Спосіб одержання фільтруючої загрузки

Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и может быть использовано для приготовления питьевой воды путем использования в качестве 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 хи-* мической стойкостью, с увеличенными межзерновой пористостью и коэффициентом формы, что обеспечивает увеличение продолжительности фильтроцикла и количества очищаемой за фильтроцикл воды, а также снижает расход промывной воды. 3 табл. о ел со p-i.—* 1440529 Изобретение относится к очистке Полученные данные приведены в . природных вод фильтрованием и может табл.1. быть использовано для получения заДанные табл. 1 показывают, что грузки водопроводных фильтров при _ только шлаковая масса № 3 и золопеприготовлении питьевой воды путем сок могут быть применены для загрузутилизации отходов ТЭС. ки водопроводных фильтров, используемых для приготовления питьевой воды Цель изобретения - получение заиз исходной, однако шлаковая масса грузки фильтров для очистки воды, обJ Q . № 3 обладает повышенными по сравнению ладающей повышенными механической с золопеском механической прочностью прочностью, химической стойкостью с и химической стойкостью. увеличенной межзерновой пористостью и коэффициентом формы загрузки. Шлаковая масса, получаемая при жидком удалении минеральной части Для осуществления способа получе15 топлива с охлаждением жидкого расния загрузки водопроводных фильтров плаиа в водяной ванне и его дробледля очистки воды, используемых для нием при раздельном золошлакоудале'приготовления питьевой воды из исходкии, обладает еще одним преимущестной, шлаковую массу, получаемую при вом: только при способе жидкого удажидком удалении минеральной части топлива с охлаждением гранулировани- 20 ления шлаковой массы могут быть получены частицы вытянутой формы, влияюем жидкого расплава в водяной ванне щие на 'технологические свойства заи его дроблением при раздельном зологрузки фильтров очистки воды, так шлакоудалении, подвергают рассеву как одним из главных факторов, влияюсначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круг 25 щих на процесс осветления воды от взвешенных веществ, является межэерлыми отверстиями. новая пористость загрузки фильтров Шлаковая масса, получаемая при для очистки воды. Частицы вытянутой раздельном золошлакоудалении,-не соформы увеличивают межзерновую порисдержит частиц золы и проходит этап 30 тость загрузки. резкого охлаждения минеральной части топлива в водяной ванне, поэтому обНаибольшее влияние на межзерновую ладает повышенными механической стойпористость имеют вытянутые частицы костью и химической стойкостью по с отношением диаметра к длине от 1:2 сравнению с золопеском и известными до 1:8 (частиц с отношением диаметтопливными шлаками. 35 ра к длине более чем 1:8 обычно не бывает, что определяется параметрами П р и м е р 1. Берут 3 вида шлакодробильного оборудования ТЭС и расвой массы и золопесок Иовочеркасской трескиванием их по длине при попадаГРЭС (по известному способу) № 1 нии в водяную ванну). Диаметр зерен шлаковая масса, получаемая при жидком шлакоудалении шлака с охлаждением 40 загрузки d может меняться от d M r t f t C до d W M M , причем d ^ c и d ^ M опредеего в водяной ванне и дроблением при ляются технологическим моделированисовместном золошлакоудалении, наприем в зависимости от фракционного сосмер, шлак Кемеровской ГРЭС; № 2 тава взвешенных веществ исходной вошлаковая масса, получаемая при сжигании мелкодисперсного угольного топли- д5 ды, Зависимость межзерповой пористости m от процентного содержания удлива при совместном твердом шлакоудалененных частиц показывает» что чем нии в топках с подвижной или обычной больше удлиненных частиц попало в заколосниковой решеткой, например, когрузку фильтра для очистки воды, тем тельный шлак; № 3 - шлаковая масса, « больше межзерновая пористость. Поэтополучаемая при жидком шлакоудалении му, для получения загрузки фильтра шлака с охлаждением его в водяной для очистки воды, обладающей наилучванне и дроблением при раздельном шими технологическими показателями, золошлакоудалении, например, шлак производят рассев шлаковой массы таБурштынской ГРЭС. ге ким образом, чтобы в загрузке оказалось максимальное число удлиненных Шлаковые массы к золопесок сравничастиц. Эта задача не может быть ревают по механической прочности, хишена при рассеве шлаковой массы череэ мической стойкости, наличию водорастсита с квадратными ячейками, так как воримых примесей и форме зерен. 440529 за III. Высота слоя загрузки 1 м. удлиненная частица может пройти через Через все колонки фильтруют воду слеверхнее сито с квадратными ячейками дующего состава: содержание взвешентолько тогда, когда она находится ных веществ 25 мг/л, щелочность 2,4, перпендикулярно к ситу, что не всегда рН 7,05, Скорость фильтрования на бывает при рассеве. Для получения всех колонках поддерживают постоянзагрузки фильтра, обладающей наилучной и равной 12 м/ч, кроме колонки I, шими технологическими показателями, где скорость - 6 м/ч, так как золопенеобходимо рассев шлаковой массы производить через верхнее сито с прямо- 10 сок скорости 12 м/ч не обеспечивает. Содержание коагулянта 15 мг/л. Качеугольными ячейками и размером просвество фильтрата соответствует ГОСТу Т а d 8 d Мскс ( в е р х н е е СИТО буДЄТ Ho(KC * 2874-Й2 по всем показателям. пропускать максимальное число удлиненных частиц) и через нижнее сито с круглыми отверстиями и минимальным просветом равным & м м н (нижнее сито будет з адержива ть мак сималь но є число удлиненных частиц). П р и м е р 2. Технологическим моделированием установлено, что для 20 очистки мутных вод требуется загрузка для водопроводных фильтров из шлаковой массы фракции 1-2,5 мм (от d M ( l H = = 1 ,0 мм до dw a ( c C =2,5 мм) . Сравнительный рассев через сита проводят 25 в трех вариантах: I вариант - верхнее сито - квадратные ячейки размером просвета 2,5к2,5 мм, нижнее сито квадратные ячейки с размером просвета 1,0*1,0 мм; II вариант - верхнее си30 то - прямоугольные ячейки с размером . просвета 2,5*20 мм; нижнее сито квадратные ячейки с размером просвета - 1,0і*!,0 мм; III вариант - верхнее сито - прямоугольные ячейки с 35 размером просвета 2,5*20 мм, нижнее сито - круглые отверстия диаметром просвета 1,0 мм. Получившуюся загрузку водопроводных фильтров для очистки воды сравнивают по межзерновой пористости и коэффициенту формы. Полученные данные сведены в табл. 2. Как видно из данных табл. 2, предлагаемым способом рассева получают загрузку водопроводных фильтров для очистки воды с наибольшей пористостью и коэффициентом формы. Полученные загрузки испытывают по технологическим показателям на установке фильтрационно-технологического анализа. Первую из колонок диаметром 100мм, высотой 3000.мм загружают золопеском, вторую - загрузкой из отходов топливного шлака согласно варианту рассева I; третью - загрузкой из тех же отходов согласно варианту рассева II, четвертую - загрузкой из тех же отходов согласно варианту рассе 40 45 50 55 Критерием эффективности технологических показателей загрузки служит продолжительность фильтроцикла и количество очищаемой за фильтроцикл воды. Результаты приведены в табл.З. 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. При этом значительно повышаются скорости фильтрования, снижается расход промывной воды. Увеличение утилизации отходов ТЭС благотворно скажется на охране водного и воздушного бассейнов. На применение загрузки из отходов ТЭС, получаемой по предложенному способу, в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения имеется разрешение Минздрава СССР. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ получения фильтрующей загрузки для водопроводных фильтров из отхода ТЭС, включающий рассев отхода с выделением заданной фракции, о т л и ч а ю щ и й с я 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 чолошлакоудалении, а рассев шлака осуществляют сначала через сита с прямоугольными отверстиями, затем через сита с круглыми отверстиями. X а б л и ц а Г • Сравниваемые отходы Сравниваемые параШлаковая масса № I Показатели поверхности и объема пор: Площадь поверхности суммарная м /г 2,4 Суммарный объем пор, см /г j 0,09 Шпаковая масса 4,7-15,35 Шлаковая масса Ьf 3 1 ЗолопеСок 0,01-0,02 0,008-0,015 9-16,1 1,63-2,51 0,24-0,67 0,14-0,22 0,0018-0,0030 0,04-0,08 6-14 Истираемость, % 0,0025-0,0054 0,10-0,16 Механическая прочность : Измельчаемость, 7, Химическая стойкость в щелочной, нейтральной н кислой среде, мг/л 2 л. 3,52 0,49 -р о щелоч, нейтр. кислая щелочи. нейтр. кислая щелочи, нейтр. кислая щелочя нейтр. кислая! Плотный остаток 71 62 231 89 76 275 7,2 6,2 4,2 42 34 Ь8 Окисляемость 11,7,. 10,6 13,2 12,3 11,2 14,5 2,4 2,6 3,1 2,4 9,8 9,9 Кремнекислота 5,4 9,8 12,3 10,3 !4,1 .' -2,9 3,5 3,9 2,9 7,6 8,3 Окислы трехвалентных металлов 0,4 0,2 0,4 0,4 0,7 0,2 0,3 1,9 1,8 1,9 . 7,6 . 0,6 0,3 Наличие водорастворимых примесей Ест» . . Есть "Нет Нет Наличие разрешения Минздрава СССР на применение в практике хоэпитьевого водоснабжения Нет Я*т Есть Есть . Продолжение табл, Сравниваемые пара' метры Форма зерен, форма поэерхностй Сравниваемые отходы 1 Шлаковая масса Шлаковая масса № 1 Шлаковая масса 9 2 Неправильная, наличие большого количества сквозных, внутренних и тупиковых пор, рваная форма поверхности Неправильная, наличие большого количества сквозных, внутренних и тупиковых пор, рваная форма поверхности Неправильная, сквозных, знутренних и тупиковых пор почти нет, форма поверхности гладкая Шарообразиая, внутреннне и тупиковые поры есть в умеренном колычестве, форма поверхности неровная Не допускает На допускает Допускает Допускает Зояопееок Допускает ли форма з£ран регенерацию' загруаки простой промывкой ВОДОЙ о NJ со 440529 Т а б л и ц а Загрузка водопроводных фильтров для очистки воды Коэффифициент формы Загрузка по варианту рассева I 1,42-1,52 Загрузка по варианту рассева Ш максим . I миним, Iсредн 56 51 53 53 54 61 55 57 44 1 , 8-2,2 ] ,7 1 Золопесок Межзерновая пористость,% 58 Загрузка по варианту рассева Ц 2 36 42 6 Т а, л и Ц а 3 Колонки Показатели 1 1 3 4 3,2 2,6 -2,4 3,3 2,9 2,8 2,1 Продолжительность фильтроцикла, ч; По потере напора 38,46 62,5 76,9 83,3 По времени проникновения осадка 30,3 34,5 35,7 47,6 Результирующая 30,3 34,5 35,7 47,6 1427,1 3250 3363 4484 1 2 Темп прироста потерь напора, см/ч 5,2 Скорость проникновения осадка в загрузку, см/ч Количество воды, очищаемой за фильтроцикл, л Редактор М. Товтин Составитель Л. Ананьева Техред М.Дидык Корректор В. Романенко Заказ 6123/9 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 « Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,,