Способ обработки осадков сточных вод

 

Использование: на станциях биологической очистки жилищно-коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслей. Сущность изобретения: уплотнительный избыточный активный ил из уплотнителя поступает в смеситель, куда подают также сырой осадок. После смешения осадков смесь подают в метантенки на анаэробное сбраживание. Сброженный осадок перед промывкой и уплотнением в радиальных осадкоуплотнителях смешивают с фильтрпрессовб-известковым отходом сахарного производства (дефекатом) и фильтратом после обезвоживания, преимущественно в количестве 60-80%, часть продуктов уплотнения подвергают флокуляции, в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием вводят смесь дефеката с 2%-ным раствором хлорного железа, предпочтительно в количестве 70-80% от общего объема смеси. На флокуляцию, куда поступает смесь сброженного осадка, биохимически очищенной воды дефеката и фильтрата, рециркулируютчастьскоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10% по массе сухого вещества осадка. 2 з.п, ф-лы, 1 ил., 1 табл. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868661/26 (22) 07.08.90 (46) 30.08,92. Бюл. ¹ 32 (75) С.Т.Иманбеков, В.И.Калицун, Т.Т.Иманбеков, Ц.M.Êàñûìîâà, К.К.Мамбетов, Д.С.Джолдошева, Н,С.Джанабаев и

Т.Б.Анарбаев (56) Туровский И.С, Обработка осадков сточных вод. M. Стройиздат, 1988, с. 238 — 240.

Авторское свидетельство СССР

N- 1439090, кл. С 02 F 11/04, 1988. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД (57) Использование: на станциях биологической очистки жилищно-коммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслей. Сущность изобретения: уплотнительный избыточный активный ил из уплотнителя поступает в смеситель, куда подают также сырой осадок. После смешения осадИзобретение относится к очистке сточных вод, а точнее к обработке их осадков, и может быть использовано на станциях биологической очистки сточных вод в жилищнокоммунальной, горно-добывающей и обогатительной отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — снижение расхода применяемых реагентов, уменьшение влажности и удельного сопротивления фильтрации уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде.

Согласно способу обработки осадков сточных вод, включающему уплотнение избыточного активного ила, последующее его

SU 1758027А1

2 ков смесь подают в метантенки на анаэробное сбраживание, Сброженный осадок перед промывкой и уплотнением в радиальных осадкоуплотнителях смешива- ют с фильтрпрессово-известковым отходом сахарного производства (дефекатом) и фильтратом после обезвоживания, преимущественно в количестве 60 — 80%, часть продуктов уплотнения подвергают флокуляции, в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием вводят смесь дефеката с

2%-ным раствором хлорного железа, предпочтительно в количестве 70-80% от общего объема смеси. На флокуляцию, куда поступает смесь сброженного осадка, биохимически очищенной воды дефеката и фильтрата, рециркулируют часть скоагулированного уплотненного осадка с дозой 5-10% по массе сухого вещества осадка. 2 з.п, ф-лы, 1 ил., 1 табл.

ОО смешивание с сырым осадком из первичных отстойников и анаэробное сбраживание в метантенках, промывку сброженного осадка биохимически очйщенной водой, смешивание промытого осадка с реагентами с последующим уплотненйем в:радиальных осадкоуплотнителях, рециркуляцию части ъ продуктов уплотнения в зону флокулятора, добавление в уплотненный осадок реагентов и механическое обезвоживание уплотненного скоагулированного осадка, смешивание фильтрата и сливной воды и рециркуляцию смеси в илоуплотнители вместе с избыточным активным илом, перед промывкой и уплотнением сброженный оса1758027 док смешивают с частью смеси фильтрпрессово-известкового отхода сахарного производства и фильтрата после обезвоживания, а остальную часть смеси направляют для смешивания со сливной водой и рециркулирую>г в илоуплотнитель, а в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием добавляют фильтрпрессово-известковый отход с 2%-ным раствором хлорного железа. При этом в зону флокулятора осадкоуплотнителя, куда поступает смесь сброжен ного осадка, технической воды, филь-,рпрессово-известкового отхода рециркули руют часть скоагулирован ного уплотненного осадка с дозой 5 — 10 мас. сухого вещества осадка. Кроме того, содержание филь рпрессово-известкого отхода в смеси с фильтратом составляет 60 — 80%, а в смеси с 2%-ным раствором хлорного железа 70-80% общего объема указанных смесей, Поочередное (дробное} введение фильтрпрессово-известкового отхода сахарного производства (дефеката) в сочетании с фильтратом либо малоконцентрированным раствором хлорного железа обеспечивает полное изъятие из технологического цикла, один из видов дефицитного реагента извести-пушонки, Дефекат образуется в результате процесса очистки диффузионного сока сахарной свеклй углекислым газом и раствором извести, В связи с этим в дефекате преобладает содержание углекислого кальция (до

75%). Дефекат представляет собой пастообразную суспензию светло-желтого цвета с содержанием влаги до 5,5О/, плотности су3 хого вещества, равной 1,99 г/см, и объемной насыпной плотности до 700 кг/м . з

Средние показатели химического состава дефеката представлены в таблице.

Введение дефеката с фильтратом в смесь сброженного осадка перед их уплотнением обусловлено тем, что дефекат представляет собой пастообразную суспензию.

Это. затрудняет ее использование, дозировку и транспортировку. В связи с этим возчикает необходимость его разбавления.

Проведенные лабораторные опыты показали, что практически целесообразно разбавление дефеката фильтратом, который образуется в процессе механического обезвоживания уплотненного осадка, Причем в фильтрате содержится значительное количество растворенных реагентов, которые применялись для кондиционирования уплотненного осадка перед его механическим обезвоживанием, т.е. в фильтрате содержатся растворы хлорного железа и дефеката, Введение смеси дефеката и фильтрата в промытый сброженный осадок обеспечивает существенную интенсификацию процесса разделения твердой и жидкой фаз, так

5 как дефекат выполняет роль присадочного материала. Его большая плотность обеспечивает более плотное сжатие структурированного каркаса уплотненного осадка, что способствует заметному снижению влажно1Î сти и удельного сопротивления фильтрации (УСФ) последнего, Доза дефеката в смеси с фильтратом, равная 60 — 80%, обусловлена тем, что при дозах дефеката менее 60% снижается эффективность его применения в ка15 честве реагента, что не обеспечивает требуемого снижения влажности и УСФ уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде. В случае увеличения дозы дефеката более 80% за20 трудняется процесс дозировки дефеката, хотя его коагулирующие свойства при этом . не ухудш,":ются.

Кром ;, того, содержащееся в фильтрате растворенное хлорное железо в сочетании с

25 дефекатом способствует частичному разрушению коллоидных соединений связанной воды в структуре осадка и улучшает тем самым условия разделения жидкой фазы суспензии, 30 Введение в уплотненный осадок после смешивания последнего с раствором хлорного железа, смеси дефеката: и малоконцентрированного 2%-ro раствора хлорного железа обеспечивает заметное повы35 вышение водоотдающих свойств осадка за счет снижения величины УСФ. При содержании дефеката в смеси с малоконцентрированным 2%-м раствором хлорного железа менее 70% наблюдается заметное увеличе40 ние влажности кондиционируемого уплотненного осадка, что естественно приводит к увеличению его УСФ и ухудшает водоотдающие свойства. В случае увеличения содержания дефеката в смеси более 80%

45 затрудняется его дозировка, транспортировка и смешивание с осадком. При этом увеличение содержания дефеката в смеси с малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует дальнейшему

50 улучшению водоотдающих свойств осадка.

В диапазоне доз дефеката 70-80% от общего объема смеси обеспечивается наилучшее смешивание смеси с уплотненным осадком, повышение водоотдающих свойств

55 последнего. В процессе опытов при рекомендуемой дозе толщина кэка на ткани погружной фильтрующей воронки стабильная и составляе 15-25 мм. Кроме того, разбавление дефеката малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует

1758027

6 снижению дозы хлорного железа с 4-6 до изводят коагулирование осадка растворами

2-3 мас. % сухого вещества осадка, хлорного железа 18 и смеси дефеката и

Рециркуляция части скоагулированного фильтрата 19. Смешивание. реагентов проуплотненного осадка в смесь промытого изводят сжатым воздухом. Скоэгулировансброженного осадка, поступающего на уп- 5 ный уплотненный осадок 20 направляют в лотнение, способствует заметному ускоре- цех 21 механического обезвоживания осаднию процесса уплотнения осадка. ков, после чего обезвоженный осадок — кек

Скоагулированная часть уплотненного по транспортеру 22 удаляют на последуюосадка сформирована из крупных и рыхлых щую обработку (обеззараживание и вывоз хлопьев-флокул, которые, поступая в смесь, 10 на сельскохозяйственные угодия), сорбируют мелкодисперсную и крупную Фильтрат 23 полностью направляют в взвесь, что увеличивает их гидравлическую реагентный узел 24, где смешивают с дефекрупность. Наилучшие показатели влажно- катом и.полученную смесь пбдают по трусти и УСФ уплотненного осадка, а также бопроводу 25 частично в смеситель 9, а концентрации взвешенных веществ в слив- 15 оставшуюся часть в смеситель 26, куда такной воде достигаются в диапазоне доз 5-10 же поступает сливная вода 27 из осадкоупмас. % сухого вещества осадка. Если доза лотнителей 15. Смесь тщательно рециркулируемой части менее 5%, то не до- перемешивают сжатым воздухом и напрэвстигаются требуемые показатели осадка и ляют в илоуплотнитель 2 для совместного сливной воды. В случае, когда доза превы- 20 уплотнения с избыточным активным илом 1, шает более 10%, тогда наблюдается замет- Кроме того, часть скоагулйрованного ное ухудшение влажности осадка. Это уплотненного осадка 28 рециркулируют в обьясняется тем, что вместе с оседающими осадкоуплотнитель 15, где в флокуляторе 14 хлопьями рециркулируемого скоагулиро- смешивают с промытым осадком и направванного осадка выпадает и мелкодисперс- 25 ляют на последующее уплотнение, Иловую ная взвесь в большом количестве, которая воду 29 из илоуплотнителя направляют в содержитбольшой обьем связанной воды, аэротенки для смешивания с очищаемой

На чертеже приведена схема, реализу- сточной водой, ющая предлагаемый способ. В результате проведенных опытов устаСпособ обработки осадков сточных вод 30 новлено, что рециркуляция 5 — 10 мас. % суосуществляют следующим образом. хого вещества части скоагулированного

Уплотненный избыточный активный ил уплотненного осадка в смесь осадка и воды

1 из илоуплотнителя 2 по трубопроводу 3 перед их уплотнением способствует достипоступает в смеситель 4, Туда >ке подают жению минимальных показателей влажносыройосадокпотрубопроводу5.Послесме- 35 сти и УСФ уплотненного осадка и шивания осадков в соответствующем сост- концентрации взвешеннйх веществ в сливношении смесь направляют по ной воде. Оптимальный диапазон изменетрубопроводу 6 в метантенки 7, где произ- ния дозы рециркулируемого водят их аназробное сбраживэние, Из мета- скоагулированного уплотненного осадка сонтенков 7 сброженный осадок по .40 ставляет5 — 10 мас. % сухого вещества осад- . трубопроводу 8 поступает в смеситель 9.В ка, последнийтакжеподаютбиохимическиочи- Кроме того, установлено, что при смещенную (техническую) воду по трубопрово- шивании смеси дефеката и фильтрата с проду 10 в соотношении "осадок-техническая мытым сброженным осадком передстадией

11

3 вода, равном 1-2,5-3,5 м"/м, при этом 45 уплотнения обеспечивает заметную интенсмешиваниеосуществляютза счет барбота- сификацию процесса уплотнения и достижа смеси сжатым воздухом, который под- жению минимальных значений влажности и ают по трубопроводу 11, Расход воздуха - УСФ уплотненного осадка и концентрации при смешивании составляет 0,4-0,55 м /м взвешенных веществ в сливной воде за проз смеси осадка и воды. Из смесителя 9 смесь 50 должительность пребывания смеси осадка в осадка и технической воды поступает в про- сооружении 12 — 14 ч, что значительно отлимывной резервуар 12, где по мере кругового чается от аналогичных показателей в изведвижения жидкости сверху вниз смесь ин- стнйх способах. При этом содержание тенсивно барботируют сжатым воздухом дефеката в смеси с фильтратом, составляю20-25 мин. После промывки сброженного 55 щее60-80% общегообьемасмеси,является осадка смесь rio трубопроводу 13 поступает оптимальным. в флокулятор 14. встроенный в осадкоуплот- Введение в уплотненный осадок смеси нителе 15, Уплотнение осадка производят дефекатаималоконцентрированного2%-ro

14-16 ч, Уплотненный осадок по трубопро- раствора хлорного железа после смешиваводу 16 направляют в смеситель 17, где про- ния осадка с хлорным железом, обеспечива1758027 ное свидетельствует о том, что предлагаемый способ существенно интенсифицирует работу осадкоуплотнителей.

Решает проблему охраны природы, поскольку отходы сахарного производства в настоящее время утилизируются в свалки и поля, создавая тем самым неблагоприятные экологические условия, и требуют отчужде50 ет аналогичный эффект, который достигается при коагулировании осадка хлорным железом в сочетании с известью. Это позволяет полностью изъять известь из технологии, обеспечивая тем самым сущест- 5 венное снижение эксплуатационн ых затрат.

В процессе лабораторных опытов обезвоживание осадка на погружной воронке обеспечивает стабильную толщину слоя кека(15-25 мм) при величине вакуума 300-400 10 мм рт, ст. Обезвоженный кек легко снимается с ткани после незначительной продувки.

При этом содержание дефеката в смеси с малоконцентрированным 2 -м раствором хлорного железа, равное 70 — 80% от общего 15 объема смеси, является оптимальным, при котором обеспечивается максимальное обезвоживание осадка, Также установлено, что при рециркуляции смеси дефеката и фильтрата в сливную 20 воду, после чего полученная смесь направляется в илоуплотнитель, где, смешиваясь с избыточным активным илом, способствует интенсификации процесса илоразделения.

Таким образом, можно отметить следу- 25 ющие преимущества предлагаемого способа обработки осадков сточньгх вод по сравнению с известными, Обеспечивает снижение расходуемых дефицитных реагентов таких как известь и 30 хлорное железо, причем известь полностью заменяется отходом йроиэводства — дефекатом, а сочетание дефеката с малоконцентрированным раствором хлорного железа способствует снижению дозы xnopHoro же- 35 леза при коагулировании уплотненного осадка перед стадией механического обезвоживания.

Достигается снижение влажности и

УСФ уйлотненного осадка соответственно 40 до 94,5-94,6% и (110-160).10 см/г, а концентрация взвешенных веществ в сливной воде до 60-70 мг/л за продолжительность пребывания 12-14 ч, тогда как в известных способах указанные показатели достигают- 45 ся за продолжительность 16-20 ч. Изложенния дефицитных земель или сельскохозяйственных угодий.

Простота подготовки дефекэта к транспортировке, дозировке и использованию способствует возможности широкого применения указанного отхода на станциях любой производительности.

Формула изобретения

1, Способ обработки осадков сточных вод, включающий уплотнение избыточного активного ила, последующее его смешивание с сырым осадком из первичных отстойников и анаэробное сбраживание в метантенках, промывку сброженного осадка биохимически очищенной водой, смешивание промытого сброженного осадка с реагентами с последующим уплотнением в радиальных осадкоуплотнителях, рециркуляцию части продуктов уплотнения в зону флокулятора, добавление в уплотненный осадок реагентов и механическое обезвоживание уплотненного скоагулированного осадка, смешивание фильтрата и сливной воды и рециркуляцию смеси в илоуплотнители вместе с избыточным активным илом, отличающийся тем, что. с целью снижения расхода применяемых реагентов, уменьшения влажности и удельного сопротивления фильтрации уплотненного осадка и концентрации взвешенных веществ в сливной воде, перед промывкой и уплотнением сброженный осадок смешивают с частью смеси фильтрпрессово-известкового отхода сахарного производства и фильтратэ после обезвоживания, а остальную часть смеси направляют для смешивания со сливной водой и рециркулируют в илоуплотнитель, а в уплотненный осадок перед механическим обезвоживанием добавляют фильтрпрессово-известковый отход с 2% "м раствором хлорного железа.

2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что в зону флокулятора осадкоуплотнителя, куда поступает смесь сброженного осадка, ехнической воды, фильтрпрессовоиэвесткового отхода рециркулируют часть скоагулированного уплотйенного осадка с дозой 5 — 10 мас, % сухого вещества осадка, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что содержание фильтрпрессовоизвесткового отхода в смеси с фильтратом составляет 60-80%, а в смеси с 2%-ным раствором хлорного железа — 70-80% общего объема указанных смесей.

1758027

Составитель С.Иманбеков

Редактор Т.Горячева Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ Z97O Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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