СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ИЛОВОГО ОСАДКА Российский патент 1994 года по МПК C02F1/46 

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.

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] .

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] .

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.

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] .

Существенным недостатком этого способа является невысокая степень сгущения активного ила.

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] .

Цель изобретения - повышение степени сгущения суспензии активного ила.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Степень сгущения, определяемая отношением концентрации пенного продукта к исходной суспензии, составила 17,8. В прототипе 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.

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.

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.

2. Авторское свидетельство СССР N 361983, кл. С 02 С 3/00, 1970.

3. Гвоздев В. Д. , Ксенофонтов Б. С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. М. : Химия, 1988, с. 90-105.

4. Авторское свидетельство СССР N 1036690, кл. С 02 F 1/46, 1982.

Использование: в области очистки сточных вод и сгущения избыточного активного ила. Сущность: способ сгущения избыточного активного или включает обработку исходной суспензии в диафрагменном электролизере в области положительного электрода с последующим разделением последней на сгущенный продукт и осветленную жидкость, причем обработку суспензии 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 разделение осуществляют путем флотации на сгущенный пенный продукт и осветленную жидкость, причем последнюю дополнительно обрабатывают в электрическом поле при рН 7,0 - 8,0 и проводят доосветление отстаиванием. Степень сгущения, определяемая отношением концентрации пенного продукта к исходной суспензии, увеличивается в 2,0 - 2,5 раза.

СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ИЛОВОГО ОСАДКА, включающий обработку исходной суспензии в диафрагменном электролизере в области положительного электрода при наложении электрического тока с последующим разделением обработанной суспензии на сгущенный продукт и осветленную жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения, обработку суспензии активного ила ведут при рН 1 - 4 и плотности электричекого тока 1 - 30 мА/см² в течение 0,5 - 2,0 ч, затем насыщают воздухом под давлением, а разделение суспензии на сгущенный продукт и осветленную жидкость осуществляют путем флотации.