Способ кондиционирования осадков сточных вод Советский патент 1983 года по МПК C02F11/14 C02F103/28 

Изобретение относится к очистке сточных вод а именно к способам обработки осадков бытошах и ;городских сточных водг а также осадков сточных вод целл1алозно-бумажных комбинатов, мясо-молочного производства, предприятий пищевой промышленности и т . п . .

Известен способ кондиционирования осадков вод с помощью неорганических коагулянтов в сочетании с изг вестью. При такой обработке происходит коагуляция - прс«есс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц, образование крупных зслопьев с разрывом сольватных обЬлочек и изменением форм связи влаги. В качестве неорганических коагуляитов приме- няют соли железа, алюминия и известь, которые вводят в обрабатываемлй осадок в виде 10%-ных растворов. Наиболее эффективным является хлорное железо, применяемре обычно в сочетании с известью. Доза хлорного железа в среднем равна 5f8%, извести - 15-г 430% (на сухое вещество обрабатываемого осадка ) 1 .

. -Недостатками способа являются его дороговизна и сложность, что обусловлено большими дозами применяемлх реагентов, их дефнцитностью и коррозионностойкостью, поскольку активная реакция cpejtw (рН кондиционированного осадка) лежит в пределах 10-12.

Известен способ кондиционнррвания с помсядью органичес сих флокулянтов полнэлектролитов. При обработке используют кати он ные, аннонные и неtoионные флокулянты. В качестве ф юкулянта чаще применяют полиакриламид (ПАА). Выбор типа флокулянта , при этом производится по составу сточных вод С2 .

15

Этот способ в ряде случаев обладает более высокой эффективностью, поскольку обезвоживание идет достаточно глубоко.

Однако количество д чогостоящих

20 полиэлектролитов велико, обезвоженный осадок имеет высокую влажность (например, при дальнейшей обработке на вакуум-фильтре он обеспечивает влажность только около 85%), а вы25бор дозы и вида флокулянта произволен, что.увеличивает затраты на обработку и утилизацию осадков на очистных станциях.

Наиболее близким к предложенному

30 по технической сущности и достигаемому результату является способ кондиционирования осадков, включающий обработку их неорганическими и органическими реагентами (комбинированное воздействие минерального агента (хлорида железа, сульфата железа, извести и др.) и синтетических коагу лянтов, например ПАА). Способ позволяет преобразовывать твердые вещества суспензии в массу практически сфе рических частиц f3. Недостатком способа является низ кая эффективность процесса очистки из-за неоптимальности режима кондиционирования и проиэводьнссти выб ра типа флокулянта и доз. Это обусловлено неоптимальностью выбора режима кондиционирования вследствие неполного учета физико-химических процессов. протекаккдих при коагуляции,а следовательно, неадекватностью показателя свойств осгщка,выбираемого в качестве показателя процесса очистки Так при использовании для контроля рН среды не эффективно, поскольку для разных коагулянтов опт шум процесса наступает при различных рН и отсутствует жесткая зависимость между этой величиной и оптимумом. В последнем случае процесс очистки происходит в кислой среде, оборудование подвергается коррозии, что уве личивает затраты на очистку. Все это требует использования большого количества дорогостоящих и дефицитны неорганических и органических реагентов. Цель изобретения - повышение эффективности проце сса путем снижения содержания взвешенных веществ в фильтрате и влажности осадка и уменьшение количества вводшмых реагентов Цель достигается тем, что согласно способу кондиционирования осгш ков сз;очных вод осадок обрабатывают неорганической солью металла до величины коллоидного заряда (-З)г (+3) мг-экв/л и перед флокуляцией его нагревают до 65т85 С, Предпочтительно осадок нагревать в течение 0,2-20 мин. Выбор в качестве показателя качества процесса кондиционирования величины коллоидного заряда и снижение его неорганической солью металла до величины (-3 )-(+3)мг-экв/л объ ясняется тем, что при этом процесс коагуляции идет наиболее быстро в результате обеспечения превосходства сил притяжения между коллоидными частицами осадка над силами оттал кивания, вызванными наличием заряда Последующий подогрев осадка в тече ие 0,2-20 мин до 65-8 С обеспечива ет быструю коагуляцию осадка. Флокуляцию коагулированного осадка производят для получения компактных прочных хлопьев осадка, что способствует дальнейшей эффективной работе вакуум-фильтров, пресс-фильтров и иловых площадок при его обезвоживании. На чертеже приведена зависимость коллоидного заряда осадка от дозы соли металла (по оси ординат отложена величина коллоидного заряда в условных единицах, а по оси абсцисс величина дозы соли металла в условных единицах Способ осуществляют следующим образом. Определяют величину коллоидного заряда осадка, например , методом (коллоидного титрования. Затем по чер тежу и величине коллоидного заряда находят дозу неорганической соли металла, обеспечивающую снижение величины коллоидного заряда до (-3)(+3) мг-экв/л. При этом в качестве соли металла используют хлорид железа, сульфат железа и т,п. Найденную дозу соли металла вводят в осадок и перемешивают. После этого осуществляют подогрев осадка в течение 0,2-20 мин до 65-85 0. Затем вводят флокулянт, Флокуляцию осуществляют либо непосредственно после нагрева, либо после охлаждения осадка до 35-4Б С, Последнее определяется только видом используемого устройства, конструкцией аппарата для дальнейшей обработки осадка и возможностью их работы при б5-85 С, Вид флокулянта выбирают исходя из величины коллоидного заряда, измеренного после подогрева осадка. Если коллоидный заряд равен (-3)-(-0,1) мг-э-кв/л, то выбирают катионные полиэлектролиты, если (-0,1 )-(+0,1 ) мг-экв/л, то неионные электролиты, если (+0i,l)(+3) мг-экв/л, то анионные полиэлектролиты. При осуществлении контроля процесса по коллоидному заряду и работе не при фиксированной величине заряда, а в диапазоне исключаются жесткие требования к флокулянту, обладающему различным ионным зарядом, поэтому в качестве- флокулянта можно использовать технический поли акрил амид, Пример. Приготавливают три , одинаковые порции мезофильно-сброженного осадка с величиной коллоидного заряда -12 мг-экв/л. Затем с помощью графика, представленного на чертеже и отображающего зависимость )1зменения коллоидного заряда осадка от дозы хлорного железа, определяют необходимые для снижения коллоидного заряда до (-3,0)-(+3) мг-экв/л дозы вводимой соли, При этом дозы хлорного равняются 2,5/ 3,0 и у,5 кг/м осадка соответственно. Эти дозы вводят в исходный осадок и подогревают его до 75С. В подогретьайосадок добавляют полиэлектролиты

{о, 1% от сухого вещества осадка), причем в первую порцию вводят катионный Флокулянт, во вторую - неионны полиакриламид, в третью - анионный пога1акриламид. После этого опредеЛ1пот удельное сопротивление фильтрации осадка, скорость его влагоотдачи, качество фильтрата, концентрацию обезвоженного осадка.

Поскольку различные осадки имеют I разное происхождение и свойства, то приведенная на чертеже зависимость будет различной. Для кокдого вида осадка, должен бть построен свой график зависимости.

Сравнительные результаты опытов приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведена зависимость эффективности обработки осадка от температуры подогрева.

Способ позволяет довести влажность осадка до 71-72% и содержание взвешенных вш1$еств в фильтрате до /45-49 мт/л, а также снйзить количество вводимого флокулянта в 3 раза по сравнению с прототипом.

Экономия для станции производительностью 120 тыс. MVCVT составляет примерно 100 тыс. руб. без учета снижения затрат °на износ и коррозию оборудования.

Таблиц а 1

Время капиллярного всаСодержание взвешенных веществ в фильтрате, мг/л

Исход1шй осадок

75

47

45

Влажность осадка

обезвоженного на вакуум-фильтре, %

обезвоженного на иловых площадках в течение 5 сут, %

ВКВ кондицИоиированного осадка, с

ХПК фильтрата, мг/л

Содержание взвешенных веществ в фильтрате, мг/л

9

Влажность обезвоженного осадка, %

Формула изобретения

77

71

71

75,1

75

85

Таблица 2

9 8,5 8 В 600 610 630 1080

50

48

45

40

72

71

70

69

(+3) мг-экв/л, и перед флокуляцией 5 его нагревают до 65-85 С.

2, Способ по п. 1, отличаю щ и с я тем, что осадок нагревают в течение 0,2-20 мин.

Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

/fO Ol/fff/A/y

+ 1 SOflJT

4ffjff fffjf/f