Способ аэробной стабилизации избыточного активного ила Советский патент 1986 года по МПК C02F11/00 C02F11/06 C02F103/02 

«ч

о

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовадо для обработки осадков, образующихся при биологической очистке сточных вод аэробной стабилизацией.

Известен способ аэробной стабилизации осадков сточных вод, при котором происходит длительная аэрация осадка, заключающийся в биохимическо окислении легкозагнивающей органической части осадка бактериями активного ила, В результате этого происходит стабилизация органической части осадка, биологически разрушаемые вещества, содержащиеся в осадке, частично минерализуются, а частично переходят в инертные формы. Таким образом, целью аэробной стабилизации является получение осадка, не загнивающего в процессе обезвоживания. Дл этого аэрацию ведут 7-10 суток для активного ила и 10-15 суток для смесей активного ила с сьфым осадком из первичных отстойников, доводя распад безвольной части осадка до 20-30 и 30-40% соответственно.

1 -

Наиболее близкимЛто технической сущности является известный способ аэробной стабилизации избыточного активного ила, заключающийся в длительной аэрации осадка для биохимического окисления его беззольной части. В результате осадок стабилизируется, т.е. значительно снижается способность его к загниванию. Для достижения распада беззольного вещества активного ила на 20-30% аэрацию ведут 7-10 суток. Такой распад органики осадка необходим для получения незагнивающего осадка и принимается как критерий процесса аэробной стабилизации. Для определения времени окончания стабилизации в ходе процесса измеряется методом отбора проб распа.Д органической части ила. Длительность анализа 10-15 ч, В процессе стабилизации удельное сопротивление фильтрации осадка (|) снижается в .результате биохимического окисления коллоидных структур активного ила. К концу процесса на 7-10 сутки водоотдающие свойства осадка несколько ухудшаются, так как после окисления экзо- и эндогенных субстратов начинается лизис бактериальных клеток и разрушается структура активного ила. Конечное удельное сопротивление

фильтрации осадка равняется (100 200)-10 см/г. Для обезвоживания осадка с таким сопротивлением фильтрации на вакуз фильтрах требуется

обработка его коагулянтами или флокулянтами, что зна.чительно усложняет технологию обезвоживания и увеличивает ее стоимость.

Недостатком известного способа

является:

значительная длительность аэрации активного ила, что влечет за собой необходимость использования больших объемов сооружений и соответствующих

5 капитальных затрат на их строительство, а также эксплуатационных затрат на длительную аэрацию осадка в течение 7-10 суток,

высокое удельное сопротивление

0 фильтрации стабилизированного ила (100-200) 10° cM/rJ , что .требует предварительнойобработки осадка коагулянтами перед обезвоживанием их на вакуум-фильтрах,

5 больщая длительность анализа (1015 ч), необходимая дпя определения .окончания аэробной стабилизации по распаду беззольного вещества активного ила и невозможность осуществления определения непосредственно в течение всего технологического цикла.

Целью настоящего изобретения является сокращение длительности аэрации избыточного активного ила и улучшение водоотдающих свойств стабилизированного активного ила.

Это достигается тем, что процесс ведут до выхода удельной окислительной активности биоценоза активного

.ила на постоянный эндогенный уровень.

В предлагаемом способе предусматривается определение эндогенного уровня окислительной активности бактерий активного ила в процессе стабилизации по скорости потребления илом кислорода.

Способ осуществляют следующим образом.

Избыточный активный ил подают в стабилизатор, представляющий собой резервуар, типа аэротенка, и подвергают аэрации, для биохимического окисления его органической части.

5 Стабилизацию заканчивают при выходе удельной окислительной активности ила на постоянный эндогенный уровень. При этом аэрацию прекращают и стабилизированньй ил отправляют на даль. нейшую обработку. Длительность процесса (время его окончания) определяют.по удельной окислительной активности ила непосредственно в течение всего технологи ческого процесса. Длительность аэрации ила, необхадимая дпя снижения его удельной окис лительной активности до эндогенного уровня составляет 2-3 суток. . Принципиальное отличие предлагаемого способа от используемого заключается в том,.что процесс стабилизации заканчивают в момент выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный, эндогенньй уровень, а не при достижении степени распада его беззольной части . Для определения окончания процес- са по существующему способу, т.е. дпя определения степени распада орга нической части активного ила требуется 10-15 ч. Использование для определения око чания аэробной стабилизации уровня окислительного метаболизма активного ила позволяет вести определение непосредственно в процессе стабилизаци и обеспечивает снижение времени, необходимого- для определения с 10-15 .ч до 2-3 мин.. Возможность и целесообразность пр , ведения процесса определяется следую щим. Целью стабилизации является получение осадка, не загнивающего в процессе обезвоживания и хранения, т.,е. окисление легкозагнивающей орга ничес кой части осадка. Но распад беззольной части осадка не может быть noicaзателем биохимического окисления лег коокисляемой органической части осад ка и не может служить критерием стабилизации. После окисления экзо- и эндогенньк субстратов, т.е..легкоокисляемой части органики осадка, ;. происходит отмирание и лизис бактериальных клеток, органический . мате- риал которых используется окружающими бактериями как субстрат, что обеспечивает дальнейшее увеличение распада беззольной части осадка. В этот период стабилизации увеличение распада органической части осадка . обусловл:ено лишь снижением собственно биомассы биоценоза активного ила. 944 а не окислением легкозагнивающей части осадка. Качественного изменения осадка при этом не происходит, не изменяется, соответственно, и способность его к загниванию, а изменяется лишь суммарное количество качественно одинакового органического материала. Несмотря на то, что к моменту выхода окислительной активности биоценоза активного ила на эндогенный уровень, распад беззольного вещества, kaK правило, не достигает 20-30%, стабилизацию активного ила можно считать законченной - легкозагнивающие компоненты осадка минерализованы. Таким образом, показатель распада беззольного вещества активного ила при его аэробной стабилизации не может определять окончание процесса. Параметром, определяющим окончание процесса должна служить удельная окислительная активность бактерий активного ила, т.е. выход ее на постоянный эндогенный 5фовень. Дальнейшая аэрация осадка не имеет смьтсла, т.е. не приводит к снижению его загниваемости, а вызывает уменьшение абсолютного количества осадка в реакторе. При использовании показателя интенсивности дыхания активного ила для определения окончания процесса получается осадок с хорошими водоотдающими свойствами. Стабилизация осадков сточных вод заключается в биохимическом окислении органических компонентов осадка и образовании устойчивой хлопьеобр.азной структуры активного ила, в результате чего улучшаются его водоотдающие свойства (падает удельное сопротивление фильтрации). Этот процесс идет до момента выхода удельной окислитель-г ной активности ила на постоянный эндогенный уровень. В результате дальнейшей аэрации происходит обратное явление - структированная органическая часть осадка начинает разрушать- ся, происходит лизис бактериальных . клеток и их окисление. Структура биоценоза активного ила при этом нарушается, увеличивается дисперсность садка и ухудшаются его водоотдающие войства. Минимального удельного опротивления осадок достигает к тоу моменту, когда заканчивается миерализация легкоокисляемой .беззольой части осадка и окислительная активность бактерий выходит на эндогенный уровень. Дальнейшая аэрация ухудшает водоотдающие свойства осадка. Так начальное удельное сопротивление фильтрации избыточного активного ила равнялось 60-110-10 см/г. При аэрации его до выхода окислительной ак-тивности ила удельное сопротивление фильтрации снижалось до 205010 см/г В результате продления аэрации до 7-10 суток удельное сопротивление фильтрации возрастало до (100-200)) х10 см/г. Таким образом, в .результате проведения процесса аэробной стабилизации по предлагаемому способу получается осадок с минимальным удельным сопротивлением фильтрации, что обеспечивает его эффективное обезвоживание.

Пример. Проводят проЦесс аэробной стабилизации избыточного активного ила. Концентрация ила 10 г/л по сухому веществу. Температуру осадка в процессе обработки поддерживают на уровне 18-20 С. Удельное сопротивление фильтрации осадка 86-10 см/г. Постоянно, непосредственно в процессе стабилизации определяют окислительную активность биоценоза активного ила по скорости потребления им кислорода. удельная активность дыхания бактерий 7-8 MrOj гч. В процессе стабилизации контролируют зольность осадка, ХПК и распад беззольной части осадка

Процесс аэрации заканчивают при выходе удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень 1-1,5 мгО, Ч Удельное сопротивление стабилизированного осадка 32-10° см/г. Время аэрации 2 суток Распад беззольной части осадка при этом достигает 12%. Зольность повышается с 30,2% до 38,6%..

Полученный осадок не имеет запаха не загнивает в процессе обезвоживания и хранения, а также хорошо .отдает воду.

Процесс биохимической минерализап ции легкоокисляемой части беззольного активного ила заканчивается в период на вторые сутки стабилизации. Удельная активность дыхания бактерий активного ила и зольность .осадка за это время достигают постоянных значений и в дальнейшем не меняются. В этот же период наблюдаются интенсивный распад беззольной части осадка (снижение ХПК), обусловленной минерализацией легкоокисляемой органической части осадка. При дальнейшей аэрации показатель распада и ХПК осадка изменяются медленно и незначительно, что объясняется минерализацией труд- ноокисляемой формы органики осадка, т.е. собственно биомассы бактерий активного ила и уменьшением ее концентрации. Таким образом, можно считать, что процесс аэробной стабилизации активного ила закончился за 2 суток, несмотря на то, что к этому времени распад беззольной части осадка не достиг 20-30%, как требуется по существующему способу. Минерального удельного сопротивления фильтрации осадок достигает за 2 суток, а в результате продолжения -аэрации, по существующему способу за 7-10 суток, водоотдающие свойства осадка ухудшаются - . .

Предлагаемый способ аэробной стабилизации избыточного активного ила по сравнению с известным обеспечивает следующие преимущества:

1.Сокращение времени аэрации в 3-4 раза (с 7-10 суток до 1-3 суток). Что позволит уменьшить пропорционально объем стабилизаторов и капитальные затраты на их строительство, а также эксплуатационные затраты на аэрацию.

2.Улучшение водоотдающих свойств ила в 2-3 раза, что обеспечивает высокую производительность иловых площадок и вакуум-фильтров.

СПОСОБ АЭРОБНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ИЗБЫТОЧНОГО АКТИВНОГО ИЛА путем аэрации его воздухом, о т 'л и ч а to - щ и и с я тем, что, с целью сокращения длительности аэрации и улучшения водоотдающих свойств стабилизированного активного ила, аэрацию ведут до выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогеннмй уровень.(Лс