всех колонках поддерживают постоянной и равной 12 м/ч, кроме колонки 1, где скорость — 6 м/ч, так как золопесок скорости !2 м/ч не обеспечивает.

Содержание коагулянта !5 мг/л. Качество фильтрата соответствует ГОСТУ

2874-82 по всем показателям.

Критерием эффективности технологических показателей загрузки служит продолжительность фильтроцикла и количество очищаемой за фильтроцикл воды.

Результаты приведены в табл.3.

Как видно из табл. 3, наиболее эффективной является загрузка для водопроводных фильтров очистки воды, получаемая по предлагаемому способу получения фильтрующей загрузки (колонка 4).

Предложенным способом проводится также утилизация отходов ТЭС, так как загрузка может быть внедрена в водопроводных фильтрах для очистки воды, используемых для приготовления питьевой воды из исходной, путем их простой перегрузки. Цри этом значительно повышаются скорости фильтра; вания, снижается расход промывной воды. Увеличение утилизации отходов

ТЭС благотворно скажется на охране водного и воздушного бассейнов.

На применение загрузки иэ отходов

ТЭС, получаемой по предложенному способу, в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения имеется разрешение

Минздрава СССР.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ получения фильтрующей saгрузки для водопроводных фильтров из отхода ТЭС, включающий рассев отхода с выделением заданной фракции, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, химической стойкости, увеличения межзерновой пористости и коэффициента формы загрузки, в качестве отхода используют шлак — продукт водной грануляции расплава минеральной части твердого топлива, получаемой при его сжигании и раздельном золошлакоудалении, а рассев шлака осуществляют сначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круглыми отверстиями.

1

1 ф !

ЙГ

Й

Ф»Ъ

Ю ф!

М

«3

6!

И о !

»» о о у

f

6! х сч ь!

Ч о о

1 о о

»!

»Ъ о ф»

% ь

3/Ъ ф»Ъ

Ф!

Г!

1! О

Ю о

1 о

Я о ь сч

Ф. о

Ф I о о

6! о к !

Ф

lO о

В» о

3 о й

Р! X щ о к н Ф 1

О D 1 к

6! cd

1,I I и

«3

61 а 3 !

6 I

О сч

% 1

О !

C! !

6! !

X 1

1 Ф I

1 !6 I

I W 1

I D 1 к !

I ф .

1 е! I о о

6! у 1

1 6 1! д 1

О 1

1 ь

4»Ъ МЪ о о о а о о (1 ф ф о о о о о о о о

Ф о

1 сЛ

СЧ о о о

Ch о

Ф сч о.

1 !.! !»

° D а ФФ °

O tC X и а

cd

<6 lll cd

52а ф cd

1О Al X

О (X

6! ь мно о

fЛ f

О о 4Ч ОЪ мЪ, ф

Ф в

° ф о

<ч о

t I! Ъ»Ф О О

М Ф о.!

», ° Ч! О а о

t I

Ссс!

» о (»4

СЧ

»6 а о

1 1 Ю а о

»

Р М о а о о

\6 с6 к Р

1 4l

6 Н

М О

6I О

1440529

Al

tJ

О

К 1" Ф

«CgO

g ф ()

М Ж а

«Я мох к х

О У и

6! О О сч сл

» ° Ф! Ъ с Ъ ч о л

В Ol Ф

C) СЧ Ф»Ъ

CV < «!с

R Ф

Фч

CV

Ф Ю О о

С Ъ

° ° О ф1 !Ч а ф с

СЧ Ф»\

° !

"\ ФЪ !Ч

СЧ ч6

° ф еч о

«О»» ОЪ

9» е»ф

Ю м \/Ъ а 2 8

ФЬ 3

6! Ф

М ф 61 !«М а о Зй63

4 в l

3.2Д (23 I, 3

233

1 о

3.2 1

3 1 3

I 332 3

3 о ) !

3» ф I

3С 3

43 I

Рв I в л!

М к!

I 3

I e 1

t6 3

I 323 I

4 О I

1 34 l

1gl

4.1

1 .V

1 О

l g l

3 1

e I са 21 д 1 о

1 y, I

1 e I

3 Я !

Cf 3

e I

Х I!

e I

533

37 в ) х о е м Р Х м о

1 о

Рв

И вф а о о et

3» O

CJ I23 3

1 е

3

I

1

1

1 !

3

1 в

Ф i

4 1.

4 3

I 3 в

1 4

1 М

4 о

I g 4

Св2 в

3

<»2

1 1

I I3. 4

46 1

3 3 Е 1

Ц 1 о! мс

Х 1 а !

» I 222 3

О Ов е! м3

2 1 I

3

3 3 ф 2

Р, l

3.2

1 и 33 3

eZ3:33 .аo,о а

l»owe

>в И 223 х z o

33 Е О Е

° 33 Ж 26 22!

23 Х

33 o e z e ф Ic Ре а и ммэоо.

m и 33 а

Р.в- -Х

2О N2 9

ОМ 222Х

О М 3» 3» а,е 3.оо

exveo

Н М Ф в М

» В»

222O Z 34 охom

3 ° °

3»

2К Й Ю

Ф Ф О

223 Р М Р X 222 C 3:

Ф I М

& Х Х м ц о

Й 322

e o 223 g 33.М IC

A N2 22!

c) 5 g 2,E322533 о

II440529!

1 !

1

1

1 вв

223 I

Х 1

43 l

I и

О 1

W I

l

440529

Таблица 2

Межзерновая нористость,% максим. миннм. среди

Загрузка по варианту рассева I

1,42-1,52

51

Загрузка по ассеВа варианту

Загрузка по рассева варианту

III

1,8-2,2

1,17

Золопесок

44 36

Т а б л и ц а 3

Колонки

Показатели

Темп прироста потерь напора, см/ч 5,2

3,2 2,6 2,4

3,3

29 28 21

Продолжительность филь троцикла, ч:

По потере напора

38,46 62,5 76,9 83,3

34,5 35,7 47,6

30,3

Результирующая

34,5 35,7 47,6

30,3

1427,1 3250 3363 4484

Составитель Л. Ананьева

Редактор М. Товтин Техред М.,яндык Корректор В. Романенко

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 6123/9

Производственно-полиграфическое предприятие, г. огород, Ул. Проек ная

Загрузка водопроводных фильтров для очистки воды

Скорость проникновения осадка в загрузку, см/ч

По времени проникновения осадка

Количество воды, очищаемой за фильтроцикл, л

Коэффифициент формы

)