Способ переработки активного ила

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АКТИВНОГО ИЛА, включающей введение химического реагента, обезвоживание 4аи1ьтрованием с последующими сушкой и сжиганием обезвоженного осадка, отличаюшийс я тем, что, с цепью интенсификации лропесса обвзво живания я снижения затрат, перед обезвоживанием активный ил нагревают до или после введения химического реагенъ та. .2. Способ по п. 1, о т я я ч а ю-. ш и и с я тем, что нагревание осуще ствляют до 8О-110°С. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л я чающийся тем, что при натр вании до введения химического реагв та смесь активного вла и химического . реагента перед обезвоживанием выдёр живают в течение 1О-6О мин. 4.Способ по пп. 1, 2 и 3, отличаюший с я тем, что с;квганяе осадка проводят до 30-8О% выхсаа остатка по отношению к массе исхоп . ного продукта. 5.Способ по пп. 1. - 4, о т ли - . чающийся тем, что остаток после сжигания обрабатывают минеральнсА.. , кислотой до рН 2-6 и используют в качестве химического реагента.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

gag С 02 Р ll/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 2942895/23 26 (22) 16,06.80 (46) 23.03.83. Бюл. № 11, (72) Е. Д. Гельфанд, Н. И. Богдан< вич и Ю. И. Черноусов (71) Архангельский ордена Трудового

Красного Знамени лесотехнический институт им. В. В. Куйбышева (.53) 628.336.45 (088.8) (56) Туровский И. С. Обработка осад ков сточных вод. М., Стройиздат, 1975, с. 42-53.

2. Жуков А. И., Монгайт И. Д., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод. М., Стройиэ» дат, 1977.

3. Кубенский А. П. и др. Опыт.обработки и сжигания осадков .сточных вод на Светлогорском комбинате. - Бумажная промышленность, 1977, ¹ 3, с. 25 26. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АК»

ТИВНОГО ИЛА, включающий введение химического реагента, обезвоживание фильтрованием с последующими сушкой, 5U„„1006392, 4 и сжиганием обезвоженного осадка, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса обезво живания и снижения затрат, неред обеэ воживанием активный ил нагревают до или после введения химического реаген4 та.

2. Способ по и. 1, о т. л и ч а ю-.

m- и йся тем,,что нагревание осуще» . ствляют до 80-110 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что при нагревании до введения химического. реагев та смесь активного ила и химического реагента перед обезвоживанием выдерживают в течение 10-60 мин. Я

4. Способ по пп. 1, 2 и 3, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что с кивание осадка проводят до 30-80% выхода остатка по отношению к массе исход ного продукта.

5. Способ по пп. 1. - 4, о т л и ч а ю шийся тем, что остаток после сжигания обрабатывают минеральной. кислотой до рН 2-6 и испоаьзуют в . качестве химического реагента.

1 : 100630

Изобретение относится к способам переработки активного ила - осадка, образующегося при биологической очистке еточных вод.

Известен способ переработки активного ила реагентами с последующим фильтрованием (1 J При этом в ил вводят соли железа или алюминия в комбинации с известью и затем фиЛьтруют под вакуумом; благодаря введению ука 10 занных реагентов ил преобретает свойство фильтроваться и может быть обезвожен при этом до влажности 80-85%.

Эффект достигается только при совокупном введении солей железа (или алюми- 13 ния) и извести; если ограничиться каким пибо из реагентов, .то фильтруемость ила остается незначительной.

Известен способ с наилучшей комбинаш ей реагентов при обработке ила щ ., комбинация хлорного.жепеза и извес ти (2 .

Наиболее близким по технической сущности и. достигаемому результату" является способ переработки ила, заклю чающийся в том, что в активный ил вводят последовательно окодо 10% хлорного жепеза и 30-40% извести, затем фильтруют под вакуумом, отфильт рованный осадок высуиивают и сжигают остаток от сжигания удаляют в отвал P3 ) .

Йедостатками известного способа являются значительный расход дорогФстоящих и дефицитных реагентов, а также, то, что остаток от сжигания

35 ила не находит полезного использования.,сли учесть большие единичные мощности ББК,то можно подсчитать,что ежедневно только отдельные предприятия расходуют десятки тысяч тонн реагентов и миллионы рублей на переработку ила и вывозят в отвал тысячи тонн отходов, !

Целью изобретения является интенси.фикация процесса обезвоживания и снижение затрат.

4$

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки активного ила, включающему введение хими ческого реагента, обезвоживание фильтрованием с последующей сушкой и сжиганием обезвоженного осадка, перед обез.воживанием активный ил нагревают до или поспе введения химического реагента, предпочтительно нагревание осуществляют до 80 110 С, при нагревании до введения химического реагента смесь

/ активного ила и химического реагента перед обезвоживанием выдерживают в течение 10-60 мин, сжигание осадка

2 2 проводят до. 30-80% выхода осадка по отношению к массе исходного продукта, остаток после сжигания обрабатывают минеральной кислотой до рН 2-6 и используют в качестве химического

pear åíòà.

Способ осуществляют следуюш-,эл образом.

В активный ооп вводят химический реагент при перемешивании (нейтральный, кислый или щелочной), затем нагревают до 80-110 С и фильтруют на вакуумфильтре или - лучше фильтр-проссе, обезвоженный ил высушивают и сжигают, осадок от сжигания в случае использования солей алюминия или железа р генерируют путем обработки кислотой (например, серной или соляной} и вновь используют для обработки активного ила. В случае использования извести в качестве реагента остаток от сжигания может быть использован для обработки ила без его регенерации. По этому варианту достигается значительная экономия реагентов в сравнении с известным способом и одновременно повышается фильтруемость ила. В том случае, когда смесь Бпа с реагентом подвергают выдерживание перед фкп троваяием в течение 10-60 мин, фильт руемость смеси еще больше увеличиваеч ся

По другому варианту активный ил вначале нагревают до 80-13.0 С, затем

0 вводят в него химический реагент при перемешивании, выдерживают смесь от

10 до 60 мин, затем фильтруют, сушат и т.д. В этом варианте стадия выдерживания ила с реагентом перед фипьтрашлей является обязательной, иначе фильм руемость ила может быть очень низкой.

Существенным фактором в предлагаемом способе переработки ила является температура, до которой нагревают ооп перед фильтрацией. Установлено, что при температуре ниже 80о фильтруемость ила может быть хуже, чем в известном способе, а при температуре выше 110 фйльтруемость уже не увеличивается, поэтому в качестве оптимального выбран интервал 80-110оС.

Регенерация реагента и повторное его использование в предлагаемом способе становятся возможными -благодаря тому, что в отличие от известного cooocD ба обработку ила проводят не двумя разными реагентами, а лишь одним.

При этом сжигание высушенного ила целесообразно проводить не до полной

Для всех обработанных образпов определяют удельное сопротивление, которое соответственно равно: 0,28 lO"2

0,51 10 ">, 0,56 101йи 0,6.10"-м/кг.

Параллельно идентичный образец юй обрабатывают известным способом, т.е. вводят в него последовательно 10% хлорного железа и 35 извести, удельное сопротивление 0,56 10 2 м/кг.

1п Ив сравнения полученных результатов видно, что обработка ила по предлагае» мому способу позволяет обойтись толь, ко одним реагентом и йолучить при этом такой же, или даже более высокий эффект. Экономия реагентов составляет более 80%.

Далее образец ила, обезвожениый с сернокислым алюминием, подвергают высушиванию и сжиганию с выходом оо

® татка 29% к сухому any. Полученный остаток смешивают с 15-ной серной . кислотой до достижения РН смеси, рав

-, ного 6, затем этк смесь используют в качестве реагента для обработки новой

2s порции ила {такой же, как была взята вначале) при 100 С. Удельное сопротивление 0,46 10 м/кг.

Параллельно подвергают высушива» нию и сжиганию. образец ила, обезвожен»

1Е . ный по известному способу, и обрабаты вают остатком от сжигания исходный ил. Удельное сопротивление обработан ного ила 21 ° 10 " м/кг.

Пример 2. Берут идентичный образец активного ила в условиях при мера 1 и ебрабатывают один иэ них по предлагаемому способу (вводят 15%

О сульфата алюминия, нагревают до 98 С и выдерживают 5 мин), другой - по известному, затем для каждого обраэ ца определяют удельную производитель ность фильтрации (при вакууме 450 мм рт сЖ.

Получают, что для первого образца она составляет 67,4 кг/м .ч, в то время, 2, как для второго - лишь 12,4 кг/м ч.

Пример 3. В 5 идентичных образцов активного ила, взятого s условиях примера 1, вводят по 5% хлорного железа, после чего каждый-из них нагревают соответственно до 70, 80, 95, 110 и 120 С и затем определяют удельное сопротивление (r g ..

Данные представлены в табл. 1.

Т а б л и ц а.Х

Температура обработки, С

8095 -,110 . 120

70 осадка, 1012 м/кг

0,52 0,40

0,73

0,56

0,41

3 1006392 4 минерализации, а до выхода остатка

I в пределах 30-80% к весу сухого нла, так как именно в этом интервале регенерированный реагент наиболее активен.

При обработке остатка от сжигания кислотой РН. обработанной смеси наиболее предпочтительно поддерживать в интервале от 2 до 6, ибо при РН C 2 значительно и неправданно увеличивается расход кислоты на регенерацию, а при рН >.6 попучаемый реагент имеет пониженную активность.

Поскольку предлагаемый способ соп,ряжен с нагревом ила, что требует определенных. затрат эиергИи, для снижения этих затрат нагрев ипа предлагается проводить в две ступени, rrp:ùåû,на пер» вой ступени в качестве источника тепла используют фильтрат, отбираемый со, стадии обезвохсивчния ила, &,на ВТороО посторонний источник: горячую воду, конденсат, низкоцотенциальный пар, па рогазовые выбросы и т.п.; это позволит.

l г, снизить затраты нанагревна40 60%. о

В этом случае, когда реагент регенерируют и используют повторно, предлагается делить исходный поток ила, подлежащий переработке,. на две части, затем одну из них перерабатывать с введением свежего реагента, после чего реагент регенерировать и использовать его для переработки второй части ила.

Возможен и вариант, при котором после .обработки одной части ила све. жим реагентом, а другой - регенерированным, оба остатка после стадии фильтрования объединяют и далее перерабытывают и регенерируют совместно.

Пример 1. Берут 4 идентичных образца активного ила со станции биологической очистки сточных вод aeqлюлознобумажного комбината концентрацией 22,6 г/л, имеющего удельное сопротивление 35. 10 " м/кг. В пер; вый образец вводят 15% сернокислого алюминия (к сухому веществу ила), нагревают до 100оС.

Во второй образец вводят 5% хлорного железа, нагревают до 100 С В третий образец вводят 10% сернокисло- $0 го закисного железа нагревают до. 90 С, выдерживают 45 мин. В четвертый образец вводят 30% извести, нагревают до 90ОС, выдерживают 45 мин.

5 100639 É 4

Пример 4. Берут 5 идентичных ле выдерживания (при 90 С) в течение образцов активного ила в условиях разного времени. Удельная пропримера 1, каждый из них, нагревают - иэводительность фильтрации обра до 90 С, после чего в каждый образец цов в зависимости от времени вводят 10% сульфата алюминия (к сухо, 5 выдерживания представлена в му веществу ила), а остальное поо» табл. 2.

Таблица 2

2,6 9,4 17,8 20,1 18,4

Удельная производительность филь, кг/м С.„

При обработке этого же образца по известному способу удельная производи тельность фильтрации составляет

12,4 кг/м ч.

1

Пример 5, Берут два идентич ных образца активного ила в условиях примера 1, вводят в каждый из них

10% хлорного железа, затем нагревают их до 98ОС и для одного из них опре

25 деляют удельную производительность фильтращщ сразу же, а для другогОпосле, 10-минутной выдержки. Для пер вого образца она составляет 20,7кг/ Яч, а для второго 32,4 кг/м ч, из чего 5о следует что стадия выдерживания дает дополнительный эффект и в том случае, ", 10 м/кг

0146 Os 36 0144 0 81

40 хлорному железу. Предлагаемый способ позволяет полностью отказаться от этих реагентов и перейти на более и менее дефицитные, как например сульфат алюминия.

Одновременно упрощается peared ное хозяйство для обработки ила, так как по предлагаемому способу в него вместо двух вводят только один реагент.

Применение предлагаемого способа позволит значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты на стадию фильтрования ила, являющуюся в настоящее время дорогостоящей, так как удельная производительность фильтрации ила по известноМу способу весь5 ма низка 10-15 кг/м2ч; в предлагаемом способе она может быть увеличи« на в.несколько раз.

Из представленных примеров видно, что предгагаемый способ позволяет по сравнению с известным сократить mn . раты реагентов в несколько раз..

Введение предлагаемого способа только на одном предприятии целлюлознобумажной промышленностя позволит сок ратить затраты реагентов в количеств . ве 18 тыс. т/год на сумму около

1 млн. руб/год,соответственно этому сократятся грузоперевозки по желез ной дороге, высвободятся большие ре"сурсы реагентов для нужд народного хозяйства.

Весьма важным является то обстоя .тельство, что реагенты, применяемые при обработке ила в настоящее время (хлорное железо и известь), дефипитны и дороги, особенно это относится к когда в ил вводят реагент перед нат реванием.

Л р и м е р 6. 5 идентичных образ-. цов ила, обработанного в условиях прира 1 с сернокислым алюминием, после стадии обезвоживания,и сушки подвергают сжиганию с выходом осадков 29%, 63%, 79%, и 85%.

Далее осадки от сжигания обрабаты вают 50%-ной серной кислотой до дш тижения рН смеси, равного 2, и полученные в результате этого реагенты нсполь зуют для обработки соответственно 5 порций активного ила. по условиям примера 1.

При этом получают следующие величины, данные в табл. 3.

7 1006392, 8

Наконец, внедрение способа позволит t мому способу он составит amoco? 0%, значительно снизить количество отходов т.е. примерно в 2 раза мещше. даже в том .случае, если регенерапня реагентов производиться не будет, сог-: Как показывает расчет, при испсипласно расчетам, выход остатка от сжи- S,зовании предлагаемого способа затраты гания при переработке ила по извесь на переработку "i т ила (на сухое с ному спесобу составляет окало 50 60%, . вещество) могут быть снйжены пример» тогда как прн переработке по предлагае- но.на 40%.!

Составитель Г. Лебедева.Редактор В. Иванова Техред С. Мигунова Корректор.О. Билак °

Заказ ?035/36 Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгорсщ, ул. Проектная, 4