Способ обработки осадка сточных вод Советский патент 1980 года по МПК C02F11/18 C02F103/00 

Изобретение относится к способам обработки осадка сточных вод, образующегося при очистке сточных вод на канализационных сооружениях. К такому осадку относится осадок первичных отстойников и осадок вторичных отстойников носле аэротенков либо их смесь. Известны способы обработки осадка сточных вод путем нагрева его непосредственным контактом с теплоносителем (паром или газообразными продуктами сгорания) или путем нагр . ва осадка в поверхностных теплообменниках, выдержки заданное время при заданной температуре охлаждения и последующей фильтрации. Известен способ нагрева воды и вообще любой жидкости, в том числе и осадка, путем непосредственного смещения с продуктами сгорания, который осуществляется в контактном аппарате погружного горения. Давление в аппарате зависит от температуры подогрева и составляет 11-20 атм. Недостатком способа является необходимость в высоком давлении горючего тл за и воздуха для погружных горелок и сложность схемы регенсра1ши энергии охлажденных газов высокого давления 1. Известен также способ обработки осадка, который состоит в том, что смесь осадка с активным илом прогревают до температуры 175180° С в поверхностных теплообменниках насыщенным паром при давлении 9-10 кгс/см. Затем смесь сырого осадка и активного ила подают в группу поверхностных теплообменников, где осуществляют последовательный подогрев осадка до 175-180°С. Далее смесь осадка и активного ила выдерживают в реакторе при заданной температуре определенное время и охлаждают до 50-60° С, одновременно нагревая смесь осадка и активного ила, поступающую на термообработку. Охлажденную смесь осадка н активного ила подают в илоуштотнитепь, а затем на последующее механическое обезвоживание 2. Недостатками этого способа являются; -малая эксплуатационная надежность из-за возможности образования отложений в трубах поверхностных теплообмен(гаков; -высокие потери тепла с осадком, уходящим после охлаждения на обезвоживание;

-высокая энергоемкость ;ia счет гидрапли ческого сопротивления трубопроводов и из-за необходимости создания высоких скоростей для получения необходимого коэффициента теплопередачи;

-сложность эксплуатации из-за необходимости периодической очистки трубопроводов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является известный способ обработки осадка сточных вод, заключающийся в том, что осадок сточных вод нагревают до заданной температуры 180-200°С под давлением 10-16 атм, сначала в поверхностном теплообменнике, а затем путем непосредственного смешения осадка с паром, выдерживают в нагретом состоянии под указанным давлением и при указанной температуре, подвергают разделению на иловую воду и уплотненный осадок, а затем фильтруют уплотненный осадок при температуре 180-200 С. Иловая вода при температуре 180-200 С и давлении 10-16 атм используется в качестве теплоносителя для предварительного подогрева осадка в поверхностном xeiuiooGMeHVJHKe 13.

Недостатками этого способа являются:

-большая металлоемкость поверхностных теплообменников;

-большие потери тепла с иловой водой;

-необходимость в источнике пара высокого давления и потери конденсата этого пара, смешивающегося с осадком;

-возможность образования отложений в трубах поверхностных теплообменников, что снижает эксплуатационную надежность установки;

- низкий энергетический КПД установки. Целью, изобретения является устранение перечисленных недостатков.

Указанная цель досшгается тем, что в известном способе обработки осадка сточных вод путем предварительного нагрева до 180-200°С под давлением 10-16 атм, выдержки в нагрет том состоянии под давлением, последующего разделения осадка на иловую воду и уплотненный осадок и фильтрования ушютненного осадка при тех же температуре и давлении. Прёдва. рительньп нагрев осадка ведуг путем непосредственного контакта с газообразным теплоносителем в двух - восьми ступенях нагрева, иловую воду охлаждают путем непосредственного контакта с тем же газообразным теплоносителем в двух - восьми ступенях охлажде1шя, указанный газообразный теплоноситель подают противотоком и подогревают до 210-250 0 перед вводом в последнюю ступеньнагрева осадка. Схема реализации способа приведена на чертеже. Установка состоит из насоса 1, трубопроводов 2-10, подогревателя осадка 11, состоящего, например, из трех ступеней подогрева

осадка )2, 13. 14, реактора 15, уплотнителя 16, охладителя- 17, состоящего, например, из трех ступеней 18, 19, 20, фильтра. 21, газодувки 22, подогревателя 23.Способ осуществляют следующим образом.

Исходный осадок насосом 1 по трубопроводу 2 перекачивают в контактный подогреватель осадка 11. По трубопроводу 3 в подогреватель , 11 заканчивают газообразный теплоноситель. Газообразный теплоноситель, проходя в противотоке осадку через ступени 14, 13, 12, охлаждается на выходе из ступени 12 до температуры, близкой к температуре исходного осадка.

Нагретый до заданной температуры осадок по трубопроводу 4 подают в реактор 15, где его выдерживают от 0,5 до 1,5 часов. Из реактора 15 осадок по трубопроводу 5 подают в упуплотнитель 16. В уплотнителе 16 осадок разделяется на иловую воду, которую отводят по трубопроводу 6 в охладитель 17, и уплотненны осадок, которьш по трубопроводу 7 отводят на фильтр 21 для обезвоживания.

В oxлa тшeлe иловой воды 17 горячая иловая вода охлаждается, проходя в противотоке газообразному теплоносителю до температуры, близкой к температуре охлажденного газообразного теплоносителя, и сбрасывается по трубопроводу 8.

Газообразный тегшоноситель непрерывно перекачивают газодувкой 22 по трубопроводам 4.

Догрев газообразного теплоносителя до заданной температуры перед вводом его в ступень подогрева осадка 14 осуществляют в подогревателе 23, например, с помощью высокотемпературного теплоносителя, который подводят по трубопроводу 9.

Добавление или отвод газообразного теплоносителя в трубопровод 4 в зависимости от величины давления в нем осуществляют по трубопроводу 10.

Конечная температура нагрева осадка на выходе его из ступени 14 подогревателя 11 составляет 180-200°С, а температура нагрева газообразного перекачиваемого теплоносителя перед вводом его по трубопроводу 3 в последнюю ступень нагрева осадка составляет, 210- 250°С. Нижний и верхний пределы температуры нагрева щфкулирующего газообразного теплоносителя обусловлены тех1шко-экономическими соображениями, а именно:

а)нижний предел-, 210° С, обусловлен необходимостью, получения температурного напора, обеспечивающего минимум числа ступеней нагрева;

б)верхний предел, 250°С, обусловлен необходимостью минимума энергозатрат и упрощения конструкции устройства для догрева газо