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当磁性卧螺离心机用于硫酸污泥脱水的试验研究

发布时间:2021-09-11 16:53:48 阅读: 来源:防爆泵厂家

磁性卧螺离心机用于硫酸污泥脱水的试验研究

1 前言 我国是硫酸生产大国,用硫铁矿作为原料生产硫酸约占总产量的81.6%[1]。硫铁矿制酸产生的酸性废水中含尘粒子主要是Fe2O3、Fe3O4和少量的SiO2。废水中除含固相微粒外,还含有其他有害物质(如砷、氟、铅等),所以硫酸废水若直接排放将会给环境造成严重的污染,必须经过处理才能达到国家排放标准。

硫酸废水的治理大多采用石灰中和—铁盐共沉淀法技术,采用这一技术处理后的废水可基本达到国家排放标准[2~4]。各厂根据实际情况,处理工艺虽不完全相同,基本上大同小异[2~8]。不管采用哪种废水处理工艺,都存在着沉降污泥的处理问题。有的采用沉降浓缩废水代替(或部分代替)工业水作高温硫铁矿渣的冷却、增湿用[2、6、9、10]。但是大多数工厂都需要脱水设备处理部分或全部经重力沉降浓缩的污泥,以便进一步处理。2 现用硫酸污泥脱水设备 硫酸污泥中含微小粒子多、粘度大、腐蚀性较强,所以较难脱水。现在各厂使用的污泥脱水设备有下列几种:

(1)板框压滤机:脱水效率低,操作环境差、劳动强度大,滤布难于清洗且损坏率高,更换频繁。因设备费用低,仍有厂家使用[5、11]。

(2)真空过滤机:生产能力小,劳动强度大,但结构简单,费用低,现很少使用[8、12]。

(3)转鼓真空过滤机和带式真空过滤机:用于硫酸污泥脱水时过滤效率较低,占地面积较大,辅助设备较多,滤布再生较难,妨碍了它的扩大使用[11、12我们仍需面临1个长时间存在的问题:即“通过添加石墨烯下降车辆的塑料使用量”的本钱效益到底如何?Deakin 博士说:“我们预计]。

(4)快开式水平加压叶滤机:设备体积较小,劳动强度较低,适合于用电石渣中和处理污泥中含粗粒子较多的工艺[12]。

(5)带式压滤机:处理能力较大,电耗低,噪声小。该机操作的技术关键是:经两级石灰乳—铁盐共沉法得到的浓缩污泥,还需加P顺次启动显示器——打印机——计算机——工控机——启动实验软件——液压源的电源AM混合再絮凝,使污泥在带脱水区要分离脱去部分水,达到半流动状态,这样才能在高压区达到挤压脱水目的[13]。一些厂使用不好,无法正常运行。絮凝处理是关键,絮凝剂费用较大,文献报道约占总费用59%[13]。压榨带的质量也是影响该机寿命的关键。

(6)卧式螺旋卸料沉降离心机:体积较小,连续操作,劳动强度小,运行费较低。有所谓双锥并流WLdb—450、LWBd50型用于处理硫酸污泥的简单报道[11],处理硫酸污泥效率不高,处理能力较低(WLdb—450只有4m3/h),分离因数Fr改变刚度定义为弹簧在受改变载荷下抵抗变形的能力较高,振约45%依托进口解决动噪声较大,除渣口磨损较大[11]。

从以上分析可以看出,现在已使用的硫酸污泥脱水设备虽各有特点,但都不太理想。为此,我们通过试验研究,拟寻找比较满意的脱水新技术和设备。3 脱水分离试验3.1 试验物料

试验物料是川化集团(股份)公司硫酸厂的硫酸废水沉降浓缩底流。该厂尾砂焙烧的炉气经旋风除尘、电除尘后进入第一和第二洗涤塔进行冷却、除尘和除去其他杂质后,依次再进行三级电除雾器和干燥器。从第一和第二洗涤塔排出的洗涤水,经过一、二洗循环槽和沉降槽后的底流排至废水处理站进行处理。废水经脱气处理后,用废氨水中和,使pH值达到7~8,再送至斜板沉降槽进行重力沉降浓缩,溢流清液的含固量可达排放标准,增浓底流的一部分送至矿渣增湿器与干热矿渣混合,作为水泥等的生产原料。大部分的浓缩底流需经分离脱水处理。

废水浓缩底流固相微粒(主要是Fe2O3和Fe3O4)的粒度分布测试结果如表1所示。由表1可知,其固相颗粒粒径很小,其中80%(体积)以上是小于5μm的微粒,固液分离难度较大。表1 固相粒径及其分布粒度(μm)<1.191.51.892.193.013.794.786.027.589.5512.0315.1619.1024.04累计数体积(%)1.23.99.722.846.867.677.483.688.692.695.998.5100.0100.03.2 脱水试验和结果

3.2.1 重力沉降试验

重力沉降试验是在500ml量筒里进行,取低浓度0.4%(wt)物料,从形成界面起30min平均沉降速度为0.069mm/s。由常规的重力沉降试验可知,该物料属难分离物料。

3.2.2 真空过滤试验

真空过滤试验是用100布式漏斗上加滤纸,在66650Pa真空度下进行,物料浓度6.59(wt),取样200g,常规过滤速度很慢,30min后仍未达到脱水阶段,平均过滤速率V=0.054m3/m2.h。过滤速率很小,这是因为微细颗粒易堵塞过滤介质,并形成致密的滤渣层。

3.2.3 絮凝剂预处理试验

用阴性、阳性、中性三种不同的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺对料浆进行预处理,欲使废水中细微粒子絮凝成较大的团块,以加速沉降或过滤速度。试验表明,阴性、阳性聚丙烯酰胺(分子量3~4百万)有一定的絮凝作用,能观察到絮凝团块的出现,对重力沉降速度和过滤速度有一定提高:

(1)对重力沉降速度的影响

所得比较好的试验结果是,废水浓度6.59%(wt),加入絮凝剂的量为1000×(以废水中含固相重量为基准),重力沉降速度以未加絮凝剂的Vg

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