СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1994 года по МПК C02F11/12 

Изобретение относится к обработке осадков бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано также для очистки сточных вод, фугата, шламов и других водных суспензий, нуждающихся в кондиционировании перед уплотнением, обезвоживанием и др.

Целью изобретения является сокращение длительности процесса.

Способ кондиционирования осуществляют следующим образом.

Осадок подвергают кондиционированию путем аэробной стабилизации и/или реагентной обработки. Основная задача кондиционирования - коагуляция присутствующих в осадке мелкодисперсных компонентов, образование из них крупных и прочных агрегатов (флокул) и улучшение тем самым водоотдающих свойств осадка, так как известно, что мелкодисперсные частицы препятствуют эффективному уплотнению и обезвоживанию осадков увеличивают содержание взвешенных веществ в отстоенной воде при уплотнении, в фугате при центрифугировании, кольматируют фильтровальные перегородки, снижая скорость фильтрации и увеличивая влажность обезвоженного осадка. Кондиционирование осадков может производиться путем аэробной стабилизации и/или обработки химическими реагентами. В обоих случаях происходит уменьшение количества мелкодисперсных частиц в результате объединения их в крупные, прочные агрегаты, что сопровождается снижением величины удельного сопротивления фильтрации осадка - улучшением водоотдающих свойств.

В предлагаемом способе для оценки водоотдающих свойств осадка использована оптическая плотность (Д).

Указанный показатель свидетельствует о наличии в фильтрате и следовательно, в самом осадке мелкодисперсных и коллоидных компонентов, которые определяют плохие водоотдающие свойства осадка. Таким образом, чем чище фильтрат, тем лучшими водоотдающими свойствами обладает осадок. В процессе коагуляции количество мелкодисперсных и коллоидных компонентов в осадке снижается и достигает минимального значения. При этом конечные значения зависят от природы осадка и режимов его обработки. Выбранный диапазон оптической плотности (Д) характеризует осадки с хорошими водоотдающими свойствами. Для определения этих показателей производят фильтрацию кондиционированных проб осадка при атмосферном давлении до получения объема фильтрата 20-30 мл. Для фильтрации кондиционированных проб осадка используют фильтровальную перегородку со средним диаметром пор от 0,003 до 10 мк. Определение оптической плотности (Д) фильтрата производят на стандартных приборах, предназначенных для этой цели (ФЭК и КФК и др. ). Указанные показатели свидетельствуют о наличии в осадке нескоагулированных мелкодисперсных и коллоидных частиц. Значение оптической плотности (Д) в диапазоне от 0,001 до 0,45 указывает на эффективное кондиционирование осадков. Повышение оптической плотности (Д) свидетельствуют о необходимости изменения режима кондиционирования.

Значение оптической плотности (Д) ниже 0,001 соответствует характеристикам чистой воды и практически не влияют на водоотдающие свойства осадков.

Фильтрование проб осадка можно производить через фильтровальную перегородку с диаметром пор от 0,003 до 10 мк, что позволяет получить представительную пробу фильтрата, содержащую частицы, размер которых наиболее неблагоприятен для эффективного обезвоживания.

П р и м е р 1. Первичный осадок (ПО), имеющий концентрацию твердой фазы 46 г/л, зольность 31% , активный ил (АИ), имеющий концентрацию твердой фазы 2,2 г/л, зольность 24% , смешивают в соотношении АИ: ПО = 1: 2,5 (по сухому веществу). Смесь первичного осадка и активного ила, имеющая концентрацию твердой фазы 10 г/л, зольность 27% , удельное сопротивление фильтрации 696˙10¹⁰ см/г, оптическую плотность Д = 1,645, подвергают аэробному кондиционированию при пневматической аэрации в течение 4,2 сут в сооружении, аналогичном аэротенку. Отобранную пробу осадка объемом 50 мл заливают в воронку Бюхнера, в которую предварительно положен обеззоленный бумажный фильтр "белая лента", и фильтруют при атмосферном давлении до получения объема фильтрата 30 мл. Фильтрат наливают в кюветы и помещают в калориметр КФК, предназначенный для этой цели. Замеряют оптическую плотность (Д).

Значение оптической плотности 0,364, величина удельного сопротивления фильтрации осадка при этом составила 59˙10¹⁰ см/г, производительность вакуум-фильтра 18 кг/м²˙ч. Продолжительность определения 5 мин (см. табл. 1).

П р и м е р 2. Первичный осадок (ПО), имеющий концентрацию твердой фазы 46 г/л, зольность 31% , активный ил (АИ), имеющий концентрацию твердой фазы 2,2 г/л, зольность 24% , смешивают в соотношении АИ: ПО = 1: 2,5 по сухому веществу. Смесь первичного осадка и активного ила, имеющая концентрацию твердой фазы 10 г/л, зольность 27% , удельное сопротивление фильтрации 696˙10¹⁰ см/г, оптическую плотность Д = 1,645, обрабатывают реагентами хлорным железом (FeCl₃) и известью (СаО) дозами соответственно 5 и 15% (по активной части на сухое вещество). Пробу объемом 50 мл заливают в воронку Бюхнера, в которую предварительно положен обеззоленный бумажный фильтр "белая лента", и фильтруют при атмосферном давлении до получения объема фильтрата 30 мл. Фильтрат наливают в кюветы и помещают в калориметре КФК, предназначенный для этой цели. Определение проводят на светофильтре с длиной волны 315 нм, а ручку фотоприемника устанавливают в диапазоне 315-540. Замеряют оптическую плотность Д, равную 0,223. Величина удельного сопротивления фильтрации осадка при этом составила 70˙10¹⁰ см/г, производительность вакуум-фильтра 14 кг/м² ˙ч. Продолжительность определения 5 мин (см. табл. 2).

П р и м е р 3. Смесь осадков аналогично примеру 2, подвергают пневматической аэрации в течение 4,2 сут в сооружении, аналогичном аэротенку, и обрабатывают реагентами хлорным железом и известью дозами соответственно 5 и 15% (по активной части на сухое вещество), после чего производят отбор и фильтрацию пробы и определение.

Значение оптической плотности фильтрата Д = 0,104. Величина удельного сопротивления фильтрации осадка при этом составила 51˙10¹⁰ см/г, производительность вакуум-фильтра 18 кг/м²˙ ч. Продолжительность определения 4 мин (см. табл. 3).

Сравнительные данные приведены в табл. 1-3.

Предложенный способ кондиционирования осадков сточных вод по сравнению с известным обеспечивает сокращение длительности процесса с 2 ч до 5-20 мин за счет определения окончания процесса до снижения значения оптической плотности Д до 0,45-0,001. (56) Авторское свидетельство СССР N 947080, кл. С 02 F 3/00, 1982.

Сущность изобретения: кондиционирование осадков сточных вод осуществляют преимущественно путем аэробной стабилизации и/или реагентной обработки. Пробы кондиционированного осадка подвергают фильтрации, а о водоотдающих свойствах осадка судят по снижению значения оптической плотности до 0,45 - 0,001. 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

1. СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, включающий определение окончания процесса по водоотдающим свойствам осадка, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса, пробы кондиционированного осадка подвергают фильтрации, а о водоотдающих свойствах осадка судят по снижению значения оптической плотности до 0,45 - 0,001. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кондиционирование осадка осуществляют путем аэробной стабилизации и/или реагентной обработки.