RU2122527C1

RU2122527C1 - Method of preparing excess activated sludge for mechanical thickening

Info

Publication number: RU2122527C1
Application number: RU95102639A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Данилович; Андрей Николаевич Эпов
Original assignee: Дмитрий Александрович Данилович; Андрей Николаевич Эпов
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1998-11-27
Also published as: RU95102639A

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: excess activated sludge from biological treatment of waste water, prior to be mechanically thickened, is aerobically treated to attain maximum value of ratio of optical density at 254 nm to chemical oxygen minimum determined for alkaline extract of excess activated sludge, after which sludge is compacted until residual oxygen concentration in compacted sludge 0.1-0.2 mg/l, and reagents are then added. EFFECT: improved water-yield property of sludge and reduced consumption of reagents. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки промышленных и бытовых сточных вод, в частности к обработке избыточного активного ила, образующегося на станциях биохимической очистки сточных вод и нуждающегося в кондиционировании перед механическим сгущением. The invention relates to the field of treatment of industrial and domestic wastewater, in particular to the processing of excess activated sludge generated at biochemical wastewater treatment plants and needs conditioning before mechanical thickening.

Известны многочисленные способы подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению как отдельно, так и в смеси с осадком первичных отстойников, в том числе и методом аэробной обработки путем аэрации воздухом. Numerous methods are known for preparing excess activated sludge for mechanical thickening, either separately or mixed with sediment of primary sedimentation tanks, including by aerobic treatment by aeration with air.

Известен способ подготовки избыточного ила к механическому сгущению, заключающийся в том, что с целью улучшения водоотдающих свойств избыточного активного ила его подвергают аэробной обработке путем аэрации воздухом до выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень (авт.св. СССР N 707094, C 02 F 11/00, 1977). A known method of preparing excess sludge for mechanical thickening, which consists in the fact that in order to improve the water-discharge properties of excess activated sludge, it is subjected to aerobic treatment by aeration with air until the specific oxidative activity of the activated sludge biocenosis reaches a constant endogenous level (ed. St. USSR N 707094, C 02 F 11/00, 1977).

Недостатком известного способа является то, что выход удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень не вполне достоверно отражает биофлокулирующую способность активного ила, характеризующую его седиментационные характеристики и водоотдающие свойства. Аэрация должна обеспечивать достижение наибольшей биофлокулирующей способности активного ила, т.к. увеличение количества биофлокулянтов позволяет добиваться существенной экономии дорогих синтетических флокулянтов при дальнейшей обработке. The disadvantage of this method is that the output of the specific oxidative activity of the biocenosis of activated sludge at a constant endogenous level does not quite reliably reflect the bio-flocculating ability of activated sludge, which characterizes its sedimentation characteristics and water-giving properties. Aeration should ensure the achievement of the greatest bioflocculating ability of activated sludge, because an increase in the number of bioflocculants allows us to achieve significant savings in expensive synthetic flocculants during further processing.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению, включающий аэробную обработку уплотненного избыточного активного ила с последующим уплотнением. При этом аэробную обработку ведут до достижения минимальной величины удельного сопротивления фильтрации. ("Рекомендации по выбору технологических схем обработки осадка сточных вод станций биохимической очистки." М., ВНИИ ВОДГЕО, 1981, с. 13-20). Closest to the technical nature of the proposed is a method of preparing excess activated sludge for mechanical thickening, including aerobic processing of compacted excess activated sludge with subsequent compaction. In this case, aerobic treatment is carried out until the minimum value of the specific resistance of the filtration is reached. ("Recommendations on the selection of technological schemes for the treatment of sewage sludge from biochemical treatment plants." M., VNII VODGEO, 1981, pp. 13-20).

Недостатками этого метода являются потеря илом водоотдающих свойств при уплотнении перед аэробной обработкой за счет пребывания ила в бескислородных условиях в течение длительного времени пребывания в уплотнителе, использование для контроля аэробной обработки параметра УСФ (удельное сопротивление фильтрации), наиболее достоверного для вакуум-фильтров и неполностью отражающего свойства ила при применении других обезвоживающих или сгущающих аппаратов, а также то, что уплотнение после аэробной обработки ведется без контроля водоотдающих свойств, изменяющихся при времени пребывания 6-8 часов, оговоренных в методе, из-за чего снижается эффективность аэробной обработки. The disadvantages of this method are the loss of sludge by the sludge during compaction before aerobic treatment due to the presence of sludge in anoxic conditions for a long time in the compactor, the use of the USF parameter (specific filtration resistance), which is most reliable for vacuum filters and does not fully reflect, for aerobic treatment the properties of sludge when using other dewatering or thickening devices, as well as the fact that compaction after aerobic treatment is carried out without control of water drainage boiling properties, varying a residence time of 6-8 hours, as specified in the method, because of which decreases efficiency of the aerobic treatment.

Технический результат от использования предложенного способа заключается в улучшении водоотдающих свойств избыточного активного ила и сокращении расхода реагентов перед механическим сгущением. The technical result from the use of the proposed method is to improve the effluent properties of excess activated sludge and reduce the consumption of reagents before mechanical thickening.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Избыточный активный ил выводят после вторичных отстойников и подвергают аэрации воздухом в сооружении типа вытеснителя. Продолжительность процесса аэрации определяют по максимальному соотношению показателей УФ-254/ХПК в щелочном экстракте ила. Для этого периодически по длине сооружения отбирают пробы активного ила. Щелочную экстракцию ведут по известной методике (Biotechnology and Bioengineering, Vol. XXVIII Pp. 1564-1576 (1986). Role of Execellular Polymer in the Desing of Activated Sludge. M.Sheintuch Et Al.). К 1 объему ила добавляют 2 объема 1N раствора NaOH. Пробу перемешивают 3 минуты и центрифугируют 20 минут при (7-8)•10³ об/мин. При подобной экстракции из активного ила в фугат выделяются биополимеры, ответственные за флокуляцию, - биофлокулянты. В фугате определяют УФ-254 - оптическую плотность при длине волны 254 нм и ХПК - химическое потребление кислорода. Необходимым и достаточным временем процесса аэрации считают время, при котором соотношение параметров УФ-254/ХПК достигает максимального значения, соответствующего наилучшим качественным и количественным показателям биофлокулянтов, экстрагированных из активного ила при щелочной экстракции. Обработанный в таких условиях активный ил подают на уплотнение, которое ведут контролируя концентрацию кислорода в уплотненном иле при значениях 0,1 - 0,2 мг/л. При меньших значениях концентрации кислорода возможно начало бескислородного биогидролиза, а при поддержании концентрации кислорода более 0,2 мг/л происходит снижение концентрации уплотненного ила. Уплотненный таким образом активный ил обрабатывают синтетическим флокулянтом и направляют на механическое сгущение.Excess activated sludge is discharged after secondary sedimentation tanks and aerated with air in a displacer-type structure. The duration of the aeration process is determined by the maximum ratio of UV-254 / COD in an alkaline sludge extract. For this, samples of activated sludge are periodically taken along the length of the structure. Alkaline extraction is carried out according to a known technique (Biotechnology and Bioengineering, Vol. XXVIII Pp. 1564-1576 (1986). Role of Execellular Polymer in the Desing of Activated Sludge. M. Sheintuch Et Al.). 2 volumes of 1N NaOH solution are added to 1 volume of sludge. The sample is stirred for 3 minutes and centrifuged for 20 minutes at (7-8) • 10 ³ rpm. With a similar extraction from activated sludge into the centrate, biopolymers responsible for flocculation — bioflocculants — are released. In the centrate, UV-254 is determined - the optical density at a wavelength of 254 nm and COD - the chemical consumption of oxygen. A necessary and sufficient time for the aeration process is considered to be the time at which the ratio of UV-254 / COD parameters reaches a maximum value corresponding to the best qualitative and quantitative indicators of bioflocculants extracted from activated sludge during alkaline extraction. Processed in such conditions, activated sludge is fed to the seal, which is controlled by monitoring the oxygen concentration in the compacted sludge at values of 0.1 - 0.2 mg / L. At lower values of oxygen concentration, the beginning of oxygen-free biohydrolysis is possible, while maintaining an oxygen concentration of more than 0.2 mg / l, a decrease in the concentration of compacted sludge occurs. The activated sludge thus compacted is treated with a synthetic flocculant and sent for mechanical thickening.

Пример. Избыточный активный ил с концентрацией 5 г/л по сухому веществу направляют на аэрацию. Непосредственно в процессе аэрации определяют время ее проведения. Для этого отбирают пробы активного ила, подвергают их щелочной экстракции, определяют показатели УФ-254, ХПК и их соотношение. Example. Excess activated sludge with a concentration of 5 g / l on dry matter is sent to aeration. Directly in the process of aeration determine the time of its conduct. For this, samples of activated sludge are taken, they are subjected to alkaline extraction, UV-254, COD and their ratio are determined.

График зависимости соотношения УФ-254 к ХПК в щелочном экстракте от времени проведения процесса приведен на фиг.1. Максимальное соотношение параметров УФ-254 к ХПК соответствует времени аэрации 13 часов. После аэрации обработанный ил подают в гравитационный уплотнитель и уплотняют до остаточной концентрации растворенного кислорода в уплотненном активном иле 0,2 мг/л, что соответствует времени уплотнения 180 минут и концентрации уплотненного ила 22 г/л. В уплотненный ил вводят синтетический флокулянт "Zetag - 64" дозой 0,7 кг/т и направляют на механическое сгущение на ленточном сгустителе. При подборе дозы флокулянта используют показатель максимальной скорости свободного фильтрования (Vm), наиболее отражающий водоотдающие свойства осадка при обработке на ленточных сгустителях. The dependence of the ratio of UV-254 to COD in an alkaline extract on the time of the process is shown in figure 1. The maximum ratio of UV-254 to COD parameters corresponds to an aeration time of 13 hours. After aeration, the treated sludge is fed into a gravity compactor and compacted to a residual concentration of dissolved oxygen in a compacted activated sludge of 0.2 mg / l, which corresponds to a compaction time of 180 minutes and a concentration of compacted sludge of 22 g / l. Synthetic flocculant "Zetag - 64" is introduced into the compacted sludge at a dose of 0.7 kg / t and sent for mechanical thickening on a tape thickener. When selecting a dose of flocculant, an indicator of the maximum free filtration rate (Vm) is used, which most reflects the water-releasing properties of the precipitate during processing on tape thickeners.

Сравнение водоотдающих свойств избыточного активного ила в результате обработки по известному и предложенному способам приведено на фиг.2. A comparison of the water-giving properties of excess activated sludge as a result of treatment by the known and proposed methods is shown in Fig.2.

Таким образом, обработка избыточного активного ила по предложенному способу по сравнению с известным позволяет сократить расход реагентов перед механическим сгущением в 2-2,5 раза при одновременном увеличении скорости фильтрации в 1,5 раза. Thus, the processing of excess activated sludge by the proposed method in comparison with the known method allows to reduce the consumption of reagents before mechanical thickening by 2-2.5 times while increasing the filtration rate by 1.5 times.

Claims

A method of preparing excess activated sludge for mechanical thickening, including aerobic treatment of excess activated sludge followed by compaction and introduction of reagents, characterized in that the aerobic treatment is carried out until the maximum optical density ratio at a wavelength of 254 nm to COD determined for alkaline extract of excess activated sludge and the compaction is carried out to a residual oxygen concentration in the compacted activated sludge of 0.1 - 0.2 mg / L.