Способ обработки осадков сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F11/00 

ч ел

Использование: на станциях биологической очистки жилищно-коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслей. Сущность изобретения: уплотни- тельный избыточный активный ил из уплотнителя поступает в смеситель, куда подают также сырой осадок. После смешения осадков смесь подают в метантенки на анаэробное сбраживание. Сброженный осадок перед промывкой и уплотнением в радиальных осадкоуплотнителях смешива- ют с фильтрпрессовб-известковым отходом сахарного производства (дефекатом) и фильтратом после обезвоживания, преимущественно в количестве 60-80%, часть продуктов уплотнения подвергают флокуляции, в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием вводят смесь дефеката с 2%-ным раствором хлорного железа, предпочтительно в количестве 70-80% от общего объема смеси. На флокуляцию, куда поступает смесь сброженного осадка, биохимически очищенной воды дефеката и фильтрата, рециркулируютчастьскоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10% по массе сухого вещества осадка. 2 з.п, ф-лы, 1 ил., 1 табл. СП с

Изобретение относится к очистке сточных вод, а точнее к обработке их осадков, и может быть использовано на станциях биологической очистки сточных вод в жилищно- коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - снижение расхода применяемых реагентов, уменьшение влажности и удельного сопротивления фильтрации уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде.

Согласно способу обработки осадков сточных вод, включающему уплотнение избыточного активного ила, последующее его

смешивание с сырым осадком из первичных отстойников и анаэробное сбраживание в метантенках, промывку сброженного осадка биохимически очищенной водой, смешивание промытого осадка с реагентами с последующим уплотнением в радиальных осадкоуплотнителях, рециркуляцию части продуктов уплотнения в зону флокулятора, добавление в уплотненный осадок реагентов и механическое обезвоживание уплотненного скоагулированного осадка, смешивание фильтрата и сливной воды и рециркуляцию смеси в илоуплотнители вместе с избыточным активным илом, перед промывкой и уплотнением сброженный осао ю XI

док смешивают с частью смеси фильтрпрес- сово-известкового отхода сахарного производства и фильтрата после обезвоживания, а остальную часть смеси направляют для смешивания со сливной водой и рециркули- руют в илоуплотиитель, а в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием добавляют фильтрпрессово-известко- вый отход с 2%-ным раствором хлорного железа. При этом в зону флокулятора осад- ксуплотнителя, куда поступает смесь сбро- женного осадка, технической поды, фильтрпрессово-мзвесткового отхода ре- цмркулируют часть скоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10 мае. % сухого вещества осадка. Кроме того, содержание фильтрпрессово-известкого отхода в смеси с фильтратом составляет 60-80%, а в смеси с 2%-ным раствором железа 70-80% общего объема указанных смесей.

Поочередное (дробное) введение филь- трпрессово-известкового отхода сахарного производства (дефеката) в сочетании с фильтратом либо малоконцентрированным раствором хлорного железа обеспечивает полное изъятие из технологического цикла, один из видов дефицитного реагента извести-пушонки.

Дефекат образуется в результате процесса очистки диффузионного сока сахарной свеклы углекислым газом и раствором извести, В связи с этим в дефекате преобладает содержание углекислого кальция (до 75%). Дефекат представляет собой пастообразную суспензию светло-желтого цвета с содержанием влаги до 5,5%, плотность сухого вещества, равной 1,99 г/см3, и объемной насыпной плотности до 700 кг/м3. Средние показатели химического состава дефеката представлены в таблице.

Введение дефеката с фильтратом в смесь сброженного осадка перед их уплотнением обусловлено тем, что дефекат представляет собой пастообразную суспензию/ Это затрудняет ее использование, дозировку и транспортировку. В связи с этим возникает необходимость его разбавления. Проведенные лабораторные опыты показали, что практически целесообразно разбавление дефеката фильтратом, который образуется в процессе механического обезвоживания уплотненного осадка. Причем в фильтрате содержится значительное количество растворенных реагентов, которые применялись для кондиционирования уплотненного осадка перед его механическим обезвоживанием, т.е. в фильтрате содержатся растворы хлорного железа и дефеката.

Введение смеси дефеката и фильтрата в промытый сброженный осадок обеспечивает существенную интенсификацию процесса разделения твердой и жидкой фаз, так

как дефекат выполняет роль присадочного материала. Его большая плотность обеспечивает более плотное сжатие структурированного каркаса уплотненного осадка, что способствует заметному снижению влажно0 сти и удельного сопротивления фильтрации (УСФ) последнего. Доза дефеката в смеси с фильтратом, равная 60-80%, обусловлена тем, что при дозах дефеката менее 60% снижается эффективность его применения в ка5 честве реагента, что не обеспечивает требуемого снижения влажности и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде. В случае увеличения дозы дефеката более 80% за0 трудностей процесс дозировки дефеката, хотя его коагулирующие свойства при этом не ухудшгются.

Кром. того, содержащееся в фильтрате растворенное хлорное железо в сочетании с

5 дефекатом способствует частичному разрушению коллоидных соединений связанной воды в структуре осадка и улучшает тем самым условия разделения жидкой фазы суспензии

0Введение в уплотненный осадок после

смешивания последнего с раствором хлорного железа , смеси дефеката и мало- концентрированного 2%-го раствора хлорного железа обеспечивает заметное повы5 рышение водоотдэющих свойств осадка за счет снижения величины УСФ При содержании дефеката в с малоконцентрированным 2 %-м раствором хлорного железа менее 70% наблюдается заметное увеличе0 нме влажности кондиционируемого уплотненного осадка, что естественно приводит к увеличению его УСФ и ухудшает водоотда- ющие свойства. В случае увеличения содержания дефеката в смеси более 80%

5 затрудняется его дозировка, транспортировка и смешивание с осадком. При этом увеличение содержания дефеката в смеси с малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует дальнейшему

0 улучшению водоотдающих свойств осадка.

В диапазоне доз дефеката 70-80% от общего объема смеси обеспечивается наилучшее смешивание смеси с уплотненным осадком, повышение водоотдающих свойств

5 последнего. В процессе опытов при рекомендуемой дозе толщина кэка на ткани погружной фильтрующей воронки стабильная и составляет 15-25 мм. Кроме того, разбавление дефекатэ малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует

снижению дозы хлорного железа с 4-6 до 2-3 мае. % сухого вещества осадка,

Рециркуляция части скоагулированного уплотненного осадка в смесь промытого сброженного осадка, поступающего на уплотнение, способствует заметному ускоре- нию процесса уплотнения осадка. Скоагулированная часть уплотненного осадка сформирована из крупных и рыхлых хлопьев-флокул, которые, поступая в смесь, сорбируют мелкодисперсную и крупную взвесь, что увеличивает их гидравлическую крупность. Наилучшие показатели влажности и УСФ уплотненного осадка, а также концентрации взвешенных веществ в сливной воде достигаются в диапазоне доз 5-10 мае. % сухого вещества осадка. Если доза рециркулируемой части менее 5%, то не достигаются требуемые показатели осадка и сливной воды. В случае, когда доза превышает более 10%, тогда наблюдается заметное ухудшение влажности осадка. Это объясняется тем, что вместе с оседающими хлопьями рециркулируемого скоэгулиро- ванного осадка выпадает и мелкодисперсная взвесь в большом количестве, которая содержит большой объем связанной воды.

На чертеже приведена схема, реализующая предлагаемый способ.

Способ обработки осадков сточных вод осуществляют следующим образом.

Уплотненный избыточный активный ил 1 из илоуплотнителя 2 по трубопроводу 3 поступает в смеситель 4. Туда же подают сырой осадок по трубопроводу 5. После смешивания осадков в соответствующем соотношении смесь направляют по трубопроводу б в метантенки 7, где производят их анаэробное сбраживание. Из мета- нтенков 7 сброженный осадок по трубопроводу 8 поступает в смеситель 9.В последний также подают биохимически очищенную (техническую) воду по трубопроводу 10 в соотношении осадок-техническая вода, разном 1-2,5-3,5 м /м3, при этом смешивание осуществляют за счет барбота- жа смеси сжатым воздухом, который подают по трубопроводу 11. Расход воздуха при смешивании составляет 0,4-0,55 м /м3 смеси осадка и воды. Из смесителя 9 смесь осадка и технической воды поступает в промывной резервуар 12, где по мере кругового движения жидкости сверху вниз смесь интенсивно барботируют сжатым воздухом 20-25 мин. После промывки сброженного осадка смесь по трубопроводу 13 поступает вфлокулятор 14, встроенный в осадкоуплот- нителе 15. Уплотнение осадка производят 14-16 ч. Уплотненный осадок по трубопроводу 16 направляют в смеситель 17, где производят коагулирование осадка растворами хлорного железа 18 и смеси дефеката и фильтрата 19. Смешивание реагентов производят сжатым воздухом. Скоагулированный уплотненный осадок 20 направляют в цех 21 механического обезвоживания осадков, после чего обезвоженный осадок - кек по транспортеру 22 удаляют на последующую обработку (обеззараживание и вывоз

0 на сельскохозяйственные угодия).

Фильтрат 23 полностью направляют в реагентный узел 24, где смешивают с дефе- катом и полученную смесь подают по трубопроводу 25 частично в смеситель 9, а

5 оставшуюся часть в смеситель 26, куда также поступает сливная вода 27 из осадкоуп- лотнителей 15. Смесь тщательно перемешивают сжатым воздухом и направляют в илоуплотнитель 2 для совместного

0 уплотнения с избыточным активным илом 1,

Кроме того, часть скоагулировзнного

уплотненного осадка 28 рециркулируют в

осадкоуплотнитель 15, где в флокуляторе 14

смешивают с промытым осадком и направ5 ляют на последующее уплотнение. Иловую воду 29 из илоуплотнителя направляют в аэротенки для смешивания с очищаемой сточной водой.

В результате проведенных опытов уста0 новлено, что рециркуляция 5-10 мае. % сухого вещества части скоагулированного уплотненного осадка в смесь осадка и воды перед их уплотнением способствует дости- жению минимальных показателей влажно5 сти и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде. Оптимальный диапазон изменениядозырециркулируемогоскоагулированного уплотненного осадка со0 ставляет 5-10 мае. % сухого вещества осад ка.

Кроме того, установлено, что при смешивании смеси дефеката и фильтрата с промытым сброженным осадком перед стадией

5 уплотнения обеспечивает заметную интенсификацию процесса уплотнения и достижению минимальных значений влажности и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в Сливной воде за про0 должительность пребывания смеси осадка в сооружении 12-14 ч, что значительно отличается от аналогичных показателей в известных способах. При этом содержание дефеката в смеси с фильтратом, составляю5 щее 60-80% общего объема смеси, является оптимальным.

Введение в уплотненный осадок смеси дефеката и малоконцентрированного 2%-го раствора хлорного железа после смешивания осадка с хлорным железом, обеспечивает аналогичный эффект, который достигается при коагулировании осадка хлорным железом в сочетании с известью. Это позволяет полностью изъять известь из технологии, обеспечивая тем самым сущест- венное снижение эксплуатационных затрат. В процессе лабораторных опытов обезвоживание осадка на погружной воронке обеспечивает стабильную толщину слоя ке- ка (15-25 мм) при величине вакуума 300-400 мм рт, ст. Обезвоженный кек легко снимается с ткани после незначительной продувки. При этом содержание дефеката в смеси с мэлоконцентрированным 2%-м раствором хлорного железа, равное 70-80% от общего объема смеси, является оптимальным, при котором обеспечивается максимальное обезвоживание осадка.

Также установлено, что при рециркуляции смеси дефеката и фильтрата в сливную воду, после чего полученная смесь направляется в илоуплотнитель, где, смешиваясь с избыточным активным илом, способствует интенсификации процесса илоразделения.

Таким образом, можно отметить следу- ющие преимущества предлагаемого способа обработки осадков сточных вод по сравнению с известными.

Обеспечивает снижение расходуемых дефицитных реагентов таких как известь и, хлорное железо, причем известь полностью заменяется отходом производства - дефе- катом, а сочетание дефеката с малоконцен- трированным раствором хлорного железа способствует снижению дозы хлорного же- леза при коагулировании уплотненного осадка перед стадией механического обезвоживания.

Достигается снижение влажности и УСФ уплотненного осадка соответственно до 94,5-94,6% и (110-160). см/г, а концентрация взвешенных веществ в сливной воде до 60-70 мг/л за продолжительность пребывания 12-14 ч, тогда как в известных способах указанные показатели достигают- ся за продолжительность 16-20 ч. Изложенное свидетельствует о том, что предлагаемый способ существенно интенсифицирует работу осадкоуплотнителей.

Решает проблему охраны природы, по- скольку отходы сахарного производства в настоящее время утилизируются в свалки и поля, создавая тем самым неблагоприятные экологические условия, и требуют отчуждения дефицитных земель или сельскохозяйственных угодий.

Простота подготовки дефеката к транспортировке, дозировке и использованию способствует возможности широкого применения указанного отхода на станциях любой производительности.

Формула изобретения

U

22

ТТКИ 21 f

28