SU1758027A1 - Способ обработки осадков сточных вод - Google Patents

Abstract

Использование: на станци х биологической очистки жилищно-коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслей. Сущность изобретени : уплотни- тельный избыточный активный ил из уплотнител  поступает в смеситель, куда подают также сырой осадок. После смешени  осадков смесь подают в метантенки на анаэробное сбраживание. Сброженный осадок перед промывкой и уплотнением в радиальных осадкоуплотнител х смешива- ют с фильтрпрессовб-известковым отходом сахарного производства (дефекатом) и фильтратом после обезвоживани , преимущественно в количестве 60-80%, часть продуктов уплотнени  подвергают флокул ции, в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием ввод т смесь дефеката с 2%-ным раствором хлорного железа, предпочтительно в количестве 70-80% от общего объема смеси. На флокул цию, куда поступает смесь сброженного осадка, биохимически очищенной воды дефеката и фильтрата, рециркулируютчастьскоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10% по массе сухого вещества осадка. 2 з.п, ф-лы, 1 ил., 1 табл. СП с

Description

ч ел

Изобретение относитс  к очистке сточных вод, а точнее к обработке их осадков, и может быть использовано на станци х биологической очистки сточных вод в жилищно- коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отрасл х народного хоз йства .

Цель изобретени  - снижение расхода примен емых реагентов, уменьшение влажности и удельного сопротивлени  фильтрации уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде.

Согласно способу обработки осадков сточных вод, включающему уплотнение избыточного активного ила, последующее его

смешивание с сырым осадком из первичных отстойников и анаэробное сбраживание в метантенках, промывку сброженного осадка биохимически очищенной водой, смешивание промытого осадка с реагентами с последующим уплотнением в радиальных осадкоуплотнител х, рециркул цию части продуктов уплотнени  в зону флокул тора, добавление в уплотненный осадок реагентов и механическое обезвоживание уплотненного скоагулированного осадка, смешивание фильтрата и сливной воды и рециркул цию смеси в илоуплотнители вместе с избыточным активным илом, перед промывкой и уплотнением сброженный осао ю XI

док смешивают с частью смеси фильтрпрес- сово-известкового отхода сахарного производства и фильтрата после обезвоживани , а остальную часть смеси направл ют дл  смешивани  со сливной водой и рециркули- руют в илоуплотиитель, а в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием добавл ют фильтрпрессово-известко- вый отход с 2%-ным раствором хлорного железа. При этом в зону флокул тора осад- ксуплотнител , куда поступает смесь сбро- женного осадка, технической поды, фильтрпрессово-мзвесткового отхода ре- цмркулируют часть скоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10 мае. % сухого вещества осадка. Кроме того, содержание фильтрпрессово-известкого отхода в смеси с фильтратом составл ет 60-80%, а в смеси с 2%-ным раствором железа 70-80% общего объема указанных смесей .

Поочередное (дробное) введение филь- трпрессово-известкового отхода сахарного производства (дефеката) в сочетании с фильтратом либо малоконцентрированным раствором хлорного железа обеспечивает полное изъ тие из технологического цикла, один из видов дефицитного реагента извести-пушонки .

Дефекат образуетс  в результате процесса очистки диффузионного сока сахарной свеклы углекислым газом и раствором извести, В св зи с этим в дефекате преобладает содержание углекислого кальци  (до 75%). Дефекат представл ет собой пастообразную суспензию светло-желтого цвета с содержанием влаги до 5,5%, плотность сухого вещества, равной 1,99 г/см3, и объемной насыпной плотности до 700 кг/м3. Средние показатели химического состава дефеката представлены в таблице.

Введение дефеката с фильтратом в смесь сброженного осадка перед их уплотнением обусловлено тем, что дефекат представл ет собой пастообразную суспензию/ Это затрудн ет ее использование, дозировку и транспортировку. В св зи с этим возникает необходимость его разбавлени . Проведенные лабораторные опыты показали , что практически целесообразно разбавление дефеката фильтратом, который образуетс  в процессе механического обезвоживани  уплотненного осадка. Причем в фильтрате содержитс  значительное количество растворенных реагентов, которые примен лись дл  кондиционировани  уплотненного осадка перед его механическим обезвоживанием, т.е. в фильтрате содержатс  растворы хлорного железа и дефеката .

Введение смеси дефеката и фильтрата в промытый сброженный осадок обеспечивает существенную интенсификацию процесса разделени  твердой и жидкой фаз, так

как дефекат выполн ет роль присадочного материала. Его больша  плотность обеспечивает более плотное сжатие структурированного каркаса уплотненного осадка, что способствует заметному снижению влажно0 сти и удельного сопротивлени  фильтрации (УСФ) последнего. Доза дефеката в смеси с фильтратом, равна  60-80%, обусловлена тем, что при дозах дефеката менее 60% снижаетс  эффективность его применени  в ка5 честве реагента, что не обеспечивает требуемого снижени  влажности и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде. В случае увеличени  дозы дефеката более 80% за0 трудностей процесс дозировки дефеката, хот  его коагулирующие свойства при этом не ухудшгютс .

Кром. того, содержащеес  в фильтрате растворенное хлорное железо в сочетании с

5 дефекатом способствует частичному разрушению коллоидных соединений св занной воды в структуре осадка и улучшает тем самым услови  разделени  жидкой фазы суспензии

0Введение в уплотненный осадок после

смешивани  последнего с раствором хлорного железа , смеси дефеката и мало- концентрированного 2%-го раствора хлорного железа обеспечивает заметное повы5 рышение водоотдэющих свойств осадка за счет снижени  величины УСФ При содержании дефеката в с малоконцентрированным 2 %-м раствором хлорного железа менее 70% наблюдаетс  заметное увеличе0 нме влажности кондиционируемого уплотненного осадка, что естественно приводит к увеличению его УСФ и ухудшает водоотда- ющие свойства. В случае увеличени  содержани  дефеката в смеси более 80%

5 затрудн етс  его дозировка, транспортировка и смешивание с осадком. При этом увеличение содержани  дефеката в смеси с малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует дальнейшему

0 улучшению водоотдающих свойств осадка.

В диапазоне доз дефеката 70-80% от общего объема смеси обеспечиваетс  наилучшее смешивание смеси с уплотненным осадком, повышение водоотдающих свойств

5 последнего. В процессе опытов при рекомендуемой дозе толщина кэка на ткани погружной фильтрующей воронки стабильна  и составл ет 15-25 мм. Кроме того, разбавление дефекатэ малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует

снижению дозы хлорного железа с 4-6 до 2-3 мае. % сухого вещества осадка,

Рециркул ци  части скоагулированного уплотненного осадка в смесь промытого сброженного осадка, поступающего на уплотнение , способствует заметному ускоре- нию процесса уплотнени  осадка. Скоагулированна  часть уплотненного осадка сформирована из крупных и рыхлых хлопьев-флокул, которые, поступа  в смесь, сорбируют мелкодисперсную и крупную взвесь, что увеличивает их гидравлическую крупность. Наилучшие показатели влажности и УСФ уплотненного осадка, а также концентрации взвешенных веществ в сливной воде достигаютс  в диапазоне доз 5-10 мае. % сухого вещества осадка. Если доза рециркулируемой части менее 5%, то не достигаютс  требуемые показатели осадка и сливной воды. В случае, когда доза превышает более 10%, тогда наблюдаетс  заметное ухудшение влажности осадка. Это объ сн етс  тем, что вместе с оседающими хлопь ми рециркулируемого скоэгулиро- ванного осадка выпадает и мелкодисперсна  взвесь в большом количестве, котора  содержит большой объем св занной воды.

На чертеже приведена схема, реализующа  предлагаемый способ.

Способ обработки осадков сточных вод осуществл ют следующим образом.

Уплотненный избыточный активный ил 1 из илоуплотнител  2 по трубопроводу 3 поступает в смеситель 4. Туда же подают сырой осадок по трубопроводу 5. После смешивани  осадков в соответствующем соотношении смесь направл ют по трубопроводу б в метантенки 7, где производ т их анаэробное сбраживание. Из мета- нтенков 7 сброженный осадок по трубопроводу 8 поступает в смеситель 9.В последний также подают биохимически очищенную (техническую) воду по трубопроводу 10 в соотношении осадок-техническа  вода, разном 1-2,5-3,5 м /м3, при этом смешивание осуществл ют за счет барбота- жа смеси сжатым воздухом, который подают по трубопроводу 11. Расход воздуха при смешивании составл ет 0,4-0,55 м /м3 смеси осадка и воды. Из смесител  9 смесь осадка и технической воды поступает в промывной резервуар 12, где по мере кругового движени  жидкости сверху вниз смесь интенсивно барботируют сжатым воздухом 20-25 мин. После промывки сброженного осадка смесь по трубопроводу 13 поступает вфлокул тор 14, встроенный в осадкоуплот- нителе 15. Уплотнение осадка производ т 14-16 ч. Уплотненный осадок по трубопроводу 16 направл ют в смеситель 17, где производ т коагулирование осадка растворами хлорного железа 18 и смеси дефеката и фильтрата 19. Смешивание реагентов производ т сжатым воздухом. Скоагулированный уплотненный осадок 20 направл ют в цех 21 механического обезвоживани  осадков , после чего обезвоженный осадок - кек по транспортеру 22 удал ют на последующую обработку (обеззараживание и вывоз

0 на сельскохоз йственные угоди ).

Фильтрат 23 полностью направл ют в реагентный узел 24, где смешивают с дефе- катом и полученную смесь подают по трубопроводу 25 частично в смеситель 9, а

5 оставшуюс  часть в смеситель 26, куда также поступает сливна  вода 27 из осадкоуп- лотнителей 15. Смесь тщательно перемешивают сжатым воздухом и направл ют в илоуплотнитель 2 дл  совместного

0 уплотнени  с избыточным активным илом 1,

Кроме того, часть скоагулировзнного

уплотненного осадка 28 рециркулируют в

осадкоуплотнитель 15, где в флокул торе 14

смешивают с промытым осадком и направ5 л ют на последующее уплотнение. Иловую воду 29 из илоуплотнител  направл ют в аэротенки дл  смешивани  с очищаемой сточной водой.

В результате проведенных опытов уста0 новлено, что рециркул ци  5-10 мае. % сухого вещества части скоагулированного уплотненного осадка в смесь осадка и воды перед их уплотнением способствует дости- жению минимальных показателей влажно5 сти и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде. Оптимальный диапазон изменени дозырециркулируемого скоагулированного уплотненного осадка со0 ставл ет 5-10 мае. % сухого вещества осад ка.

Кроме того, установлено, что при смешивании смеси дефеката и фильтрата с промытым сброженным осадком перед стадией

5 уплотнени  обеспечивает заметную интенсификацию процесса уплотнени  и достижению минимальных значений влажности и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в Сливной воде за про0 должительность пребывани  смеси осадка в сооружении 12-14 ч, что значительно отличаетс  от аналогичных показателей в известных способах. При этом содержание дефеката в смеси с фильтратом, составл ю5 щее 60-80% общего объема смеси,  вл етс  оптимальным.

Введение в уплотненный осадок смеси дефеката и малоконцентрированного 2%-го раствора хлорного железа после смешивани  осадка с хлорным железом, обеспечивает аналогичный эффект, который достигаетс  при коагулировании осадка хлорным железом в сочетании с известью. Это позвол ет полностью изъ ть известь из технологии , обеспечива  тем самым сущест- венное снижение эксплуатационных затрат. В процессе лабораторных опытов обезвоживание осадка на погружной воронке обеспечивает стабильную толщину сло  ке- ка (15-25 мм) при величине вакуума 300-400 мм рт, ст. Обезвоженный кек легко снимаетс  с ткани после незначительной продувки. При этом содержание дефеката в смеси с мэлоконцентрированным 2%-м раствором хлорного железа, равное 70-80% от общего объема смеси,  вл етс  оптимальным, при котором обеспечиваетс  максимальное обезвоживание осадка.

Также установлено, что при рециркул ции смеси дефеката и фильтрата в сливную воду, после чего полученна  смесь направл етс  в илоуплотнитель, где, смешива сь с избыточным активным илом, способствует интенсификации процесса илоразделени .

Таким образом, можно отметить следу- ющие преимущества предлагаемого способа обработки осадков сточных вод по сравнению с известными.

Обеспечивает снижение расходуемых дефицитных реагентов таких как известь и, хлорное железо, причем известь полностью замен етс  отходом производства - дефе- катом, а сочетание дефеката с малоконцен- трированным раствором хлорного железа способствует снижению дозы хлорного же- леза при коагулировании уплотненного осадка перед стадией механического обезвоживани .

Достигаетс  снижение влажности и УСФ уплотненного осадка соответственно до 94,5-94,6% и (110-160). см/г, а концентраци  взвешенных веществ в сливной воде до 60-70 мг/л за продолжительность пребывани  12-14 ч, тогда как в известных способах указанные показатели достигают- с  за продолжительность 16-20 ч. Изложенное свидетельствует о том, что предлагаемый способ существенно интенсифицирует работу осадкоуплотнителей.

Решает проблему охраны природы, по- скольку отходы сахарного производства в насто щее врем  утилизируютс  в свалки и пол , создава  тем самым неблагопри тные экологические услови , и требуют отчуждени  дефицитных земель или сельскохоз йственных угодий.

Простота подготовки дефеката к транспортировке , дозировке и использованию способствует возможности широкого применени  указанного отхода на станци х любой производительности.

Claims (3)

1.Способ обработки осадков сточных вод, включающий уплотнение избыточного активного ила, последующее его смешивание с сырым осадком из первичных отстойников и анаэробное сбраживание в метантенках, промывку сброженного осадка биохимически очищенной водой, смешивание промытого сброженного осадка с реагентами с последующим уплотнением в радиальных осадкоуплотнител х, рециркул цию части продуктов уплотнени  в зону флокул тора, добавление в уплотненный осадок реагентов и механическое обезвоживание уплотненного скоагулированного осадка, смешивание фильтрата и сливной воды и рециркул цию смеси в илоуплотни- тели вместе с избыточным активным илом, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода примен емых реагентов, уменьшени  влажности и удельного сопротивлени  фильтрации уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде, перед промывкой и уплотнением сброженный осадок смешивают с частью смеси фильтрпрессово-известкового отхода сахарного производства и фильтрата после обезвоживани , а остальную часть смеси направл ют дл  смешивани  со сливной водой и р ециркулируют в илоуплотнитель , а в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием добавл ют фильтрпрессово-известковый отход с 2%-м раствором хлорного железа.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в зону флокул тора осадкоуплотни- тел , куда поступает смесь сброженного осадка, технической воды, фильтрпрессово- известкового отхода рециркулируют часть скоагулированного уплотненного осадка с дозой Б-10 мае. % сухого вещества осадка.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающий- с   тем, что содержание фильтрпрессово- известкового отхода в смеси с фильтратом составл ет 60-80%, а в смеси с 2%-ным раствором хлорного железа-70-80% общего объема указанных смесей.

U

22

ТТКИ 21 f

28