|
|
Навигация:  Уплотнение илов и осадков сточных вод
Уплотнение илов и осадков сточных вод Осаждающийся во вторичных отстойниках активный ил имеет высокую влажность. Основная часть этого ила поступает на регенерацию и снова подается в аэротенк. В результате развития микроорганизмов масса активного ила, находящегося в системе “аэротенк – вторичный отстойник”, непрерывно увеличивается и образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на Дальнейшую обработку для стабилизации и обезвоживания. Прирост активного ила зависит от содержания в очищаемой воде взвешенных и растворенных (преимущественно органических) веществ и от эффективности работы первичных отстойников. Чем лучше работают первичные отстойники, тем меньше образуется излишков активного ила. Массу избыточного активного ила на станциях аэрации определяют суммированием масс ила, удаляемого из системы выносом с очищенной водой и перекачиваемого на дальнейшую обработку. Количество избыточной биологической пленки, выносимой из биофильтров, принимают 28 г/(чел.сут) по сухому веществу. Поскольку влажность избыточной биопленки после вторичных отстойников в среднем составляет 96%, дополнительное уплотнение ее на станциях биофильтрации не предусматривают. Осуществлять обработку больших количеств избыточного активного ила с высокой влажностью (99,2-99,6%) нерентабельно, поэтому его предварительно уплотняют. Применяемые для этого сооружения называются илоуплотнителями. Устройство илоуплотнителей на современных станциях аэрации обязательно. Варианты технологического расположения уплотнителей на схеме станции очистки сточных вод с использованием аэротенков даны на рис. 15.4. По схеме “а” избыточный активный ил непрерывно поступает в илоуплотнитель, где отдает основную массу свободной влаги в виде иловой воды. Осадок из илоуплотнителя подается на дальнейшую обработку. Отделенная иловая вода содержит значительное количество растворенных органических загрязнений поэтому она возвращается в цепочку очистки воды перед аэротенками. Применение схемы “б” предполагает непрерывность отбора осадка из первичного отстойника с большей влажностью и последующим доуплотнением его в отдельном уплотнителе. Это позволяет стабилизировать процессы отстаивания и уплотнения и, при необходимости, увеличить производительность первичных отстойников. Отделенная в этой схеме вода, содержащая до 150 мг/л взвешенных веществ, подаётся перед первичными отстойниками.
Рис. 15.4. Варианты технологического расположения уплотнителей на схеме станции очистки сточных вод с использованием аэротенков: Уплотнением избыточного активного ила совместно с осадком первичных отстойников по схеме “в” достигается некоторое снижение влажности получаемого осадка. При совместном уплотнении активного ила и осадка первичных отстойников уплотнитель целесообразно использовать как резервуар-регулятор расхода осадка для последующей его обработки. По схеме “г” уплотнение осадков осуществляется без илоуплотнителей. Активный ил подается в преаэраторы в объеме, превышающем его избыточное количество, откуда со сточной водой поступает в первичные отстойники. Выносимый из первичных отстойников активный ил компенсирует недостающую часть циркулирующего активного ила, подающегося на аэротенки. Таким образом, в преаэраторы подается такая часть активного ила, которая превышает его избыточное количество, но позволяет выделить в первичных отстойниках весь избыточный активный ил. Эта схема дает возможность получать один вид осадка – смесь сырого осадка и активного ила. На выбор оптимальной схемы уплотнения существенное влияние оказывает не только тип уплотнителя, но и свойства активного ила, которые зависят от состава сточных вод, степени очистки, условий подготовки ила и др. Так, иловая смесь из аэротенков уплотняется быстрее, чем активный ил из вторичных отстойников, а активный ил при неполной биологической очистке уплотняется значительно лучше, чем при полной биологической шистке. Для уплотнения избыточного активного ила на очистных сооружениях используют вертикальные и радиальные илоуплотнители гравитационного типа или флотационные илоуплотнители, работающие по принципу компрессионной флотации. Гравитационное уплотнение – наиболее распространенный прием уменьшения объема избыточного активного ила. Оно в значительной мере уменьшает объем сооружений и затраты электроэнергии, необходимые для последующей его обработки. Конструкции вертикальных и радиальных уплотнителей аналогичны конструкциям первичных отстойников. Сбор и удаление осадка в радиальных илоуплотнителях осуществляется илоскребами или илососами. Сопоставление работы вертикальных илоуплотнителей с радиальными, оборудованными илоскребами и илососами, показало, что наибольшей эффективностью отличаются радиальные илоуплотнители с илоскребами. Это объясняется медленным перемешиванием активного ила в процессе уплотнения, а также меньшей высотой радиальных илоуплотнителей по сравнению с вертикальными. При перемешивании снижаются вязкость активного ила и его электрокинетический потенциал, что способствует лучшему хлопьеобразованию и осаждению. Поэтому в современных конструкциях илоуплотнителей предусматривается устройство низкоградиентных мешалок (рис. 15.5). Расстояние между стержнями 0,3 м, частота вращения илоскреба 2-4 ч.
Рис. 15.5 Радиальный илоуплотнитель со стержневой мешалкой: Флотационное уплотнение активного ила позволяет предотвратить его загнивание, сократить продолжительность уплотнения и объемы сооружений. Флотаторы для уплотнения избыточного активного ила обычно представляют собой резервуары круглые в плане диаметром 6, 9, 12, 15, 18, 20, 24 м и глубиной 2-3 м, различающиеся внутренним оборудованием. Внутри корпуса (рис. 15.6) в верхней его части устраивается концентрическая, не достающая до дна перегородка, разделяющая его на флотационную и отстойную зоны.
Рис. 15.6. Флотационный илоуплотнитель конструкции ФГУП НИИ ВОДГЕО: Избыточный активный ил, предварительно насыщенный воздухом под давлением, подается в пространство между зонами флотации и отстаивания равномерно по сечению флотатора. Продолжительность пребывания активного ила во флотационной зоне составляет 0,2-0,33 ч. Насыщенный пузырьками воздуха активный ил всплывает и удаляется в желоб подвижным скребком. Нижняя часть флотатора (зона осаждения) используется для выделения крупных частиц, имеющих плотность более 1,0. Продолжительность пребывания ила в этой зоне 2-3 ч. Осевшая часть избыточного ила удаляется под гидростатическим давлением. При удельном расходе воздуха 10-15 дм3/кг сухого вещества активного ила концентрация уплотненного активного ила достигает 30-50 кг/м3 при содержании взвешенных веществ в удаляемой жидкости 200-300 мг/л. «Мосводоканалниипроектом» разработаны конструкции флотаторов диаметрами 6; 9 и 20 м. Нагрузка на них по сухому веществу активного ила составляет 3-5 кг/(м2-ч), удельный расход воздуха составляет Ю-20 дм3/кг по сухому веществу ила, расход электроэнергии 0,02-0,03 кВт-ч/кг сухого вещества. Концентрация уплотненного ила составляет 40-50 кг/м3. Диспергирование воздуха в иловой смеси флотационных илоуп-лотнителей осуществляется двумя способами: непосредственным насыщением воздухом всего объема ила; путем насыщения воздухом циркулирующей части осветленной воды из вторичных отстойников. Наибольший эффект уплотнения достигается при использовании схемы компрессионной флотации с возвратом части воды для приготовления рабочей жидкости. Рабочая жидкость насыщается воздухом в напорном баке под давлением 0,3-0,8 МПа в течение 2-6 мин с одновременным перемешиванием циркуляционным насосом или без него. Флотационный метод илоуплотнения обладает двумя важными преимуществами: позволяет применять компактные сооружения с небольшой поверхностью и малым объемом; обеспечивает эффективное уплотнение осадков с коллоидной структурой, что очень важно для всей системы обработки осадка. К недостаткам метода относятся более высокие по сравнению с гравитационным уплотнением эксплуатационные затраты и невозможность накопления большого количества ила в уплотнителе. Практический опыт показал, что уплотнение сырого осадка, а также сырых и стабилизированных смесей осадков наиболее эффективно происходит в гравитационных уплотнителях. Флотационное уплотнение рекомендуется для флокулообра-зующей структуры активного ила, причем концентрация по сухому веществу перед подачей на флотацию не должна превышать 6-8 г/л. Флотационный уплотнителъ. При проектировании флотационного уплотнителя принимают: – удельную нагрузку по сухому веществу 5-10 кг/ (м2-ч); – гидравлическую нагрузку не более 5 м3/ (м2-ч); – удельный расход воздуха 10-20 дм3/ кг сухого вещества ила. Влажность уплотненного осадка принимают: при уплотнении без Концентрация активного ила в иловой воде, выделяемой в илоуп-лотнителе, составляет 50-100 мг/л. Иловая вода после флотационных илоу-плотнителей обычно подается в аэротенки. Флотационные илоуплотнители ФГУП НИИ ВОДГЕО рассчитывают по гидравлической нагрузке на поверхность зеркала, которую принимают в зависимости от произведения илового индекса У/, дм3/кг, на концентрацию поступающего ила а и кг/дм3. Площадь поперечного сечения флотатора F определяют по формуле (15.14). Продолжительность пребывания активного ила в зоне уплотнения t = 2-3 ч, влажность уплотненного ила Р = 95-97%. Продолжительность пребывания иловоздушной смеси в напорном баке 2-4 мин, давление насыщения воздухом 0,3-0,4 МПа. Для интенсификации работы илоуплотнителей используют усовершенствование внутреннего оборудования или технологические приемы уплотнения. Для повышения производительности сооружений применяют модули с тонкослойным осаждением и оборудование, обеспечивающее медленное перемешивание в зоне уплотнения. Повышение степени уплотнения и сокращение продолжительности процесса достигают прогреванием, добавкой химических реагентов, разбавлением активного ила очищенной сточной водой, а также совместным уплотнением ила с осадком первичных отстойников. Для интенсификации флотационного процесса илоуплотнения и повышения концентрации выгружаемого осадка в ряде случаев используют добавление полиэлектролитов. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|