„Zagęszczanie grawitacyjne osadów”

• 1. Wstęp teoretyczny.

Zagęszczanie uważa sie za najprostszy i najtańszy proces ,który powoduje częściowe zmniejszenie się wody z osadu co powoduje znaczne zmniejszenie jego objętości.

W procesie wykorzystuje jeden z trzech sposobów:

-zagęszczanie grawitacyjne-sedymentacja cząstek na skutek działania siły grawitacji

-zagęszczenie flotacyjne cząstki osadu „wiązane” ze sobą czynnikiem flotującym

-zagęszczanie mechaniczne wodę oddziela się w procesie filtracji lub wirowania

Zagęszczanie grawitacyjne zachodzi na skutek sedymentacji cząstek zawiesin w formie kłaczkowatych aglomeratów. Sedymentacja cząstek zachodzi na skutek działania sił grawitacji, zatem efekt przebieg i efekt zagęszczania zawsze zależy od właściwości osadów, ich uwodnienia zawartości substancji mineralnych, zastosowanego sposobu wspomagania procesu, temperatury , lepkości ośrodka, a pośrednio od kształtu ziaren zawiesiny i ich struktury fizycznej. Dodatkowo proces zagęszczania można zwiększyć np. przez stosowanie polielektrolitów dodawanych tuż przed zagęszczaniem, które zwiększają zdolność do wiązania cząsteczek.

Efekt zagęszczania określa się różnicą uwodnienia osadu przed i po procesie zagęszczania.

2. Cel doświadczenia.

Ocena efektywności zagęszczania grawitacyjnego zbadanie oraz dobór odpowiedniej dawki polielektrolitu oraz określenie optymalnego czasu zagęszczania (wykreślenie krzywej sedymentacyjnej).

3. Wykonanie badań.

W dobrze wymieszanym osadzie przeznaczonym do badań, oznaczono zawartość suchej masy została oznaczona. Następnie próbkę osadu wlano do 4 cylindrów o objętości 500 cm³ .

Do cylindra nr.1 wlano sam osad, do cylindra nr.2 wlano osad oraz 0,5 cm³ polielektrolitu Zetag 8180 , do cylindra nr.3 wlano odpowiednią ilość osadu oraz 1,0 cm³ polielektrolitu, do cylindra nr.4 wlano osad oraz 2,0 cm³ polielektrolitu.

Cylindry umieszczono na mieszadłach magnetycznych i poddano szybkiemu mieszaniu przez ok 1 min. Następnie zmniejszono obroty mieszadła na najniższe i mieszano przez ok 10 min.

W pewnych odstępach czasu oznaczano wysokość warstwy osadu. Obserwacje zakończono, gdy w cylindrach poziom osadu ustalił się.

Następnie zlewarowano odpowiednią ilość cieczy znad osadu i poddano odpowiednim oznaczeniom (Chzt oraz wyznacznei suchej masy)

Po zakończeniu obserwacji uproszczoną metodą obliczeniową oznaczono zawartość suchej masy osadu zagęszczonego.

4. Wyniki badań zagęszczania osadu

Tabela z wynikami

OZNACZENIE	JEDNOSTKI			Osad poddany flokulacji z dodatkiem elektrolitu „Zetag 8180”
Wysokość warstwy osadu po czasie t[min]	-	1. surowe	2. 1 mg/l		3. 2 mg/l	4. 10 mg/l	5. 20 mg/l
0	ml	500	500		500	500	500
2	ml	480	480		490	400	490
5	ml	470	460		480	300	-
10	ml	460	425		-	250	-
15	ml	450	380		-	230	-
20	ml	420	340		-	220	-
25	ml	390	290		-	210	-
30	ml	360	260		-	210	-
35	ml	310	240		-	210	-
40	ml	280	210		-	210	-
45	ml	270	210		--	210	-

Średnia prędkość sedymentacji:

Średnia prędkość sedymentacji dla surowych

V=2,704 mm/min

Średnia prędkość sedymentacji z dodatkiem elektrolitu 1 mg/l

V=3,328mm/min

Średnia prędkość sedymentacji z dodatkiem elektrolitu 10 mg/l

V=4,576mm/min

Obliczenie suchej masy zagęszczonego osadu (S_m)

Dla osadu surowego „z baniaka” bez flokulacji.

Δm=94,2-93,761=0,439 g

S_m=(0,439*1000)/50=8,78 g/L

Dla osadu surowego bez dodatku koagulantu:

Δm=77,75-77,300=0,45g

S_m=(0,45*1000)/50=9,0 g/L

Dla osadu wraz dodatkiem koagulantu ”zetag 8180” 10mg/l

Δm=88,94-88,271=0,669 g

S_m=(0,669*1000)/50=13,38 g/L

Dla osadu wraz dodatkiem koagulantu ”zetag 8180” 20mg/l

Δm=121,36-120,938=0,422 g

S_m=(0,422*1000)/50=8,44 g/L

ChZT:

Dawka koagulantu
10mg/l	72
1mg/l	68
0mg/l	64

5. Wnioski.

W celu uzyskania najkorzystniejszych warunków technologicznych procesu dąży się do jak największych efektów zagęszczania,(najmniejszego uwodnienia osadu) przy jak najmniejszej dawce polielektrolitu dodatkowo w jak najkrótszym czasie zagęszczania.

Najlepsze efekty oczyszczania uzyskano przy największej dawce elektrolitu 20mg/l patrząc na wyniki ChZT. Oraz przy tej dawce zaobserwowano najszybszą i największą redukcje osadu.