Способ обработки биологически очищенных бытовых сточных вод Советский патент 1984 года по МПК C02F9/04 C02F1/02 C02F1/66 C02F9/04 C02F9/04 C02F101/10 C02F103/00 

to ю

а to Изобретение относится к области доочистки биологически очищенных бытовых сточных вод и мЬжет быть ис пользовано при обработке сточных, а также природных вод, предназначенных для использования в системах оборотного водоснабжения металлурги ческих предприятий и другий отрасле промыцшенности. Известен способ очистки сточных вод от соединений азота и фосфора, включаюищй добавление к биохимически очищенным сточным водам извести для удаления соединений фосфора в виде нерастворимого фосфата кальция при рН 10,5, подачу cfочных вод в многоступенчатую окислительную уста новку, где происходит образование NOl н N0 , и последующую полную денитрификацию сточных вод в анаэробн условиях, добавляя СН20 tl. Однако обработанная этим способо вода нестабильна, так как имеет высокую остаточную щелочность, и ее использование для подпитки систем обо ротного водоснабжения промышленных предприятий вызывает, появление карб натных отложений в системах. Кроме того, образующийся после обработки известью осадок характеризуется недостаточно высокими водоотдающими свойствами, что обуславливает низку эффективность его обработки. Обрабо ка сточных вод в многоступенчатых окислительных установках и добавки СН20 увеличивают стоимость процесс очистки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обр ботки биологически очищенных бытовых сточных вод, включающий обработ известьсодержащим реагентом до рН 10,5-11,5, отделение образующего осадка с последующим его механическ обезвоживанием, обжигом и рециркуля цией обожженного осадка и нейтрализацию сточных вод С2 3. Недостатки известного способа низкая эффективность механического обезвоживания известкового осадка, обусловленная его высоким удельным сопротивлением фильтрованию, и недостаточная стабильность обработанной воды, обусловленная избыточным количеством вводимого и.звестьсодержащего реагента для увеличения рНдо ,5 и частично остающейся . в растворенном виде известью в обра ботанной воде. При подпитке такой водой систем оборотното водоснабжения промышленных, предприятий, содержащих в воде С02, в трубопроводах оборотного водоснабжения и водоохлаждаемых элементах основного технологического оборудования происходит отложение карбоната кальция. Отложения CaCOj ухудшают теплопередачу охлаждаемых элементов и уменьшают пропускную способность трубопроводов. Кроме того, в известном способе требуется вводить добавочное количество свежей извести, составляющее до 25% от рециркуляционной, полученной при обжиге осадка, что снижает экономичность процесса очистки. Целью изобретения является интенсификации механического обезвоживания осадка за счет снижения его удельного сопротивления фильтрованию. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку известьсодержащим реагентом до рН 10,5-11,5, отделение .образовавшегося осадка с последующими его механическим обезвоживанием, обжигом и рециркуляцией обожженного осадка и нейтрализацию сточных |вод, нейтрализацию сточных вод осуществляют путем смешения их с природной водой, а образующийся после смешения осадок вводят в осадок, полученный после обработки сточных вод известьсодержащим реагентом. Способ осуществляют следующим образом. Биологически очищенные бытовые сточные воды подают по трубопроводу в первьш осветлитель, где обрабатывают известьсодержащим реагентом, полученным из обожженного осадка и подаваемым по трубопроводу дозами (по СаО) 150-600 мг/л до рН 10,511,5, что позволяет получить сильнощелочную среду, обладающую обеззараживающим действием, подавляющую жизнедеятельность микроорганизмов и обеспечивающую умягчение сточных вод, при котором содержащаяся в точных водах свободная углекислота связывается в карбонаты, а растворимые бикарбонаты сточных вод переходят в малорастворимые карбонаты. Образующиеся нерастворимые соединения удаляют из воды осаждением в первом осветлителе. Одновременно происходит осаждение взвешенных ве3г

ществ и соединений фосфора. После этого образующийся осадок удаляют по трубопроводу, а сточные воды подают во второй осветлитель, куда также подают природную воду. Сточные воды, в которых остаточное содержание растворенной избыточной извести Са(ОН)2 повышает остаточную жесткость и гидратную щелочность, при смешении во втором осветлителе с содержащей бикарбонат кальция природной водой нейтрализуются с образованием карбоната кальция по реакции

Са(НСОз)2

12СаС02 + ZHjO

СаСОН) +

Образующийся нерастворимый карбонат кальция отделяют осаждением во втором осветлителе. После смешения рН смеси сточной и природной вод снижается до 8,5-9,5, а жесткость и гидратная щелочность - до концентраций, при которых исключается отложение карбоната кальция в системах оборотного водоснабжения, что обеспечивает стабильность воды.

Осадок, образующийся в первом осветлителе после обработки сточных вод известьсодержащим реагентом, отводят по трубопроводу и смешивают с осадком, образующимся во втором осветлителе после смешения сточных вод с природной водой. Смесь осадков подают на установку механического обезвоживания, где обезвоживают до влажности 40-50%, например, на фильтр-прессах, после чего осадок по транспортеру подают на установку, где обжигают во вращающейся печи при 900-1ЮО С, подвергают гашению водой и в качестве реагента, содержащего регенерированную (рекальцинированную) известь, опять подают по трубо24 4

проводу в первый осветлитель, куда поступает-биологически очищенная сточная вода. При этом образуется .дополнительное количество карбонатсодержащего осадка, который при

введении в осадок, полученный после обработки сточных воды известьсодержащим реагентом, с последующим механическим обезвоживанием и обжигом, повышает количество активной окиси кальция в составе получаемого из обожженного осадка известьсодержащего реагента.

Это позволяет не только повысить количество, чистоту, активность и реакционную способность регенерированной из .обожженного осадка извести, но и обойтись без добавок свежей извести к рециркуляционной и даже получать ее дополнительное количество при сокращении энергозатрат на обжиг балласта. За счет того, что образующийся после смешения осадок смешивают с осадком, полученным после обработки сточных вод известьсодержаш 1М реагентом, достигается снижение удельного сопротивления осадка фильтрованию, что повышает эффективность работы обезвоживающего оборудования и позволяет интенсифицировать процесс,механического обезвоживания .

Экспериментальную проверку предлагаемого способа проводят на промьппленных установках. Обработке подвергают биологически очищенные бытовые сточные воды, имеющие разные показатели доочистки. Обработку проводят дозами известьсодержащего

реагента (по СаО) 400 и 600 мг/л. Полученные результаты представлены в табл. 1 и 2 соответственно.

Таблица 1

СПОСОБ ОБРАБОТКИ БИОЛОГИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД, включающий обработку известьсодержащим реагентом до рН 10,5-11,5, отделение образующегося осадка с последующим его механическим обезвоживанием, обжигом и рециркуляцией обожженного осадка и нейтрализацию сточных- вод, отличающийся тем, что, с целью интенсификации механического обезвоживания осадка за счет снижения его удельного сопротивления фильтрованию, нейтрализацию сточных вод осуществляют путем смешения их с природной водой, а образующийся после смешения осадок вводят в осадок, полученный после обработки сточных (Л вод известьсодержащим реагентом.

7,4-7,6

11,1

7,2

9,8

4,0 Осадки, полученные после обработки биологически очищенных бытовых .сточных вод известьсодержащим реагенПродолжение табл. 1 том .имеют удельное объемное сопротивленив фильтрованию приблизительно 152-10 - I/M. Осадки, полученные после смешения обработанной известью воды с природной водой, имеют удельное объемное сопротивление фильтрованию приблизительно 1600 -10 1/м, При смешении этих осадков удельное сопротивление фильтрованию смеси осадков снижается до 5610 1/м, т.е. приблизительно в три раза по сравнению с удельным сопротивлением осадка, полученного после обработки известным способом. Увеличение водоотдачи осадка повышает соответственно эффективность его механического обезвоживания и обжига При этом возрастает до 75-78% активность СаО в обожженной смеси осадков и ее реакционная способность, о чем свидетельствует снижение продолжительности гашения такой извести до 3-8 мин по сравнению с 11 мин для из вести, регенерируемой по известному способу, что дополнительно приводит к повышению эффективности обработки воды и обеспечению ее стабильности. Таким образом, предлагаемый спо(Соб позволяет интенсифицировать процесс обезвоживания осадка при одновременном повьшении стабильности обработанной воды, а также повысить экономичность обработки воды и осадка, снизить щелочность и жесткость биологически очищенных бытовых сточных вод в смеси с природной водои и создать безотходную технологию водоиспользования. Все это позволяет сократить забор воды из природных источников для нужд промьпиленного водоснабжения и утилизировать бытовые сточные воды без опасности появления карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения промьшшенных предприятий, обес.печивая в металлургической промьпиленности сокращение продолжительности плановьк остановок на ремонт, вызываемых необходимостью замены водоохлаждаемых элементов основного технологического оборудования завода и трубопроводов оборотного водоснабжения и увеличение вьшуска металла, что создает значительный экономический эффект. Смешение сточных вод с природной водой позволяет получить прирост осадка карбоната кальция, а значит, и дополнительные количества извести. Кроме того, увеличение чистоты регенерированного осадка создает дополнительный экономический эффект за счет сокращения затрат на нагрев балласта и отказа от добавок свежей извести. Экономический эффект обеспечивается увеличением в три раза.удельных нагрузок на фильтр-прессы, что обусловлено повьшением водоотдачи смеси осадков.