ЗАМОРАЖИВАНИЕ—ОТТАИВАНИЕ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД
Способ улучшения водоотдающей способности осадков за счет перераспределения форм связи при фазовом превращении. Наблюдаемый в процессе замораживания эффект носит необратимый характер, после оттаивания водоотдающая способность осадков возрастает в десятки раз, что позволяет успешно проводить их обезвоживание. В естественных условиях обработку осадков холодом осуществляют на площадках обезвоживания. Основным недостаток естественного замораживания — малая глубина промерзания замораживаемого осадка в результате резкого снижения интенсивности теплопередачи по мере увеличения толщины слоя. Увеличение нагрузки на площадки в 3—5 раз достигают интенсификацией теплообмена между воздухом и осадком, для чего осуществляют либо намораживание осадка слоями в 10—20 см, либо послойную срезку замороженного осадка. Площадки целесообразно располагать на открытых, не защищенных от ветра местах, при этом их длинная сторона должна быть ориентирована в сторону наиболее интенсивного движения ветра в зимний период. Когда местные условия не позволяют эффективно обрабатывать осадок в естественных условиях, переходят на использование искусственного холода, получаемого с помощью холодильных машин и аппаратов.
Теплообмен между осадком и хладоносителем ведется в смесительных или рекуперативных теплообменных аппаратах. В аппарате первого типа осадок замораживается за счет непосредственного контакта с хладоносителем, второго — теплообмен ведется через разделяющую стенку. Процесс оттаивания протекает в основном за счет теплоты, отводимой от осадка при его замораживании. Требуемое направление тепловых потоков обеспечивается холодильными машинами, работающими в режиме теплового насоса.
В нашей стране существуют технология и установки для непрерывного тонкослойного замораживания-оттаивания осадков природных вод. Толщина замораживаемого слоя в этих установках составляет 1—3 мм, плотность теплового потока в них при замораживании не превышает 10 кВт/м2. Расчет производительности установок тонкослойного замораживания-оттаивания осадков природных вод связан с определением продолжительного процесса замораживания, который в свою очередь зависит от условий теплообмена между хладоносителем и осадком.
