Способ обезвоживания скоагулированного осадка станции аэрации Советский патент 1992 года по МПК B01D37/02 

Изобретение относится к способу обезвоживания осадка с легко разрушаемой коагуля ционной структурой, получающейся, например, в результате обработки на стам-. ции аэрации сброженного, промытого и уп лотненного осадка бытовых сточных вод реагентами - хлорным железом и известковым молоком.

Известен способ обезвоживания высоковлажных (до 96-97%) и скоагулированных осадков станций аэрации на фильтр-прессах. Современные конструкции фйльт{ .прессов позволяют автоматизировать операции сборки-разборки фильтра, выгрузки осадка и регенерации фильтрбв льных салфеток. Фильтр-прессы работают при перепаде давлений фильтрования до 1;0

МПа (10 кгссм и с продолжительностью фильтроцикла до нескольких часов. Влажность скоагулированного осадка, обезвоженного фильтр-прессованием, составляет . Особенность обезвоживания скоагулированных осадков с применением фильтр-прессов на станциях аэрации заключается в том, что осадки подают в фильтры передавливанием из монжусов - закрытых резервуаров, работающих г1од повышенным давлением и имеющих ограниченный объем.

К недостаткам использования технологической схемы Монжус - фильтр - пресс при обезвоживании осадков с легко разрушаемой коагуляционной структурой относятся применение повышенного и

труднорегулируемого перепада давлений в начале обезвоживания осадка, что является причиной разрушения к,0агуляционной структуры осадка и загрязнения фильтровальной ткани частицами твердой фазы осадка, что приводит к снижению производительности фильтр-прессов; одновременное использование фильтр-прессов большой единичной мощности и нескольких монжусов оказывается затруднительным, так как из-за ограниченного объема каждого монжуса их общее количество оказывается большим, что приводит к значительному увеличению количества запорной арматуры установки фильтр-прессов и повышению сложности управления установкой в целом.

Близким по технической сущности к предлагаемому способу обезвоживания осадка с легко разрушаемой коагуляционной структурой является способ обезвоживания на фильтр-прессе осадка станции аэрации с применением вспомогательного фильтровального материалов (ВФМ) - дробленного известняка, предназначенного, в частности, для защиты фильтровальной ткани от проникания в нее частиц твердой фазы осадка, Заполнение камер фильтр-пресса слоем дробленного известняка приводит к тому, что частицы твердой фазы осадка задерживаются преимущественно в слое BOIVI, не загрязняя ткани. В результате обезвоживания при давлении до 1 МПа смеси осадка первичных отстойников и избыточного активного ила и дробленного известняка получена производительность фильтр-пресса 6-15 кг-м -ч (по сухому веществу осадка и ила).

Недостатками известного способа фильтрования с применением ВФМ являются: применение ВФМ - материала, инородного по свойствам материалу твердой фазы осадка станции аэрации, так как присутствие в фильтре слоя ВФМ приводит к абсолютному уменьшению количества отфильтрованной твердой, фазы осадка и поэтому, в принципе, к меньшей производительности фильтра по осадку; вспомогательный фильтровальный материал - обычно хорошо фильтрующийся продукт, поэтому технология использования ВФМ, например, в виде намывного слоя небольшой толщины при применении камерных фильтр-прессов, не получила распространения из-за преимущественного заполнения ВФМ первых камер фильтров. При камерных фильтр-прессах ВФМ вносят в массу осадка станции аэрации перед обезвоживанием осадка фильтрованием, что приводит к повышенному расходованию ВФМ; использование порошка ВФМ при обезвоживании осадка станции аэрации не исключает применение монжусов для передавливания осадка на фильтр-прессы.

Известен способ использования в качестве слоя ВФМ слоя твердых частиц разделяемой суспензии. Однако при применении слоя ВФМ по этому способу обязательно различие в дисперсионном составе частиц твердой фазы суспензии, за

0 счет которого частицы грубодисперсных фракций предварительно механически отделяют от основной массы частиц суспензии и используются для формирования слоя ВФМ.

5 Целью изобретения является повышение эффективности процесса обезвоживания скоагулированжзго осадка станции аэрации.

Указанная цель достигается тем, что обезвоживание скоагулированного осадка

0 станции аэрации на фильтр-прессе осуществляют в два этапа. На первом этапе фильтруют осадок при постоянной разности давлений до образования слоя обезвоженного осадка в камерах фильтр-пресса, а на

5 втором этапе разрушают коагуляционную структуру осадка, после чего подают осадок в фильтр-пресс при возрастающей разности давлений обезвоживания.

Образование слоя осадка в камерах

0 фильтр-пресса на первом этапе обезвоживания характеризуется практически полным прекращением поступления с фильтратом твердой фазы осадка. Обладающий высокой пористостью слой осадка на фильтре (влажность осадка около 85%) используют в качествеслоявспомогательногофильтровального материала при обезвоживании осадка на втором 3tane. На втором этапе обезвоживания в результате воздействия, например, центробежного или винтового насоса, используемого для подачи осадка в фильтр-пресс, структура осадка разрушается, при этом появляется масса не связанных или слабо связанных между собой твердых частиц осадка. Эти частицы при разности давлений фильтрования, большем, чем разность давлений, первоначаль но использо.ванная для обезвоживания порции осадка с неразрушенной коагуляци0 онной структурой, проникают в слой осадка на фильтре, заполняют поры слоя осадка и вытесняют из них фильтрат. На втором этапе обезвоживания осадка станции аэрации содержание твердой фазы в обезвоженном

5 осадке в фильтр-прессе повышается.

Предлагаемый способ обезвоживания предназначен для проведения.обезвоживания практически однородной по гранулометрическому составу твердой фазы и

коагуляционной структуре системы (исходному скоагулированному осадку станции аэрации). Чтобы при обезвоживании однородного по составу скоагулированного осадка использовать технологические выгоды от применения слоя ВФМ, режим обезвоживания осадка и способ подачи осадка в фильтр-пресс меняют так, что высокопористый осадок на фильтре, образованный до изменения режима обезвоживания и способа подачи исходного осадка, начинает работать как слой ВФМ.

Предлагаемый способ обезвоживания скоагулированного осадка станции аэрации проверен в лабораторных условиях при обезвоживании осадка Курьяновской станций аэрации (КСА).

Для обезвоживания осадка с легко раЗч рушаемой коагуляционной структурой берут порцию осадка КСА на выходе из ершового .смесителя производственного узла обработки осадка реагентами и порцию осадка, отобранную из напорного трубопровода непосредственно за центробежным насосом в цехе. Об отрицательном влиянии центробежного насоса на структуру осадка КСА судят по результатам обезвоживания порций осадка под вакуумом 0.04 МПа. Содержание твердой фазы в фильтрате при обезвоживании осадка после ершового смесителя (скоагулированного осадка) 8 г м , -при обезвоживании осадка после насоса 20-30 г м , причем средняя скорость обезвоживания за 4 мин от начала процесса соответственно 0.45 и 0.2 -ч

В опытах по обезвоживанию осадка КСА по предлагаемому способу использовали модель горизонтального камерного фильтр-пресса с двумя дренажными плитами и кольцеобразной рамой шириной 30 мм. Общая фильтрующая поверхность модели фильтра 0,025 м. В месте соединения модели фильтр-пресса с монжусом помещают трехходовой кран. К одному из патрубков крана прикрепляют шлачг, конец которого опущен в открытый резервуар с порцией осадка из ершового смесителя. В монжус заливают осадок, пропущенный через центробежный насос. С помощью шлангов патрубки выхода фильтрата из модели фильтр-пресса соединяют с колбой Бюнзена.

Обезвоживание осадка осуществляют следующим образом. В колбе Бюнзена создают разрежение 0,04 МПа (разность давления 0,04 МПа), при этом фильтр-преСс вакуумируют и из открытого резервуара в него начинает поступать осадок с неразрушенной коагуляционной структурой, а фильтрат отводится в колбу. Через 5 мин обезвоживания осадка переключают кран и в фильтр-пресс начинает поступать осадок из монжуса. Давление сжатого воздуха в монжусе постепенно увеличивают до 0.7 МПа.

Повышением давления воздуха в монжусе имитируют подъем давления нагнетания центробежного насоса по мере заполнения камер промышленного фильтр-пресса обезвоженным осадком. В процессе передавливэния осадка фильтрат поступает в колбу, вакуумирование которой прекратили. Общее время фильтрования 27 мин. В опыте получена влажность обезвоженного осадка в камере модели фильтр-пресса 70,2%. Расчетная производительность фильтра без учета времени вспомогательных операций 13,3 кг м -ч

По сравнению с известным способом обезвоживания смеси осадка первичных отстойников и избыточного активного ила при применении ВФМ без предварительной обработки смеси реагентами, при котором получена производительность фильтр-пресса 6-15 кг -м ч обезвоживание предварительно обработанного реагентами осадка избыточного активного ила по предлагаемому способу позволяет получить производительность фильтр-пресса, соответствующую наибольшей производительности известных способов.

На основании результатов проверенного в лабораторных условиях предлагаемого способа обезвоживания осадка станции аэрации разработана схема компановки

промышленного оборудования узла подготовки и подачи скоагулированного осадка на фильтр-пресс, а также удаления фильтрата от фильтр-пресса.

На чертеже приведена схема подготовки и подачи осадка на фильтр-пресс.

Схема включает смеситель 1 для обработки осадка раствором хлорного железа и известковым молоком, резервуар 2 для скоагулированного осадка, фильтр-пресс 3 с трубопроводом отвода фильтрата 4 (трубопровод может быть образован в результате сборки плит фильтр-пресса) и центробежный насос 5. Выходной патрубок трубопровода 4 соединен с вакуумной линией отделения вакуум-фильтров Цеха, а также через трубу 6 с канализацией. Резервуар осадка 2 в верхней его части соединен с помощью трубопровода 7 с входным шТуце

ром фильтр-пресса.так, что верхний уровень осадка в резервуаре 2 оказывается на 2-3 м выше отметки уровня верхних граней плит фильтр-пресса..

Процесс обезвоживания осадка осуществляется следующим образом.

При обработке осадка реагентами в смесителе 1 и достижений уровня в резервуаре 2 отметки на 2-3 м выше отметки уровня верхних граней плит фильтр-пресса, открывается задвижка на трубопроводе 7 и осадок самотеком подается в камеры фильтра. Одновременно с началом движения осадка по трубопроводу 7 трубопровод 4 подключается к вакуумной линии. Под действием гидростатического столба осадка и вакуума осадок без разрушения коагуляционной структуры поступает в камеры фильтр-пресса. Выделяющийся фильтрат из дренажных канавок плит фильтра поступает в трубопровод 4 и из него к вакуум-ресиверу. Через 10-15 мин от начала заполнения фильтр-пресса осадком под вакуумом задвижку на трубопроводе 7 закрывают, отключают систему от вакуума и открывают задвижку на трубе 6. Включают центробежный насос 5 и подают осадок из резервуара 2 в фильтр-пресс до получения обезвоженного осадка требуемой влажности. Фильтрат на этой стадии эксплуатации

фильтр-пресса самотеком через трубопровод 4 и трубу 6 сливается в канализацию.

Использование предлагаемого способа обезвоживания осадка с легко разрушаемой коагуляционной структурой позволяет отказаться от монжусной (базовой для станций аэрации) схемы подачи осадка на фильтрпрессы, которая стала препятствием для работы цехов обезвоживания осадка на станциях при увеличении в них количества и мощности камерных фильтр-прессов.

Формула изобретения Способ обезвоживания скоагулированного осадка станции аэрации, включающий применение камерного фильтр-пресса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, обезвоживание осуществляют в два этапа: на первом этапе

фильтру ют осадок при постоянной разности давлений до образования слоя обезвоженного осадка в камерах фильтр-пресса, а на втором этапе разрушают коагуляционную структуру осадка, после чего подают осадок

в фильтр-пресс при возрастающей разности давлений.

Изобретение относится к способу обезвоживания осадка с ле/ко разрушаемой ко- агуляционной структу'рой, получающейся, например, в результате обработки на станции аэрации сброженного, промытого и уплотненного осадка бытовых сточных вод ре- г агентами - хлорным железом и известковым молоком. Цель изобретения - повышение эффективности процесса обезвоживания. Обезвоживание осадка осуществляют в два этапа. На первом этапе обезвоживания осадок фильтруют при постоянном перепаде давления до образования слоя обезвоженного осадка в фильтр-прессе, показателем чего служит практически полное прекращение поступления твердой фазы осадка в фильтрат. На втором этапе разрушают кой- гуляционную структуру осадка, например с помощью центробежного насоса, после чего подают осадок в'фчльтр-пресс при возрастающей разности давлений. 1 ил.::•.'%>&!' •слс

Са(ОН}2

РеС1з