Stopień odwodnienia zneutralizowanych zawiesin pogalwanicznych na drodze dekantacji wirowej

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.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku