Способ обработки осадка первичных отстойников и избыточного ила Советский патент 1982 года по МПК C02F11/12 C02F11/12 C02F101/32 C02F103/00 

Изобретение относится к способам обработки осадков, выделяемых при механической и последующей биологической очистке хозяйственно-бытовых и (или) промышленных сточных вод. Известен способ обработки осадков включающий тепловое кондиционирование осадков путем нагрева до 180-200 С под давлением насыщенных паров в тече ние 0,5-2 ч с последующим разделением твердой и жидкой фаз путем отстаивания и механического обезвоживания l Недостатком данного способа является высокое содержание загрязняющих примесей в. жидкой фазе (БПКролн ПК соотвественно 8-1,0 и 15-20 г 0(/л), что требует дополнительных на ее обработку, а при совместной очистке со сточными водами приводит к значительному повышению нагрузки на биоокислители и к ухудшению качества очищенной сточной жидкости. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому, результату является способ обработки осадков, который заключается в уплотнении избыточного ила, центрифугировании смеси уплотненного ила и осадка первичных отстойников, тепловом кондйциони ровании фугата, последующем разделе НИИ твердой и жидкой фаз путем уплотнения и механического обезвоживания, например фильтр-прессованием,и биологической очистке жидкой фазы со сточными водами. При этом обеспечивается некоторое (до kQ%) снижение загрязненности жидкой фазы и соответственно несколько уменьшается нагрузка на сооружения биологическс)й очистки Г2. Однако обезвоженный путем центрифугирования осадок необходимо обеззараживать, что сопряжено со значительными энергетическими расходами. Кроме того, за счет жидкой фазы сохраняется довольно высокая нагрузка на сооружения био,погической очистки. 1(ель изо етения - сокращение энергетических расходов, а также снижение 39601 нагрузки на сооружения биологической очистки. Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу, включающему уплотнение избыточного ила, центрифугирование смеси уплотненного ила и осадка первичных отстойников, тепловое кондиционирование с последующим разделением жидкой и твердой фаз путем филБтрпрессования и биологичес- ю кую очистку жидкой фазы со сточными водами, центрифугируют осадок первичных отстойников, а тепловому кондиционированию подвергают смесь фугата с избыточным илом, при этом осадок первичных отстойников перед центри- , фугированием промывают жидкой фазой, отделенной от кондиционированной смеси, и сгущают путем отстаиванияi а из быточный ил перед уплотнением аэрируют совместно с жидкостью, отделенной при промывке и последующем сгущении осадка, причем кондиционированную смесь подают непосредственно на фильт пресс. Предпочтительно избыточный ил перед аэрированием с жидкостью, отделен ной при сгущении, уплотнять до влажHoctH 98,,0%, а аэрирование вес40-50На чертеже изображены схематические оборудование и коммуникации, используемые при реализации, предлагаемо го способа. Оборудование включает смеситель 1, сгуститель 2, центрифугу 3, смеситель Ч, насос 5 высокого давления, блок 6 теплового кондиционирования, фильтр-пр1,рсс 7, сгуститель 8, аэрационную емкость 9 И уплотнитель 10. Ком муникации включают трубопровод П сырого осадка, трубопровод 12 смеси сырого осадка с жидкой фазой, трубопровод 13 промытого сырого осадка, транс портер И обезвоженного осадка, трубо провод 15 отведения фугата, трубопровод 16 подачи смеси в блок теплового кондиционирования, трубопровод 17 кондиционированной смеси, трубопровод Т8 жидкой фазы, транспортер 19 для удавления кека, трубопровод 20 избыточного ила трубопровод 21 сгущенного избыточного ила, трубопровод 22 отделенной жидкости, трубопровод 23 для подачи проаэрированной сме СИ в уплотнитель 10, трубопровод 2 уплотненного ила, трубопровод 25 иловой хшдкости, отделенной от проаэрированной смеси, трубопровод 26 ило515 74 вой чидкости, отделенной при сгущении избыточного ила. Сырой осадок первичных отстойников по трубопроводу 11 подается в смеситель 1, где смешивается с жидкой фазой, подаваемой по трубопроводу 18, Так как жидкая фаза имеет температуру и ее объем значительно (в k-S раз) превосходит объем сырого осадка, температура в смесителе достигает , благодаря чему за 30 мин достигается дегельминтизация осадка. Смесь сырого осадка с жидкой фазой по трубопроводу 12 удаляется из смесителя 1 в сгуститель 2, где сгущается в течение 1 , ч. Сгущенный осадок из сгустителя 2 подается по трубопроводу 13 на центрифугу 3, а отделенная жидкость удаляется по трубопроводу 22 в аэрационную емкость 9. Сырой осадок, промытый жидкой фазой, хорошо сгущается, чтб приводит к уменьшению его объема и соответственно к снижению требуемого количества центрифуг. Фугат с центрифуги 3 по трубопроводу 15 насосом 5 высокого давления совместно с уплотненным избыточным илом подается в блок 6 теплового кондиционирования, а обезвоженный осадок удаляется с помощью транспортера 1. Кондиционированная смесь по трубопроводу 17 подается на фильтр-пресс 7 для обезвоживания. Обезвоженный осадок удаляется транспортером 19, а жидкая фаза отводится по трубопроводу 18 в смеситель 1, Подача кондиционированной смеси непосредственно на фильтр-пресс, минуя стадию уплотнения, предусмотренную в известном способе, позволяет, с одной стороны, интенсифицировать процесс обезвоживания за счет повышения температуры обезвоживаемой смеси, а с другой за счет исключения уплотнителей сократить количество емкостного оборудования. Избыточный ил по трубопроводу 20 подается в сгуститель 8, где в течение относительно непродолжительного времени (1,5-2 ч) сгущается до влажности 98,5-99,0%. Сгущенный ил по трубопроводу 21 подается в аэрационную емкость 9, где смешивается с отделенной жидкостью, подаваемой из сгустителя 2 по трубопроводу 22.

59601

Аэрирование в емкости 9 ведется в течение 0-50 ч, после чего проаэрированная смесь по трубопроводу 23 отводится в уплотнитель 10, где в течение ч уплотняется до влажности 5 96,9-97,0.

Аэрирование отделенной жидкости с избыточным илом приводит к улучшению его седиментационных свойств, ю благодаря чему сокращается общая продолжительность уплотнения С,5-6 ч) по сравнению с известным способом (10-11 ч) и уменьшается объем ила, подаваемый в блок теплового кондицио- is нирооания.

Уплотненный ил по трубопроводу 2 подается в смеситель , а иловая жидкость, отделенная в сгустителе 8 и уплотнителе 10, направляется в голову зо очистных сооружений по трубопроводам 25 и 2б соответственно и очищается совместно со сточными водами.

Показатели

Влажность осадка первичных отстойников, %

Объем осадка, подвергаемого центрифугированию:

промытого исходного, % % от исходного

Продолжительность уплотнения избыточного ила, ч

Объем уплотненного избыточного ила , от исходного

Влажность уплотненного избыточного ила, подаваемого на тепловое кондиционирование, %

Концентрация загрязняющих примесей в жидкой фазе, подлежащей совместной биологической очистке со сточными водами, мг

ВПК

ПОЛИ.

7

Пример, Сырой осаДок и избыточный ил обрабатывают по предлагаемому способу. Параллельно обработку проводят по известному способу: сырой осадок центрифугируют, фугат в смеси с уплотненным избыточным илом подвергают тепловому кондиционированию и разделяют твердую и жидкую фазу кондиционированной смеси последовательными отстаиванием и фильтрпрессованием.

Центрифугирование осуществляется на центрифуге НОГШ-325 при 2500 об/ /мин, тепловое .кондиционирование в автоклаве емкостью 20 л при 190°С в течение 1 ч, кондиционированный осадок обезвоживают на фильтровальной воронке, моделирующей фильтрпресс ФПАКМ. Уплотнение и сгущение проводят в моделях отстойников диаметром 100 мм и высотой 3000 мм.

Полученные результаты сведены в таблицу.

Способ обработки осадка

Извест- 1Предлага-ныйI емый

9,8 Э,Ъ

85,0 85,0

5

16 97,0

7280

ХПК

Количество тепла, необходимое для дегельминтизации обезвоженного на центрифуге осадка, ккал/м осадка

Объем смеси, подлежащий теплевому кондиционированию, м /1000 М сточных вод

Количество тепла, необходимое для теплового кондиционирования осадка (с учетом 75 рекуперации тепла), ккал/ЮООм сточных вод

Расход условного топлива на тепловое кондиционирование осадка, кг/1000 м сточных вод

Сокращение расхода условного топлива на 1000 м сточных вод, % Как .следует из приведенных данных использование предлагаемого способа обеспечивает сокращение энергетических затрат на 19 и благодаря снижению концентрации загрязняющих примесей в жлдкой фазе позволяет на 80 уменьшить нагрузки на очистные соору жения , Формула изобретения 1. Способ обработки осадка первич ных отстойников и избыточного ила, включающий уплотнение избыточного ила, центрифугирование, тепловое кон диционирование фугата с последующим разделением жидкой и твердой фаз путем уплотнения и механического обезвоживания и биологическую очистку жид кой фазы со сточными водами, о т л и ч аю щи и ся тем, что, с целью сокращения энергетических расходов, а также снижения нагрузки на сооружения биологической очистки, центрифуги руют ocaдok первичных отстойников, а

4230

46300

7,9 6,8

25

31

19 тепловому кондиционированию подвергают смесь фугата с уплотненным избыточным илом, причем осадок первичных отстойников перед центрифугированием промывают жидкой фазой после механического обезвоживания, сгущают, а отделенную от сырого осаждка жидкость аэрируют совместно с избыточным активным илом. 2, Способ по п. 1, о т л и ч и и с я тем, что, избыточный активный ил перед аэрированием сгущают до влажности 98,,0, а аэрирование ведут fe течение АО-50 ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тепловая обработка осадка городских сточных вод. М., ГОСИНТИ, вып. , 197t, с. 4-5. . 2, Rihcke G., Born R. Der Elnflup Iner Vorbehandlung auf die Rt5ck1osung organIscher Stoffe bet der thermischen Kondltfonierung. - Stadthyglene, N 1, 1973; s. 8-12.