Способ обработки осадков сточных вод Советский патент 1989 года по МПК C02F11/00 C02F11/04 C02F103/00 

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод и может быть использовано на станциях аэрации по переработке городских и промышпенных сточных вод.

Цель изобретения - увеличение выхода биогаза и улучшение водоот- дающих свойств осадка.

На чертеже приведена схема осуществления способа.

Схема включает первичный отстойник 1,аэротенк 2, вторичный отстойник 3, трубопровод 4 : сырого осадка .

уплотнитель 5,обезвоживающие центрифуги 6 первой ступени, сливную воду 7, обезвоженный осадок 8 на обработку, фугат 9 от первой ступени центрифугирования, сгущающие центрифуги 10, избыточный активный ил 11, трубопровод 12 сгущенной смеси фугата и активного ила, метантанк 13, трубопровод 14 подачи фугата от сгущающей центрифуги в первичный отстойник или . аэротенк, трубопровод 15 подачи сброженной смеси на обезвоживающие центрифуги, обезвоживающие центрифуги 16

3149

второй ступени, обезвоженньй осадок

17на обработку и удобрение, фугат

18от второй ступени центрифугирования от обезвоживания сброженного осадка, и аэробный стабилизатор 19.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды поступают в первичный отстойник 1, затем - на биологи- ческую очистку в аэротенк 2 и во вторичный отстойник 3, Сьфой осадок по трубопроводу 4, пройдя уплотнитель 5, подают на обезвоживающие дентри- фуги 6 первой ступени. Сливную воду 7 из уплотнителя 5 возвращают на очистные сооружения. Обезвоженньй осадок 8 удаляют на обработку (сушку) , а фугат 9 подают на сгущающую центрифугу (или сепаратор) 10. Из- быточный активный ил 11 делят на две части: одна (25-75%)-поступает в уплотнитель 5, а другая (75-25%) в смеси с фугатом 9 - на сгущающую центрифугу 10. Сгущенную смесь фуга- та и избыточного активного ила по трубопроводу 12 подают в метантенк 13 на сбраживание и для получения биогаза, а фугат по трубопроводу 14 может быть возвращен в первичньш от- стойник 1 или аэротенк 2, сброжен- ньш осадок по трубопроводу 15 поступает на обезвоживакнцие центрифуги 16 второй ступени, обезвоженный осадок подают на дополнительную обработ ку и используют в качестве удобрения, а фугат 18 от обезвоживания сброженного осадка направляют на сгущающие центрифуги 10 для совместной обработки с фугатом от первой ступени центрифугирования и 25-75% избыточного активного ила. Для улучшения, водоотдачи подвергают аэробной стабилизации в стабилизаторах 19 либо весь (100%), либо часть активного ила перед подачей на первую ступень центрифугирования (25-75%), либо перед сгущением (25-75%). В последнем случае предпочтительно проводить аэробную стабилизацию совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования. Избыточный активный ил в количестве 25-75% эффективно сорбирует соли тяжелых металлов, которые наряду с несбраживаемыми балластными веществами удаляются из осадка на первой ступени центрифугирования. Фугат после первой ступени в расчете на сухое вещество содержит

д 5 0 5 0 5

0

5

0

5

в 2-5 раз меньше солей тяжелых металлов и на 10-20% больше органического вещества, чем исходный осадок.

Снижение содержания солей тяжелых металлов, ингибирующих биологические процессы и балластных веществ в осадке, направляемом на анаэробное сбраживание, увеличивает эффективность ферментативных реакций на 20-25% и повышает выход биогаза в 1,5 раза.

Перед анаэробным сбраживанием фугат от первой ступени центрифугирования совместно с фугатом от центрифугирования сброженного ос адка и 25-75% избыточного активного ила сгущают для уменьшения объема сбраживаемого осадка и увеличения удельного выхода биогаза на единицу объема метантенков. В результате биофло- кулирующей способности активного или происходит структурирование мелкодисперсных частиц фугата с образованием флокул, легко отделяющихся при центрифугировании осадка.

Пример 1. Уплотненную смесь осадка первичных отстойников с 25% избыточного активного ила направляют на первую ступень центрифугирования на осадительные шнековые центрифуги типа ОГШ 1001К-01. Фугат от первой ступени центрифугирования смешивают с 75% избыточного активного ила и фугатом от обезвоживания сброженного осадка со второй ступени центрифугирования и сгущают на сгущающих центрифугах типа ОГШ-501К-10, после чего направляют в метантенк. Сброженный осадок обезвоживают на второй ступени центрифугирования с рециркуляцией фугата на сгущающие центрифуги. Обезвоженный осадок после дальнейшей обработки утилизируют в качестве удобрения.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляют 30% сухого вещества - 300 кг на 1 т обрабатьша- емого осадка, в котором 250 кг ми- наральных веществ, 50 кг органических веществ и 65% солей тяжелых металлов. Содержание органических веществ в фугате повьш1ается с 70% до 77%.

Фугат от первой ступени центрифугирования смешивают с 75% избыточ- . ного активного ила и фугатом от второй ступени центрифугирования; смесь сгущают до концентрации 7% и подают в метантенки. Вынос взвешенных веществ из осадительной центрифуги 400 мг/л.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляется основная масса солей тяжелых металлов и балластных несбраживаемых веществ и снижается тем самым их ингибирующее действие на микрофлору метантенков. При этом увеличивается эффективност ферментативных реакций - процент распада органического веществ возратает с 35 до 49%. Выход биогаза увеличивается с 196 м на 1 т сухого вещества до 301,8 м на 1 т сухого вещества осадка или с 13,7 до 21,1 м с 1 м 3 загружаемого в мата тенк осадка.

Эффективность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 45%.

Пример 2. Уплотненную смесь осадка первичньк отстойников с 75% избыточного активного ила обрабатывают аналогично примеру 1. Перед сгущением фугатов от первой и второ ступеней центрифугирования в их смесь вводят 25% избыточного активнго.ила.

На первой ступени центрифугир ова ния из осадка удаляется 75% солей тяжелых металлов, содержание органического вещества в фугате увеличивается до 80%. Вынос взвешенных вещес иэ осадительной центрифуги 380 мг/л

Эффективность ферментативных реакци

ь сн-,

йо-тв.

о

10

женного осадка снижается с 2800-10 до 970 . см/г . Эффективность задержания твердой фазы второй ступени центрифугирования 47%.

П р и м е р 4. Избыточный активный ил в количестве 100% подвергают аэробной стабилизации при 20 С в течение 2 сут,, после чего разделяют на две части аналогично примеру 1. Остальные характеристики и условия обработки осадков также аналогичны примеру 1.

Результаты работы первой ступени (5 цент15ифугирования и метант.енков аналогичны примеру 3.

Удельное сопротивление фильтрации сброженного осадка снижается с 2800-10 до 860 10 ° см/г. Эффективность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 48%.

Примерз. Распределение избыточного активного ила аналогично примеру 2. Часть избыточного активного ила (25%) совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования подвергают аэробной стабилизации при 20 С в течение 4 сут, смешивают с фугатом от второй ступени центрифугирования и сгущают на осадительной центрифуге. Остальные характеристики и условия обработки осадков аналогичных примеру 2. Результаты работы первой ступени центрифугирования и метантенков также аналогичны

20

25

30

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, может быть использовано на станциях аэрации городских и промышленных сточных вод и позволяет увеличить выход биогаза и улучшить водоотдающие свойства осадка (0). В способе обработки 0 сточных вод, включающем уплотнение сырого 0 и избыточного активного ила (ИАИ), анаэробное сбраживание, двухступенчатое центрифугирование (Ц) с рециркуляцией, сгущение смеси фугата (Ф) от первой ступени Ц с неуплотненным ИАИ, ИАИ делят на два потока. Один поток после совместного уплотнения с сырым 0 подвергают Ц, другой поток перед анаэробным сбраживанием сгущают совместно с Ф от обезвоживания сброженного 0 и Ф от первой ступени Ц. При этом в первый поток направляют 25-75% ИАИ, весь объем ИАИ или один из потоков подвергают аэробной стабилизации, а аэробную стабилизацию второго потока ИАИ проводят совместно с Ф от Ц. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

в метантенке возрастает, за счет чего распад органического вещества увеличивается с 35 до 53%,

Выход биогаза увеличивается со 196 до 339,2 м на 1 т сухого вещества осадка или с 13,7 до 23,7 м с 1 м осадка, загружаемого в метан- тенк.

Пример 3. ИзбыточнЕ.1й активный ил в количестве 25% перед смешением с осадком первичных отстойников подвергают аэробной стабилизации при в течение 2 сут. Остальные ха- рактеристики и условия обработки осадков аналогичны примеру 1.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляется 80% солей тяжелых металлов, содержание органического вещества в фугате увеличивается до 80%.

Вынос взвешенных веществ из осадительной центрифуги 330 мг/л Удельное сопротивление фильтрации сбро5

Вынос взвешенных веществ из осадительной центрифуги 320 мг/л. Удельное сопротивление фильтрации сброжен- ного осадка снижается с 2800-10 до 800 см/г. Эффективность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 49%.

Примерб. Распределение избыточного активного ила аналогично примеру 1, Часть избыточного активного ила (75%) совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования подвергают аэробной стабилизации при 20°С в течение 3 сут. Остальные характеристики и условия обработки осадков, результаты работы первой ступени центрифугирования и метан- . тенков аналогичны примеру 1.

Вынос взвешенных веществ из осадительной центрифуги 300 мг/л. Удельное сопротивление фильтрации сброженного осадка снижается с 2800-10 -до 650-10 см/г, эффективность за0

714

держания твердой фазы на второй сту- пени центрифугирования 50%, Индекс центрифугирования снижается с 7 до 4,5.

Сравнение предлагаемого способа с известными приведено в таблице.

Снижение удельного сопротивления сброженного осадка фильтрации по сравнению с известными способами достигается за счет сокращения количества активного ила в сбраживаемой смеси и за счет .сокращения времени уплотнения и предотвращения загнива- кия ила.

Применение в предлагаемом способе аэробной стабилизации активного ила и аэробной стабилизации активного ила совместно с фугатом позволяет дополнительно снизить удельное сопротивление сброженной смеси,

Формула изобретения

256 301,8 319,9 339,2

780 420 360 300

1650 970 860 800

Q 5

Q

0

5

8

циркуляцией, сгущение смеси фугата от первой ступени центрифугирования с неуплотненным избыточным активным илом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биогаза и улз шения водоотдающих свойств осадка, избыточный активный ил делят на два потока, первый из которых после совместного уплотнения с сырым осадком подвергают центрифугированию, а второй перед анаэробным сбраживанием сгущают совместно с фугатом от обезвоживания сброженного осадка и фугатом от первой ступени центри- фугиров ния.

2,Способ по п. 1,ртлича- ю щ и и с я тем, что в первый поток направляют 25-75% избыточного активного ила.

3,Способ по п. 1, отличающийся тем, что весь объем избыточного активного ила или один из потоков подвергают аэробной стабилизации,

4,Способ по п. 2, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что аэробную стабилизацию второго потока избыточного активного ила проводят совместно с фугатом от центрифугирования.

232 205

196

897 1200 1200

2100 2100 2800

-С

vVT

Т

/7