Способ аэробной стабилизации избыточного активного ила

 

СПОСОБ АЭРОБНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ИЗБЫТОЧНОГО АКТИВНОГО ИЛА путем аэрации его воздухом, о т 'л и ч а to - щ и и с я тем, что, с целью сокращения длительности аэрации и улучшения водоотдающих свойств стабилизированного активного ила, аэрацию ведут до выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогеннмй уровень.(Лс

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Ю 4 C 02 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2588665/29-26 (22) .15. 12. 77 (46) 23. 07,86. Бюл. Ц- 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии и Отдел водного хозяйства промышленности и населенных мест в r. Ташкенте (72) В.Н.Швецов, И.В.Скирдов, Ю -А.Л.Коган, А.В.Абрамов, Д.А.Рубин и С.И.Эльбаум (53) 628.336.3(088.8) (56) Строительные нормы и правила.

СНИИ П П 232-74, ч. II, гл. 32, п. 7, 191 Канализация. Наружные сети и сооружения. М., 1975.

Очистка сточных вод, Научные труды АКХ им, К.Д.Памфилова, 105, М,.

1976, 97.

„,Я0„„707094 A (54) (57) СПОСОБ АЭРОБНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

ИЗБЫТОЧНОГО АКТИВНОГО ИЛА путем аэрации его воздухом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения длительности аэрации и улучшения водоотдающих свойств стабилизированного активного ила, аэрацию ведут до выхода удельной окислительной активности биоценоэа активного ила на постоянный эндогенный уровень.

707094 1

S0

1

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано для обработки осадков, образующихся при биологической очистке сточных вод аэробной стабилизацией.

Известен способ аэробной стабилизации осадков сточных вод, при котором происходит длительная аэрация осадка, заключающийся в биохимическом окислении легкозагнивающей органической части осадка бактериями активного ила. В результате этого происходит стабилизация органической части осадка, биологически разрушаемые вещества, содержащиеся в осадке, частично минерализуются, а частично переходят в инертные формы. Таким образом, целью аэробной стабилизации является получение осадка, не загнивающего в процессе обезвоживания. Для этого аэрацию ведут 7-10 суток для активного ила и 10-15 суток для смесей активного ила с сырым осадком из первичных отстойников, доводя распад безвольной части осадка до 20-30 и

30-40% соответственно.

Наиболее близким rro технической сущности является известныи спосо об аэробной стабилизации избыточного активного ила, заключающийся в длительной аэрации осадка для биохимического окисления его беззольной части, В результате осадок стабилизируется, т.е. значительно снижается способность его к загниванию. Для достижения распада беззольного вещества ак-. тивного ила на 20-30% аэрацию ведут

7-10 суток. Такой распад органики осадка необходим для получения незагнивающего осадка и принимается как критерий процесСа аэробной стабилизации. Для определения времени окончания стабилизации в ходе процесса измеряется методом отбора проб расД йац органической части ила. Длительность анализа 10-15 ч. В процессе стабилизации удельное сопротивление фильтрации осадка (г) снижается в результате биохимического окисления коллоидных структур активного ила.

К концу процесса на 7-10 сутки водоотдающие свойства осадка несколько ухудшаются, так как после окисления экзо- и эндогенных субстратов начинается лизис бактериальнык клеток и. разрушается структура активного ила.

Конечное удельное сопротивление фильтрации осадка равняется (100—

200) ° 10 см/г. Для обезвоживания осадка с таким сопротивлением фильтрации на вакуумфильтрах требуется обработка его коагулянтами или флокулянтами, что значительно усложняет технологию обезвоживания и увеличивает ее стоимость.

Недостатком известного способа является: значительная длительность аэрации активного ила1 что влечет за собой необходимость использования больших объемов сооружений и соответствующих капитальных затрат на.их строительство, а также эксплуатационных затрат на длительную аэрацию осадка в течение 7-10 суток, высокое удельное сопротивление фильтрации стабилизированного ила (100-200) ° 10"О см/г), что требует предварительной:обработки осадка коагулянтами перед обезвоживанием их на вакуум-фильтрах, большая длительность анализа (1015 ч), необходимая для определения окончания аэробной стабилизации по распаду беззольного вещества активного ила и невозможность осуществления определения непосредственно в течение всего технологического цикла.

Целью настоящего изобретения является сокрац1ение длительности аэрации избыточного активного ила и улучшение водоотдающих свойств стабилизированного активного ила.

Это достигается тем, что процесс ведут до выхода удельной окислительной активности биоцеяоза активного ила на постоянный эндогенный уровень.

В предлагаемом способе предусматривается определение эндогенного уровня окислительной активности бактерий активного ила в процессе стабилизации по скорости потребления илом кислорода.

Способ осуществляют следующим образом.

Избыточный активный ил подают в стабилизатор, представляющий собой резервуар, типа аэротенка, и подвергают аэрации, для биохимического окисления его органической части.

Стабилизацию заканчивают при выходе удельной окислительной активности ила на постоянный эндогеяный уровень.

При этом аэрацию прекращают и стаби3 707 лизированный ил отправляют на дальнейшую обработку.

Длительность процесса (время его окончания) определяют по удельной окислительной активности ила непосредственно в течение всего технологического процесса.

Длительность аэрации ила, необходимая для снижения его удельной окислительной активности до эндогенного )0 уровня составляет 2-3 суток.

Принципиальное отличие предлагаемого способа от используемого заклю чается в том,.что процесс стабилизации заканчивают в момент выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постояно ный,эндогенный уровень, а не при достижении степени распада его без- . зольной части 20-307.

Для определения окончания процес- са по существующему способу, т.е. для определения степени распада органической части активного ила требуется 10-15 ч. 25

Использование для определения окончания аэробной стабилизации уровня окислительного метаболизма активного ила позволяет вести определение непосредственно в процессе стабилизацииЗ и обеспечивает снижение времени, необходимого для определения с 10-15 ч до 2-3 мин.

Возможность и целесообразность про.ведения процесса определяется следую-35 щим.

Целью стабилизации является получение осадка, не загнивающего в процессе обезвоживания и хранения, т..е. окисление легкозагнивающей органичес-<0 кой части осадка. Но распад беззольной части осадка не может быть пока- ., зателем биохимического окисления легкоокисляемой органической части осадка и не может служить критерием ста- 45 билизации. После окисления экзо- и эндогенных субстратов, т.е..легкоокисляемой части органики осадка, происходит отмирание и лизис бактериальных клеток, органический мате- 5О риал которых используется окружающими бактериями как субстрат, что обеспечивает дальнейшее увеличеййе распада беззольной части осадка. В этот период стабилизации увеличение распада органической части осадка обусловлено лишь снижением собственно биомассы биоценоза активного ила, 094 4 а не окислением легкозагнивающей части осадка. Качественного изменения осадка при этом не происходит, не изменяется, соответственно, и способность его к загниванию, а изменяется лишь суммарное количество качественно одинакового органического материала. Несмотря на то, что к моменту выхода окислительной активности биоценоза активного ила на эндогенный уровень, распад беззольного вещества, как правило, не достигает 20-30Х стабилизацию активного ила можно считать законченной — легкозагнивающие компоненты осадка минерализованы.

Таким образом, показатель распада беззольного вещества активного ила при его аэробной стабилизации не может определять окончание процесса.

Параметром, определяющим окончание процесса должна служить удельная окислительная активность бактерий активного ила, т.е. выход ее на постоянный эндогенный уровень. Дальней;шая аэрация осадка не имеет смысла, т.е. не приводит к снижению его загниваемости, а вызывает уменьшение абсолютного количества осадка в реакторе.

При использовании показателя интенсивности дыхания активного ила для определения окончания процесса получается осадок с хорошими водоотдающими свойствами. Стабилизация осадков сточных вод заключается в биохимическом окислении органических компонентов осадка и образовании устойчивой хлопьеобразной структуры активного ила, в результате чего улучшаются его водоотдающие свойства (падает удельное сопротивление фильтрации). Этот процесс идет до момента выхода удельной окислитель ной активности ила на постоянный эндогенный уровень. В результате дальнейшей аэрации происходит обратное явление — структированная органическая часть осадка начинает разрушать ся, происходит лизис бактериальных клеток и их окисление. Структура биоценоза активного ила при этом нарушается, увеличивается дисперсность осадка и ухудшаются его водоотдающие свойства. Минимального удельного сопротивления осадок достигает к тому моменту, когда заканчивается минерализация легкоокисляемой беззольяой части осадка и окислительная ак707094

864

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,.4 тивность бактерий выходит на эндогенный уровень. Дальнейшая аэрация ухудшает водоотдающие свойства осадка.

Так начальное удельное сопротивление фильтрации избыточного активного ила равнялось 60-110 10 см/г. При аэрации его до выхода окислительной aicтивности ила удельное сопротивление фильтрации снижалось до 20 50 ° 10 см/г. 1р

В результате продления аэрации до

7-10 суток удельное сопротивление фильтрации возрастало до (100-200)x х10 см/г, Таким образом, в результате проведения процесса аэробной стабилизации по предлагаемому способу получается осадок с минимальным удельным сопротивлением фильтрации, з что обеспечивает его эффективное обезвоживание. 20

Пример. Проводят процесс аэробной стабилизации избыточного активного ила. Концентрация ила

10 г/л по сухому веществу. Температу- 2S ру осадка в процессе обработки поддерживают на уровне 18-20 С. Удельное сопротивление фильтрации осадка

86 10 О см/г, Постоянно, непосредственно в процессе стабилизации определяют окислительную активность биоценоза активного ила по скорости потребления им кислорода. Исходная удельная активность дыхания бактерий

7-8 мгО, r "ч ". В процессе стабили- 35 зации контролируют зольность осадка, ХПК и распад беззольной части осадка.

Процесс аэрации заканчивают при выходе удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень 1-1,5 мгО хг "ч . Удельное сопротивление стабилизированного осадка 32-10"о см/г.

Время аэрации 2 суток„ Распад без- 4> зольной части осадка при этом достигает 127. Зольность повышается с

30,2Х до 38,67. °

Полученный осадок не имеет запаха, не загнивает в процессе обезвожива.I

BHHHI1H Закаэ 4034/2 Тираж ния и хранения, а также хорошо,отдает воду.

Процесс биохимической минерализа". ции легкоокисляемой части беззольного активного ила заканчивается в период на вторые сутки стабилизации.

Удельная активность дыхания бактерий активного ила и зольность .осадка за это время достигают постоянных значений и в дальнейшем не меняются. В этот же период наблюдаются интенсивный распад беззольной части осадка (снижение ХПК), обусловленной минерализацией легкоокисляемой органической части осадка. При дальнейшей аэрации показатель распада и ХПК осадка изменяются медленно и незначительно,. что объясняется минерализацией труд ноокисляемой формы органики осадка,т.е. собственно биомассы бактерий активного ила и уменьшением ее концентрации. Таким образом, можно считать, что процесс аэробной стабилизации активного ила закончился за

2 суток, несмотря на то, что к этому. времени распад беззольной части осадка не достиг 20-30, как требуется по существующему способу. Минерального удельного сопротивления фильтрации осадок достигает за 2 суток, а в результате продолжения аэрации, по существующему способу за 7-10 суток, водоотдающие свойства осадка ухудшаются.

Предлагаемый способ аэробной стабилизации избыточного активного ила по сравнению с известным обеспечивает следующие преимущества:

1. Сокращение времени аэрации в

3-4 раза (с 7-10 суток до 1-3 суток), что позволит уменьшить пропорционально объем стабилизаторов и капитальные затраты на их строительство, а также эксплуатационные затраты на .аэрацию.

2 ° Улучшение водоотдающих свойств ила в 2-3 раза, что обеспечивает высокую производительность иловых площадок и вакуум-фильтров.