Stopień odwodnienia zneutralizowanych zawiesin pogalwanicznych na drodze dekantacji wirowej

• Autorzy: Chmiel K. , Palica M.

Warianty tytułu

EN

Degree of dewatering in centrifugal decantation of neutralized post-galvanic suspensions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z węzłów oczyszczania zneutralizowanych ścieków pogalwanicznych jest węzeł filtracji. Rozdział fazowy realizuje się w nim zwykle przy użyciu pras filtracyjnych, co jest związane z wysokimi kosztami robocizny, zwłaszcza w dużych galwanizerniach. Najczęściej filtrat zawracany jest do obiegu technologicznego lub zrzucany do ścieków, natomiast placek pofiltracyjny, stanowiący uciążliwy odpad, poddawany jest utylizacji. Koszty takiej utylizacji są w przybliżeniu proporcjonalne do masy ciała stałego (osadu). Dlatego obniżenie masy osadów pofiltracyjnych prowadzi do obniżenia tych kosztów. Można to uzyskać poprzez zmniejszenie ich wilgotności, a więc głębsze, niż po prasach, odwodnienie placków pofiltracyjnych. Wymaga to zastosowania intensywnych metod separacji fazowej, wśród których wyróżnia się dekantacja wirowa. Celem opisywanych w pracy badań było określenie wilgotności osadów, uzyskiwanych po dekantacji wirowej zawiesin pochodzących z dwu dużych galwanizerni i porównanie uzyskanych rezultatów z wilgotnościami placków po prasach filtracyjnych przy obciążeniu jednostkowym powierzchni około 24 kg/m2. Badania wstępne pozwoliły wytypować przegrody z bibułą filtracyjną, które zapewniały klarowny przesącz i relatywnie niskie opory: dla pierwszej zawiesiny - ET-2801, dla drugiej: PT-126-145/J. Badania dodatkowe pozwoliły w dużej mierze wyjaśnić trudności rozdziału faz. Należały do nich m.in. analizy ziarnowe i testy sedymentacyjne. Pierwsza z zawiesin zawierała flokulant Rokrysol WF-1 produkcji Nadodrzańskich Zakładów Przemysłu Organicznego "Organika - Rokita" w Brzegu Dolnym, dodany w postaci 1% roztworu wodnego w ilości 0,005 m3 roztworu/m3 zawiesiny, druga poddawana była rozdziałowi bez dodatku flokulantu. Badania prowadzono w temperaturze otoczenia w warunkach laboratoryjnych. Udział masowy ciała stałego w zawiesinie pierwszej (I) wynosił uz = 0,0254÷0,0314, wilgotność osadu podekantacyjnego wpl = 0,7350÷0,8915, gęstość zawiesiny z = 1049,7 kg/m3. Dla zawiesiny drugiej (II) uz = 0,0453÷0,0464, wpl = 0,751÷0,869, z = 1040,0 kg/m3. Dla obydwu zawiesin badania prowadzono podobnie. W pierwszej kolejności wirowaniu poddawano zawiesinę pierwotną (przez 420 s), następnie zlewano ciecz klarowną znad utworzonego osadu, by poddać wirowaniu sam osad. W ten sposób unika się długiego czasu przechodzenia cieczy klarownej przez utworzony osad, jak ma to miejsce podczas filtracji wirowej. Taki sposób rozdziału realizowany jest w dekanterach wirowych o działaniu ciągłym. W wyniku odpowiednich oszacowań przyjęto, że można pominąć wpływ czasu rozpędzania i hamowania wirówki na głębokość odwodnienia osadu. Dane doświadczalne dla osadu zdekantowanego opracowywano w postaci funkcji Z analizy danych literaturowych i badań własnych wynika, że: 1. do opisu separacji fazowej zneutralizowanych zawiesin pogalwanicznych na drodze dekantacji wirowej dobrze nadaje się empiryczna funkcja (3), 2. przebadane zawiesiny pogalwaniczne pochodzące z dwu różnych źródeł charakteryzują się drobnym uziarnieniem i długim czasem krytycznym sedymentacji, co wskazuje na trudności separacji fazowej takich zawiesin, 3. dobre odwodnienie zawiesin pogalwanicznych wymaga dużych a/g i dla dekantacji wirowej (albo użycia wysokich ciśnień filtracji podczas filtracji ciśnieniowej). Stosowanie filtracji wirowej jest niewskazane ze względu na długi czas przejścia cieczy klarownej przez utworzony osad, 4. wśród sposobów, które mogą przyspieszyć rozdział fazowy, można wymienić: poddanie rozdziałowi zawiesiny stabilizowanej, charakteryzującej się większym uziarnieniem, niż zawiesiny świeżej, dodanie do zawiesiny flokulantów, sprzyjających powstawaniu aglomeratów, przy czym rodzaj i ilość flokulantu należy określić w odrębnych badaniach, poddaniu dekantacji wirowej zawiesiny zagęszczonej, np. na drodze filtracji dynamicznej zawiesiny świeżej, 5. głębokie odwodnienie zawiesin pogalwanicznych wiąże się z powstaniem mniejszej, niż podczas filtracji na prasach, ilości osadów oraz możliwością wykorzystania odzyskanego filtratu w procesie technologicznym.

EN

The final moisture contents in cakes obtained in centrifugal decantation of neutralized post-galvanic suspensions originated from two different sources have been analysed in the paper. Those two suspensions are characterized by small granulation and long critical sedimentation time, which shows the difficulties of the phase separation of such suspensions. It has been stated that good dewatering required a high value of acceleration simplex and a long centrifugal time. Application of centrifugal filtration is not advisable because of the long time of clarified liquid coming through formed cake. Deep dewatering of post-galvanic suspensions is connected with creation of smaller amount of sediments than during filtration of presses. It also makes possible to use gained filtrate in the technological process.

Słowa kluczowe

PL

ścieki pogalwaniczne; separacja fazowa; dekantacja wirowa

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: Tom 6
• Strony: 159--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.,

Twórcy

autor

Chmiel K.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Palica M.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Palica M., Skiba P., Tatarczuk A.: Intensywne odwadnianie zneutralizowanej zawiesiny pogalwanicznej, cz. I. Dekantacja wirowa. Inż. Ap. Chem., 5, 10. 2002.
• 2. Palica M., Dynda A., Dzido G.: Filtracja wirowa periodyczna zawiesin gipsu technicznego w skali laboratoryjnej. Inż. Ap. Chem., 5, 19. 1995.
• 3. Palica M., Dynda A.: Intensywne metody mechanicznego odwadniania produktów kopalnianych, cz. II. Filtracja wirowa w skali laboratoryjnej. Karbo– Energochemia–Ekologia, 7, 233. 1996.
• 4. Palica M., Kocur A.: Wpływ wybranych parametrów ruchowych wirówki na końcową wilgotność osadów gipsów podczas periodycznej filtracji wirowej. Zesz. Nauk. Pol. Łódzkiej, 21, 149. 1997.
• 5. Palica M.: Odwadnianie flotokoncentratu węgla kamiennego przy użyciu periodycznej filtracji wirowej. Karbo–Energochemia–Ekologia, 11, 355. 1997.
• 6. Palica M., Jaschik M., Waluś J., Buzek J.: Odwadnianie zawiesin gipsów poneutralizacyjnych otrzymanych w różnych stanach technologicznych procesu, cz. II. Filtracja wirowa. Ochr. Pow. i Probl. Odp., 4, 119. 1999.
• 7. Palica M., Falecki A., Mróz W.: Filtracja wirowa zawiesiny gipsu po hydrocyklonie. Chem. Inż. Ekol., T6, 2-3, 239. 1999.
• 8. Dzido G., Kocurek J., Palica M., Raczek J.: Wpływ flokulantu CARBAFLOCK F-106 na stopień odwodnienia wybranych zawiesin odpadowych w czasie periodycznej filtracji wirowej. Zesz. Nauk. Pol. Śl., Seria „Górnictwo”, 245, 67. 2000.
• 9. Palica M., Skiba P., Tatarczuk A.: Intensywne odwadnianie zneutralizowanej zawiesiny pogalwanicznej, cz. II. Filtracja ciśnieniowa. Inż. Ap. Chem., 6, 15. 2002.
• 10. Palica M.: A method of investigate filtration by the use of a pressure test filter. Chem. Engng and Proc., 35, 333. 1996.
• 11. Palica M.: Sposoby testowych badań filtracji. Zesz. Nauk. Pol. Śl., Seria „Chemia”,139, 113. 1999.
• 12. Palica M., Zacharski G., Thullie J.: Określenie parametrów modelu i obliczenia numeryczne filtracji ciśnieniowej z towarzyszącą kompresją osadu zawiesiny pogalwanicznej. Chem. Inż. Ekol., zgłoszenie publikacyjne
• 13. Palica M., Raczek J.: Testowanie tkanin filtracyjnych pod względem ich przydatności do filtracji ścieków potrawiennych. Inż. Ap. Chem., 1, 15. 1995.
• 14. Żużikow W. A.: Teoria i praktyka rozdzielania zawiesin. tłum. z jęz. ros., WNT, Warszawa 1985.
• 15. Piecuch T.: Analiza studialna procesu rozdziału w wirówce sedymentacyjnej. Wydawnictwo Politechniki Koszalińskiej, Seria Monografie Nr 39, ss. 102. Koszalin 1992.
• 16. Palica M., Waluś J.: Zmiana własności filtracyjnych zawiesin pogalwanizacyjnych wskutek ich deponowania. Inż. Ap. Chem., 2, 10. 1998.
• 17. Nowak K.: Odwadnianie zawiesiny pogalwanicznej na drodze dekantacji wirowej. Kat. Inż. Chem. i Proc. Pol. Śl., praca dyplomowa magisterska (do użytku wewnętrznego), Gliwice 2003.