RU2006477C1

RU2006477C1 - Method for silt precipitate dehydration

Info

Publication number: RU2006477C1
Authority: RU
Inventors: Б.С. Ксенофонтов; И.П. Тарало
Original assignee: Тарало Иван Петрович; Ксенофонтов Борис Семенович
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: sewage purification. SUBSTANCE: treatment of origin suspension is carried out in diaphragm electrolyzer in the area of positive electrode. The process takes place at pH 1-4 within 0.5-2.0 h, current density being 1-30 mA/1-30 mA/cm². Then saturation by air under pressure followed by separation into concentrated foamed product and clarified liquid is carried out. Clarified liquid is, treated additionally in electric field at pH 7.0-8.0, additional clarifying takes place by settling. Concentration degree increases 2.0-2.5 times. EFFECT: improves efficiency of the method.

Description

Изобретение относится к способам биологической очистки различных сточных вод и переработки образующихся при этом осадков, в частности избыточного активного ила, и может быть использовано в пищевой, мясоперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также для получения белка, кормовых добавок и биологически активных веществ. The invention relates to methods for the biological treatment of various wastewater and the processing of precipitates resulting from this, in particular excess activated sludge, and can be used in food, meat processing and other industries, as well as for protein, feed additives and biologically active substances.

Известен способ обработки осадков путем подкисления минеральной кислотой, отделения гидрофобных веществ, смешивания осадка с гашеной или негашеной известью и обезвоживания его на фильтр-прессе до содержания влаги 30-50% [1] . A known method of treating sediments by acidification with mineral acid, separating hydrophobic substances, mixing the precipitate with hydrated or quicklime and dehydrating it on a filter press to a moisture content of 30-50% [1].

Описан способ сжигания осадков сточных вод в печи с кипящим слоем инертного носителя, включающий механическое обезвоживание и сушку осадка с использованием тепла отходящих газов [2] . A method is described for burning wastewater sludge in a fluidized-bed furnace with an inert carrier, including mechanical dewatering and drying of the sludge using the heat of the exhaust gases [2].

Недостатками известных способов обработки избыточного ила являются сложность и дороговизна удаления огромных количеств воды и получение готовых продуктов низкого качества, а также уничтожение ценных веществ при сжигании ила. The disadvantages of the known methods for processing excess sludge are the complexity and high cost of removing huge quantities of water and obtaining finished products of low quality, as well as the destruction of valuable substances during the combustion of sludge.

Известен способ обработки сточных вод, включающий отделение твердых частиц от сточной жидкости путем флотации с помощью флотационных и хлопьеукрупняющих реагентов, который обеспечивает некоторое повышение экономичности процесса обезвоживания [3] . A known method of treating wastewater, including the separation of solid particles from wastewater by flotation using flotation and flocculating agents, which provides a slight increase in the efficiency of the dehydration process [3].

Существенным недостатком этого способа является невысокая степень сгущения активного ила. A significant disadvantage of this method is the low degree of thickening of activated sludge.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ обезвоживания иловых осадков в диафрагменном электролизере в области положительного электрода с последующим отделением воды путем фильтрации [4] . The closest technical solution to the proposed method is a method of dewatering sludge in a diaphragm cell in the region of the positive electrode, followed by separation of water by filtration [4].

Цель изобретения - повышение степени сгущения суспензии активного ила. The purpose of the invention is to increase the degree of thickening of the suspension of activated sludge.

Поставленная цель достигается тем, что предложен способ сгущения избыточного активного ила, включающий его обработку в диафрагменном электролизере в области положительного электрода с последующим разделением на сгущенный продукт и осветленную жидкость, при этом согласно изобретению, обработку избыточного активного ила проводят при рН 1-4, при плотности электрического тока 1-30 мА/см² в течение 0,5-2,0 ч, затем насыщают воздухом под давлением и далее разделяют флотацией на сгущенный ценный продукт и осветленную жидкость, причем последнюю обрабатывают в электрическом поле при рН 7,0-8,0 и проводят доосветление отстаиванием.This goal is achieved by the fact that the proposed method of thickening excess activated sludge, including its processing in a diaphragm cell in the region of the positive electrode, followed by separation into a condensed product and clarified liquid, while according to the invention, the processing of excess activated sludge is carried out at pH 1-4, at electric current density of 1-30 mA / cm ² for 0.5-2.0 hours, then saturated with air under pressure and then separated by flotation into a condensed valuable product and clarified liquid, the last sample Abaty in an electric field at pH 7.0-8.0 and carry out additional clarification by settling.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что предложен способ сгущения избыточного активного ила путем его обработки в диафрагменном электролизере с брезентовой диафрагмой и электродами из графика, нержавстали, дюралюминия и др. При этом обработку суспензии проводят в области положительного электрода при рН 1,0-4,0, плотности тока 1-30 мА/см² в течение 0,5-2,0 ч. По истечении этого интервала времени происходит изменение окислительно-восстановительного потенциала суспензии активного ила, при этом рН суспензии уменьшается с 6,5-7,5 до 1,0-4,0. Далее насыщают суспензию воздухом при давлении 0,5-0,8 МПа в течение 2-5 мин, затем суспензию разделяют флотацией при атмосферном давлении на сгущенный пенный продукт и осветленную жидкость. При этом осветленную жидкость обрабатывают в постоянном электрическом поле при рН 7,0-8,0 в области отрицательного электрода с плотностью электрического тока 1-30 мА/см² в течение 0,5-2,0 ч, и доосветление осуществляют отстаиванием в течение 1-2 ч.The essence of the proposed method lies in the fact that the proposed method of thickening excess activated sludge by processing it in a diaphragm electrolyzer with a tarpaulin diaphragm and electrodes from the graph, stainless steel, duralumin, etc. In this case, the suspension is processed in the region of the positive electrode at pH 1.0-4 , 0, current density of 1-30 mA / cm ² for 0.5-2.0 hours. After this time interval, the oxidation-reduction potential of the activated sludge suspension changes, while the pH of the suspension decreases from 6.5-7, 5 to 1.0-4.0. Next, the suspension is saturated with air at a pressure of 0.5-0.8 MPa for 2-5 minutes, then the suspension is separated by flotation at atmospheric pressure into a condensed foam product and clarified liquid. In this case, the clarified liquid is treated in a constant electric field at a pH of 7.0-8.0 in the region of the negative electrode with an electric current density of 1-30 mA / cm ² for 0.5-2.0 hours, and additional clarification is carried out by settling for 1-2 hours

Выбранные режимы по плотности тока в пределах 1-30 мА/см² и времени 0,5-2,0 ч обеспечивают достижение рН в области положительного электрода 1,0-4,0 и в области отрицательного электрода 7,0-8,0. При значениях плотности тока менее 1,0 мА/см² и времени не более 0,5 ч не достигаются указанные значения рН. В случае использования плотности тока более 30 мА/см² и интервале времени, превышающем 2,0 ч, не происходит изменения достигнутых величин рН.The selected modes of current density in the range of 1-30 mA / cm ² and a time of 0.5-2.0 hours ensure that the pH is achieved in the region of the positive electrode 1.0-4.0 and in the region of the negative electrode 7.0-8.0 . When the current density is less than 1.0 mA / cm ² and the time is not more than 0.5 hours, the indicated pH values are not reached. In the case of using a current density of more than 30 mA / cm ² and a time interval exceeding 2.0 hours, there is no change in the achieved pH values.

Сгущенный пенный продукт после флотации обезвоживают на центрифугах или фильтрах и далее полученный кек используют в качестве удобрения или сушат, используют для технических целей, например, в качестве регулятора схватывания цементного раствора. При обработке по предлагаемому способу происходит выделение значительной части солей тяжелых металлов из биомассы активного ила в жидкую фазу. After flotation, the thickened foam product is dehydrated on centrifuges or filters, and then the obtained cake is used as fertilizer or dried, used for technical purposes, for example, as a regulator of setting cement slurry. When processing by the proposed method, a significant part of the salts of heavy metals is released from the biomass of activated sludge into the liquid phase.

Предварительная обработка суспензии активного ила электрическим токов способствует не только изменению рН, но и предварительному насыщению газами, в частности кислородом. Этому способствуют и химические реакции кислотного гидролиза микроорганизмов активного ила, происходящие не только в результате электрохимической обработки, но и добавления в суспензию активного ила кислоты. Pretreatment of a suspension of activated sludge with electric currents contributes not only to a change in pH, but also to preliminary saturation with gases, in particular oxygen. This is facilitated by the chemical reactions of acid hydrolysis of microorganisms of activated sludge, occurring not only as a result of electrochemical treatment, but also the addition of acid to the suspension of activated sludge.

П р и м е р 1. Суспензию активного ила с концентрацией 4,5 г/л и иловым индексом 86 см³/г обрабатывали в диафрагменном электролизере с диафрагмой из брезента и электродами из графита в области положительного электрода при рН 2,5 в режиме с плотностью электрического тока 16 мА/см² в течение 1,2 ч. Далее суспензию активного ила насыщают воздухом под давлением 0,5 МПа в течение 5,0 мин и разделяют флотацией при атмосферном давлении на сгущенный продукт и осветленную жидкость. При этом осветленную жидкость обрабатывают в постоянном электрическом поле в области отрицательного электрода при плотности тока 1 мА/см³ в течение 2,0 ч при рН 7,5 и далее отстаивают в течение 1,5 ч. Доосветленную при отстаивании жидкость сбрасывают в канализацию.EXAMPLE 1. A suspension of activated sludge with a concentration of 4.5 g / l and a sludge index of 86 cm ³ / g was processed in a diaphragm electrolyzer with a diaphragm made of tarpaulin and electrodes made of graphite in the region of the positive electrode at pH 2.5 in the mode with an electric current density of 16 mA / cm ² for 1.2 hours. Next, a suspension of activated sludge is saturated with air at a pressure of 0.5 MPa for 5.0 minutes and separated by flotation at atmospheric pressure into a condensed product and clarified liquid. In this case, the clarified liquid is treated in a constant electric field in the region of the negative electrode at a current density of 1 mA / cm ³ for 2.0 hours at pH 7.5 and then settled for 1.5 hours. The clarified liquid upon settling is discharged into the sewer.

Степень сгущения, определяемая отношением концентрации пенного продукта к исходной суспензии, составила 17,8. В прототипе 7,4. The degree of thickening, determined by the ratio of the concentration of the foam product to the initial suspension, was 17.8. In the prototype 7.4.

П р и м е р 2. Обработку суспензии активного ила проводили как в примере 1, за исключением того, что плотность тока составила 1 мА/см² в течение 2,0 ч при рН 1,0. При этом рН на стадии доосветления 7,0, степень сгущения составила 12,8, в прототипе 6,4.PRI me R 2. The processing of the suspension of activated sludge was carried out as in example 1, except that the current density was 1 mA / cm ² for 2.0 hours at pH 1.0. At the same time, the pH at the stage of clarification of 7.0, the degree of thickening was 12.8, in the prototype 6.4.

П р и м е р 3. Обработку суспензии активного ила проводили как и в примере 1, за исключением того, что плотность тока составила 30 мА/см², а время обработки 0,5 ч и рН 4,0. При этом рН на стадии доосветления 8,0. Степень сгущения составила 11,6, в прототипе 5,9.PRI me R 3. The processing of the suspension of activated sludge was carried out as in example 1, except that the current density was 30 mA / cm ² and the processing time of 0.5 h and pH 4.0. The pH at the stage of clarification of 8.0. The degree of thickening was 11.6, in the prototype 5.9.

Таким образом приведенные примеры указывают на эффективность предложенного технического решения, в частности степень сгущения суспензии активного ила увеличилась в 2,0-2,5 раза. (56) 1. Патент ФРГ N 2090724, кл. С 02 С 3/00. 1970. Thus, the above examples indicate the effectiveness of the proposed technical solution, in particular, the degree of thickening of the suspension of activated sludge increased 2.0-2.5 times. (56) 1. The patent of Germany N 2090724, cl. C 02 C 3/00. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР N 361983, кл. С 02 С 3/00, 1970. 2. USSR author's certificate N 361983, cl. C 02 C 3/00, 1970.

3. Гвоздев В. Д. , Ксенофонтов Б. С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. М. : Химия, 1988, с. 90-105. 3. Gvozdev V. D., Ksenofontov B. S. Purification of industrial wastewater and waste management. M.: Chemistry, 1988, p. 90-105.

4. Авторское свидетельство СССР N 1036690, кл. С 02 F 1/46, 1982. 4. Copyright certificate of the USSR N 1036690, cl. C 02 F 1/46, 1982.

Claims

METHOD FOR Sludge dehydration, including treatment of the initial suspension in the diaphragm electrolyzer in the region of the positive electrode by applying an electric current, followed by separation of the treated suspension into a condensed product and clarified liquid, characterized in that, in order to increase the degree of thickening, the activated sludge suspension is treated at pH 1 - 4 and trains current density 1 - 30 mA / cm ² for 0.5 - 2.0 hours, then saturated with air under pressure and separation of the slurry to underflow and clarified w dkost carried out by flotation.