Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ
Изобретение относится к очистке сточных вод от взвешенных частиц, позволяет увеличить степень очистки сточных вод и снизить затраты на процесс очистки. В качестве фильтрующей среды используется помещенный в электромагнитное поле железный электролитический порошок со средневзвешенной крупностью фракций 0,12-0,16 мм. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИК!
19) (И) А1 (д1) 4 В 01 D 35/06 39/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ где 1;„P т
° 10 ((ч,„
-с 1k
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4257003/31-26 (22) 04 06 87 (46) 23.07.89. Бю,г. 1(27 (71) Красноярский институт цветных метагглов им.t1.È.Калинина (72) В.Г.Кисляков, Г1.Л.Курцевич, А.Г.Голова он, В.А.Трофг.мов и A.Ô.Òåiåðètt (53) 663.63.067(088.8? (56) Авторское <. видете.и eтно СССР
М 319325, кл. В 0; Э 3)/06, 1970.
Изобретение относится к очистке сточнь3х и оборотных вод B горной металлургической и строительной промг,пцлег(ности, а также в коммуна гьном сельском хозггггстве .
Пель изобретения — повышение эффективности при одновременном удеше вле нии процес са очис тки сточных вод от взвешенных веществ.
Сущность способа заключается в том, что загрязненную сточную воду пропускают через фильтрующую загрузку, представляющую собой железный эггектролггтический порошок со средневзвешенной крупностью фракций
0,12-0,16 мм. При этом порошок помещают в магнитное поле, напряженность которого определяют по формуле где Q — коэффицие нт гидродинамичес. кого сопротивления;
2 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЪ|Х ВОД ОТ
ВЗВЕШЕН11Ь1Х ВЕЩГСТ13 (57) Изобретение относится к очистке сточных вод от навешенных частиц, позволяет увеличить степень очистки сточных вод и снизить затраты на процесс очистки. В качестве фильтруюшей среды используется помещенный в электромагнитное поле железный электролитический порошок со средневзвешенной крупностью фракции О, 120,16 мм. 2 табл. средняя скорость потока
V сточных вод в фильтре, м/с; с — коэффициент неоднородности
-( магнитного поля, м
h — глубина потока сточных вод в фильтре, м, соответствует 1/2 диаметра фильтра.
Для обеспечения удержания прядей железного электролитического порошка внутри фильтра необходимо соблюдать следующее условие: магнитная сила, действующая на частицы порошка; сила динамического давления потока на пряди порошка; сила, возникающая от турбулентных завихрений потока; гравитационная сила частиц порошка.
Магнитная сила
= Po У x-.H grec/ Н, Н/кr, 1494929 где н, Ч
0,091 v
0,078 чср
Ь 022
Р,22
Гравитационная сила
,-ь
Р-mg °
0,22
15 где тп
P
Подста в первое
-д c (t. D/2)
Е„„=7910 D ° сН е 25
v (1+- — — ) +1 е 0 0083 ср 044
А/м.
-д.с (D/2) е
4O /
Использование железного электролитического порошка в фильтре крупностью менее 0,12 мм неэффективно иэ-эа резкого удорожания процесса
45 изготовления таких фракций. Стоимость порошка возрастает в 6-10 раз.
Кроме того, мелкий порошок создает неустойчивые. пряди, происходит снос порошка потоком очищаемых сточных вод за пределы магнитного поля и, как следствие, его потери.
Использование железного электролитического порошка в фильтре крупностью более 0,16 мм снижает степень очистки сточных вод из-за увеличения пористости фильтра и выноса тон. кодисперсных фракций дренирующим потоком.
А/м
А/м, или Н магнитная проницаемость
-т среды, р =4» 10 г/м, объем фильтра, мэ на 1 пот.м его длины, Ч = 1i D /4; е удельная магнитная носприимчивость частиц, х = 800»
° 10 мэ/кг; напряженность магнитного поля, А/м.
-2 C(t + D/2)
HgradН=сНе где с — коэффициент неоднородности магнитного поля, м
7(2 с=-+S D где S — расстояние между полюсами магнита, м;
D — диаметр фильтра, м; .t — толщина стенки фильтра, и.
Подставляя постоянные величины, можно записать
Сила динамического давления потока
Р Ч Ь<1 v где Ч) — коэффициент гидродинамического сопротивления;
Ь вЂ” плотность среды, кг/м ;
v„ — средняя скорость потока на высоте, равной d = D/2,м/с.
0 0083
Значение (1+ - ††) I следова0,44
D
Ф тельно, в упрощенном варианте формулу можно записать где h — - глубина потока сточных вод в фильтре, м, соответстнуе., 1/2 диаметра фильтра, Характеристика железного электролитического порошка приведена в табл, 1.
Гила, возникающая от турбулентных завихрений потока, е п ь h ь где v — вертикальная составляющая
Ь скорости потока, м/с, масса частицы порошка диаметром 0,16 мм, m =
0 01177 10 кг;
9,81 м /с ; удельная плотность частиц порошка, 1 = 5500 кг/мэ;
1000 кг/мэ;
94,47 ° 10 . вляя полученные равЕнства уравнение, получают
-2 (В/г)
7910 D сН Р
0,091 v 4 — (v + — — — — --)+ 94,47 ° 10
4 сР О44
S 14
Пример. Сточные воды, содержащие значительное количество тонкодисперсных глинистых частиц (12,0 г /дм ), поступают в фильтр, 3 выполненный в виде наклонной трубы диаметром 0,2 м и толщиной стенки
0,01 м. Дли.<а трубы около 10 и.
Внутренняя полость трубы заполнена железным электролитичес ким порошком, расход которого 2300 кг. Частицы порошка удерживаются внутри фильтра электромагнитным полем, соз даваемым электромагнитом, с внешней поверхности фильтра, с расстоянием между полюсами 0,2 м. Средняя скорость потока сТочных вод B фильтре
О, 1 м/с.
Коэффициент неоднородности магнитного поля
3 14 2 с = —, -- + — — = 25,7 м
0,2 0,2
Учитывая режим движения потока в фильтре, коэффициент гилродинамического сопрот влеиия + =- 1.
Напряженно-.ть магнитного поля
Н = 59 «А/м
Отвод осв .тленной водь. производится и"- нижней части трубы.
Для очистки фильтра электромагнит отключается, железньпг электролитический порошок смывается водой вместе с глинистыми частицами, а фи п тр загружается новой партией порошка.
Отделение железного электролитического порошка от глинистых частиц производится иа магнитном сепараторе.
Основные технико †экономическ показатели предлагаемого способа приведены в табл. 2.
Ф c р и у л а и з о б р е т е н и я
Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ, включающий пропускание загрязненной воды через фильтрующую среду, помещенную в магнитное поле, о т л и ч а ю щ и й
А/м, коэффициент гидродинамического сопротивления; средняя скорость потока сточных вод в фильтре, и/с; коэффициент неоднородности магнитного поля, и; глубина потока сточных вод в фильтре, м. где!
+cp
Таблица!
Характеристика Показатели
Химический состав,7:
99,000
0,015
0,015
0,010
О, 008
0,018
О, 100
0,160 железо углерод кремний марганец сера фосфор кислород остаток
Средневзвешенная крупность, мм
Выход по классам крупности, 7:
0,400+0,315 мм
0,515+0,160 мм
0,160+0,063 мм
0,063 мм
Удельная плотность, 45 кг/мз
Удельная магнитная восприимчивость частиц, м/кгз
Текучесть, с
0,12-0,16
20-38
35-55
20-40
5500
800 ° 10
94929 6 с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки ITplf одновременном удешевлении процесса, в качестве фильтрующей среды используют желез5 иьпг электролитический порошок со средневзвешенной крупностью фракций
О, 12-0, 16 мм, при этом напряженность магнитного поля определяют по формуле
1 9 9 2 9
1 л блица?
Ф2!.>11 ТР !! 3 )P) fffПредпагаемый способ очистки со среднеПоказатели ролл !!11О !» !! Ор>гс— тс гс бс т<)нл (ирс— т с>т ili! ) нэвегггеннои крупностью фракций ffoI)off!! а, мм
0,08 0,12 О, I6 О, 20
Содержание глинисты частиц в воде после о игетf ff, г/дм
Ь (>алансовс)я стоимость ф>гльтра, т1,1с. руб.
Расход электроэнерги!1, тыс. кВт/и в год
Затраты на эггектро.) нe!>
ГИЮ (ИЭ УЧЕтЛ СтС)гпсfO> !!
1 кВт/ч 2 Icolf,), òûc. I>÷(>.
Количество обногглен!1! 1 фильтра в год ffpff эк !1влленти )ff обсьеме
Затраты ll;l г!онтлж фильтрл, тыс.руб.
Затраты нл демонтаж, тыс.руб.
Суммарные элтрлты,т!к .руб.
0,160 0,210 0,210 0,570
З2,1 4,6 4,6 10,6 с)> 95 9 ) 95
О, >7!9
1,9 1,9 1,9 1,9
ЗО
0,1 0,1 0,1 0,1
0 8 >
О> i rr„1 0,1
0,1
>1,0,2, ) 12,1 18,1
188 „>»
13 ГО>!
Зкоl!0."111 lескill! эфсг>ект (бе 3 учет l y вс. нl÷егиlÿ стi .ие!!è о:!истки сточных 1)од), тыс.руб. в год
147, 7 > 176,2 > 17(>,6. > 1 70,6 >
Гоставитс пь О.Симс ве!!кс>
Редлктор (?.Хгрковецкля 1 с хред А. Крлвчук Корректор JI.Плтай
Заказ 414>/ ) Тираж 6(2(1
Под;исс ное
ВШ1ИПИ I f>f у>1 срстг е i!нсзг», )митс.т;! г)<) >эобрете!!>!ям ii открытиям и(>:i (КП(С(:(:Р
118>!3.">, . )с.кнл, rtl-3 >, Рлуflfcf;;)!3 >3аб., д. 4/ >
IIpQ2f Зво, !с твс)E(if» — >! 3длтс )!!1с:к!н! ком>>!!>с>3 I(3 f f3>> ) .>ж! с)род ° v)1. агар!3на) О!
