Изобретение относится к способам обработки шламов водоочистки и может быть использовано для обработки гидрооксидных осадков, являющихся продуктом очистки природных вод. The invention relates to methods for treating water treatment sludge and can be used to treat hydroxide sludge, which is a product of natural water treatment.
Известен способ обработки осадков, предусматривающий замораживание в мелкодисперсном виде на внутренней поверхности камеры кристаллизации и оттаивание образовавшихся ледяных оболочек при последующем нагреве поверхности кристаллизации. A known method of processing precipitation, providing freezing in fine form on the inner surface of the crystallization chamber and thawing the formed ice shells during subsequent heating of the crystallization surface.
Недостатком известного решения является недостаточная интенсивность процессов замораживания - оттаивания вследствие замораживания дисперсных частиц осадка на поверхности кристаллизации, при котором отсутствует диффузионная миграция воды к поверхности слоя образующегося льда. Эффективность процессе поэтому обеспечивается лишь при условии, когда скорость замораживания не превышает скорости миграции воды из ячеек коллоида. A disadvantage of the known solution is the insufficient intensity of the freezing and thawing processes due to freezing of dispersed particles of sediment on the crystallization surface, in which there is no diffusive migration of water to the surface of the layer of ice formed. The efficiency of the process is therefore ensured only under the condition that the speed of freezing does not exceed the rate of migration of water from the cells of the colloid.
Известно, что интенсивность процесса замораживания снижается при увеличении толщины замороженного слоя осадка. Ясно, что при намораживании слоя отдельные его части будут замораживаться в различных условиях. С ростом его толщины эти условия становятся все менее благоприятными, что приводит к необходимости ограничения толщины слоя 3-5 мм из-за роста требуемого времени его промораживания. It is known that the intensity of the freezing process decreases with increasing thickness of the frozen sediment layer. It is clear that when a layer is frozen, its individual parts will be frozen under various conditions. With an increase in its thickness, these conditions become less and less favorable, which leads to the need to limit the layer thickness of 3-5 mm due to an increase in the required time for freezing it.
Задачей изобретения является повышение эффективности процесса обработки осадка. The objective of the invention is to increase the efficiency of the sludge treatment process.
Поставленная задача достигается тем, что замораживание мелкодисперсных частиц осадка ведут путем непосредственного контакта с газообразным хладагентом и полученные твердые частицы осадка подвергают оттаиванию. The problem is achieved in that the freezing of fine particles of the precipitate is carried out by direct contact with gaseous refrigerant and the resulting solid particles of the precipitate are thawed.
Достижение задачи основано на том, что при предлагаемом способе замораживания осадка устраняется целый комплекс причин, затрудняющих протекание процесса изменения физико-химической структуры коллоида; к ним относятся односторонний поток тепла (через охлаждающую стенку барабана), все более невыгодные условия охлаждения из-за утолщения намораживаемого слоя осадка, громоздкость и сложность установки, ограничение на ее производительность, необходимость оттаивания льдинок сравнительно больших размеров, металлоемкость и энергоемкость организации процесса. При замораживании предварительно диспергированного осадка (в установке искусственного снега, например) указанные выше процессы протекают в благоприятных условиях в связи с развитой поверхностью снежинок, тепловым потоком от поверхности внутренней зоны частички во все стороны, однородностью условий охлаждения всех частиц, легкостью оттаивания снежинок по сравнению с кусочками льда. Achieving the task is based on the fact that with the proposed method of sediment freezing, a whole complex of reasons that impede the process of changing the physicochemical structure of the colloid is eliminated; These include a one-way heat flow (through the cooling wall of the drum), increasingly unfavorable cooling conditions due to the thickening of the freezing layer of the sediment, the bulkiness and complexity of the installation, the limitation on its productivity, the need to thaw ice cubes of relatively large sizes, the metal and energy intensity of the process organization. When freezing a previously dispersed precipitate (in an artificial snow installation, for example), the above processes proceed under favorable conditions due to the developed surface of snowflakes, the heat flow from the surface of the inner zone of the particle in all directions, the uniformity of the cooling conditions of all particles, and the ease of thawing of snowflakes compared to pieces of ice.
На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа обработки осадка. На схеме показан источник 1 замораживающей среды (охлажденного воздуха, например). В нее подается диспергированный осадок, предварительно прошедший через диспергатор 2. В результате осуществляется его замораживание. Затем в устройстве 3 замороженные частицы осадка оттаивают и приобретают повышенную водоотдающую способность, после чего осуществляется механическое обезвоживание осадка в системе 4 и утилизация твердой взвеси и фугата в системе 5. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method of processing sludge. The diagram shows the source 1 of the freezing medium (chilled air, for example). Dispersed precipitate is fed into it, previously passed through dispersant 2. As a result, it is frozen. Then, in the device 3, the frozen sediment particles are thawed and acquire increased water-removing ability, after which the mechanical dewatering of the sediment in the system 4 and the utilization of the solid suspension and the centrate in the system 5 are carried out.
