Способ обработки осадков сточных вод

 

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, может быть использовано на станциях аэрации городских и промышленных сточных вод и позволяет увеличить выход биогаза и улучшить водоотдающие свойства осадка (0). В способе обработки 0 сточных вод, включающем уплотнение сырого 0 и избыточного активного ила (ИАИ), анаэробное сбраживание, двухступенчатое центрифугирование (Ц) с рециркуляцией, сгущение смеси фугата (Ф) от первой ступени Ц с неуплотненным ИАИ, ИАИ делят на два потока. Один поток после совместного уплотнения с сырым 0 подвергают Ц, другой поток перед анаэробным сбраживанием сгущают совместно с Ф от обезвоживания сброженного 0 и Ф от первой ступени Ц. При этом в первый поток направляют 25-75% ИАИ, весь объем ИАИ или один из потоков подвергают аэробной стабилизации, а аэробную стабилизацию второго потока ИАИ проводят совместно с Ф от Ц. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 02 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4309359/23-26 (22) 22,07,87 (46) 07.08,89. Бюл. Р 29 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт инженерного оборудования Госгражданстроя СССР (72) И.С. Туровский, Е.С. Драчикова, M,И. Гаврилов, Л.С. Гольдман, M.Н. Сирота и Е.К. Джинчарадзе (53) 628 ° 336.31(088.8) (56) Колесник Е.П. и др, Сбраживание осадка с его рециркуляцией в метантенке — один из способов интенсификации процесса: Труды ВНИИ ВОДГЕО.

Вып. 58, M. 1976, с. 3-9.

Авторское свидетельство СССР

Р 971827, кл. С 02 F 11/00, 198 1. (54} СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ

ВОД (57) Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, может быть использовано на станциях

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод и может быть использовано на станциях аэрации по переработке городских и промышленных сточных вод.

Цель изобретения — увеличение выхода биогаза и улучшение водоотдающих свойств осадка.

На чертеже приведена схема осуществления способа.

Схема включает первичный отстойник 1,аэротенк 2, вторичный отстойник 3, трубопровод 4.сырого осадка, ÄÄSUÄÄ 1498721 А1 аэрации городских и BpoMbllILJIPHHblx сточных вод и позволяет. увеличить выход биогаза и улучшить водоотдающие свойства осадка (O). В способе обработки 0 сточных вод, включающем уплотнение сырого 0 и избыточного активного ила (ИАИ), анаэробное сбраживание, двухступенчатое центрифугирование (Ц) с рециркуляцией, сгущение смеси фугата (Ф) от первой ступени Ц с неуплотненным ИАИ, ИАИ . делят на два потока. Один поток после совместного уплотнения с сырым О подвергают Ц, другой поток перед анаэробным сбраживанием сгущают совместно с Ф от обезвоживания сброженного 0 и Ф от первой ступени Ц. При этом в первый поток направляют 2575Х ИАИ, весь объем ИАИ или один из потоков подвергают аэробной стабилизации, а аэробную стабилизацию второго потока ИАИ проводят совместно с Ф от Ц. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. уплотнитель 5, обезвоживающие центрифуги 6 первой ступени, сливную воду

7, обезвоженный осадок 8 на обработку, фугат 9 от первой ступени центрифугирования, сгущающие центрифуги

10, избыточный активный ил 11, трубопровод 12 сгущенной смеси фугата и активного ила, метантенк 13, трубопровод 14 подачи фугата от сгущающей центрифуги в первичный отстойник или, аэротенк, трубопровод 15 подачи сброженной смеси на обезвоживающие центрифуги, обезвоживающие центрифуги 16

3 1498721 второй ступени, обезвоженный осадок

17 на обработку и удобрение, фугат

18 от второй ступени центрифугирования от обезвоживания сброженного осадка, и аэробный стабилизатор 19.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды поступают в первичный отстойник 1, затем — на биологи- 10 ческую очистку в аэротенк 2 и во вторичный отстойник 3. Сырой осадок по трубопроводу 4, пройдя уплотнитель

5, подают на обезвоживающие центрифуги 6 первой ступени. Сливную воду

7 из уплотнителя 5 возвращают на очистные сооружения. Обезвоженный осадок 8 удаляют на обработку (сушку), а фугат 9 подают на сгущающую центрифугу (или сепаратор) 10. Из- 20 быточный активный ил 11 делят на две части: одна (25-75 )-поступает в уплотнитель 5, а другая (75-25 ) в смеси с фугатом 9 — на сгущающую центрифугу 10. Сгущенную смесь фуга- 25 та и избыточного активного ила по трубопроводу 12 подают в метантенк

13 на сбраживание и для получения биогаза, а фугат по трубопроводу 14 может быть возвращен в первичный от- 30 стойник 1 или аэротенк 2, сброженный осадок по трубопроводу 15 поступает на обезвоживающие центрифуги

16 второй ступени, обезвоженный осадок подают на дополнительную обработку и используют в качестве удобрения, а фугат 18 от обезвоживания сброженного осадка направляют на сгущающие центрифуги 10 для совместной обработки с фугатом от первой 4g ступени центрифугирования и 25-75 избыточного активного ила. Для улучшения водоотдачи подвергают аэробной стабилизации в стабилизаторах 19 либо весь (100 ), либо часть актив- 45 ного ила перед подачей на первую ступень центрифугирования (25-75 ), либо перед сгущением (25-75 ). В последнем случае предпочтительно проводить аэробную стабилизацию совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования. Избыточный активный ил в количестве 25-75 эффективно сорбирует соли тяжелых металлов, которые наряду с несбраживаемыми балластными веществами удаляются из осадка на первой ступени центрифугирования. Фугат после первой ступени в расчете на сухое вещество содержит в 2-5 раз меньше солей тяжелых металлов и на 10-20 больше органического вещества, чем исходный осадок.

Снижение содержания солей тяжелых металлов, ингибирующих биологические процессы и балластных веществ в осадке, направляемом на анаэробное сбраживание, увеличивает эффективность ферментативных реакций на 20 — 25 и повышает выход биогаза в 1,5 раза, Перед анаэробным сбраживанием фугат от первой ступени центрифугирования совместно с фугатом от центрифугирования. сброженного осадка и 25-75 избыточного активного ила сгущают для уменьшения объема сбраживаемого осадка и увеличения удельного выхода биогаза на единицу объема метантенков. В результате биофлокулирующей способности активного или происходит структурирование мелкодисперсных частиц фугата с образованием флокул, легко отделяющихся при центрифугировании осадка, Пример 1. Уплотненную смесь осадка первичных отстойников с 25% избыточного активного ила направляют на первую ступень центрифугирования на осадительные шнековые центрифуги типа ОГШ 1001К-01. Фугат от первой ступени центрифугирования смешивают с 75 избыточного активного ила и фугатом от обезвоживания сброженного осадка со второй ступени центрифугирования и сгущают на сгущающих центрифугах типа ОГШ-501К-10, после чего направляют в метантенк. Сброженный осадок обезвоживают на второй ступени центрифугирования с рециркуляцией фугата на сгущающие центрифуги. Цбезвоженный осадок после дальнейшей обработки утилизируют в качестве удобрения.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляют 30 сухого вещества — 300 кг на 1 т обрабатываемого осадка, в котором 250 кг минаральных веществ, .50 кг органических веществ и 65 . солей тяжелых металлов. Содержание органических веществ в фугате повышается с 70 . до 77 ..

Фугат от первой ступени центрифугирования смешивают с 75 избыточ- . ного активного ила и фугатом от второй ступени центрифугировання; смесь сгущают до концентрации 7 . и подают в метантенки. Вынос взвешенных ве149872 i

6 ществ иэ осадительной центрифуги

400 мг/л.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляется основная масса солей тяжелых металлов и балластных несбраживаемых веществ и снижается тем самым их ингибирующее действие на микрофлору метантенков.

При этом увеличивается эффективность ферментативных реакций — процент распада органического веществ возрастает с 35 до 49 . Выход биогаза увеличивается с 196 м на 1 т сухого вещества до 301,8 м на 1 т сухого вещества осадка или с 13,7 до

21,1 м с 1 м загружаемого в матантенк осадка.

Эффективность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 45 .

Пример 2. Уплотненную смесь осадка первичных отстойников с 75 избыточного активного ила обрабатывают аналогично примеру 1. Перед сгущением фугатов от первой и второй ступеней центрифугирования в их смесь вводят 25Х избыточного активного. ила.

На первой ступени центрифугирования из осадка удаляется 75Х солей тяжелых металлов, содержание органического вещества в фугате увеличивается до 80 . Вынос взвешенных веществ иэ осадительной центрифуги 380 мг/л.

Эффективность ферментативных реакций в метантенке возрастает, за счет чего распад органического вещества увеличивается с 35 до 53 .

Выход биогаза увеличивается со

196 до 339,2 м на 1 т сухого вещества осадка или с 13,7 до 23,7 м с 1 м осадка, загружаемого в метантенк.

Пример 3 ° Избыточный активный ил в количестве 25 перед смешением с осадком первичных отстойников подвергают аэробной стабилизации при.

20 C в течение 2 сут. Остальные характеристики и условия обработки осадков аналогичны примеру 1, На первой ступени центрифугирования из осадка удаляется 80Х солей тяжелых металлов, содержание органического вещества в фугате увеличивается до 80 .

Вынос взвешенных веществ иэ осадительной центрифуги 350 мг/л. Удельное сопротивление фильтрации сброженного осадка снижается с 2800 10

<о до 970 10 см/г. Эффективность задержания твердой фазы второй ступени центрифугирования 47 ..

Пример 4, Избыточный активный ил в количестве 100Х подвергают аэробной стабилизации при 20 С в течение 2 сут,, после чего разделяют на две части аналогично примеру

Остальные характеристики и условия обработки осадков также аналогичны примеру 1.

Результаты работы первой ступени центрифугирования и метантенков аналогичны примеру 3.

Удельное сопротивление фильтрации сброженного осадка снижается

2800 10 до 860 10 см/г. Эффектив20 ность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 48Х.

Пример 5. Распределение избыточного активного ила аналогично примеру 2. Часть избыточного активного ила (25 ) совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования подвергают аэробной стабилизации при 20 С в течение 4 сут, смешивают с фугатом от второй ступени центрифугирования и сгущают на осадительной центрифуге. Остальные характеристики и условия обработки осадков аналогичных примеру 2. Результаты работы перьой ступени центрифугирования и метантенков также аналогичны примеру 2.

Вынос взвешенных веществ из осадительной центрифуги 320 мг/л. Удельное сопротивление фильтрации сброженного осадка снижается с 2800 10 (о до 800 10 см/г. Эффективность задержания твердой фазы на второй ступени центрифугирования 49 .

Пример 6 ° Распределение избыточного активного ила аналогично примеру 1. Часть избыточного активного ила (75Х) совместно с фугатом от первой ступени центрифугирования подвергают аэробной стабилизации при 20 С в течение 3 сут. Остальные характеристики и условия обработки осадков, результаты работы первой ступени центрифугирования и метантенков аналогичны примеру 1.

Вынос взвешенных веществ из оса55 дительной центрифуги 300 мг/л. Удельное сопротивление фильтрации сбро о женного осадка снижается с 2800 ° 10 цо 650 ° 10 0 см/г, эффективность за1498721 цержания твердой фазы на второй сту пени центрифугирования 507. Индекс центрифугирования снижается с 7 до

4,5.

Сравнение предлагаемого способа с известными приведено в таблице.

Снижение удельного сопротивления сброженного осадка фильтрации по сравнению с известными способами достигается за счет сокращения количества активного ила в сбраживаемой смеси и за счет, сокращения времени уплотнения и предотвращения загнивания ила.

Применение в предЛагаемом способе аэробной стабилизации активного ила и аэробной стабилизации активного ила совместно с фугатом позволяет 20 дополнительно снизить удельное сопротивление сброженной смеси, формула изобретения

1. Способ обработки осадков сточных вод, включающий уплотнение сырого осадка и избыточного активного ила, анаэробное сбраживание, двухступенчатое центрифугирование с реПоказатели

Значение показателей

Количество избыточного активного ила, подаваемого на уплотнения совместно с осадком первичных отстойников, 7

Известные способы

256 301,8 319,9 339,2

232 205 l 96

780 420 360

300

897 1200

1200

860

800

1650 970

2100 2100 2800

Выход биогаза на 1 т сухого вещества, м

Содержание солей тяжелых металлов в сбраживаемом осадке, г/т

Удельное сопротивление фильтрации, 10 см/г циркуляцией, сгущение смеси фугата от первой ступени центрифугирования с неуплотненным избыточным" активным илом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биогаза и улучшения водоотдающих свойств осадка, избыточный активный ил делят на два потока, первый из которых после совместного уплотнения с сырым осадком подвергают центрифугированию, а второй перед анаэробным сбраживанием сгущают совместно с фугатом от обезвоживания сброженного осадка и фугатом от первой ступени центрифугирования.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в первый поток направляют 25-75Х избыточного активного ила, 3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю шийся тем, что весь объем избыточного активного ила или один из потоков подвергают аэробной стабилизации.

4. Способ по и. 2, о т л и ч а ю шийся тем„ что аэробную стабилизацию второго потока избыточного активного ила проводят совместно с фугатом от центрифугирования, 1498721

Составитель Е. Войцеховская

Техред JI.Ñåðäîêoâà КорректорН. Король

Редактор Н, Яцола

Заказ 4509/16 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101