Способ обработки осадков сточных вод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU,» 731693

С 02 Р 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.(21) 2756852/29-26 (22) 20 04 79 (46) 25»09 ° 90 ° Бюл ° N 34 (71) Ташкентский филиал Всесоюзного научно исследовательского института водоснабжения, канализации, гидро» технических сооружений и инженерной гидрогеологии, Всесоюзный научно исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии и Государственный проект ный институт "Союзводоканалпроект" (72).Ю»А,-.Л,Коган,:В»Н»Мирзоян, .С»В,Яковлев,:В,Н,Швецов, .И,В,Скирдов,:Х,К,Каримов, :А,Н,Богдатова, Д.А.Рубин, :В,Н Самохин н:М,.С,Рубинштейн (53) 628»336 79(088,8) (56) Строительные нормы и правила, СНИП, 2-32-74,:ч 2, гл» 32 ° Канализация, наружные сети и сооружения, :M,, 1975,:с. 59 64 °

Патент ВеликобританииР 1342794, кл, С 1 С, 03,01 74»

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

Известен способ обработки осадков сточных вод, заключающийся в анаэроб ном сбраживании их органической час ти При этом используются свойства анаэробных микроорганизмов окислять и утилизировать органические загни

2 (54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ

СТОЧНЫХ ВОД, включающий анаэробное сбраживание, аэробную стабилизацию и обезвоживание осадка, о т л ич а ю шийся тем, что, с ;елью улучшения водоотдающих свойств осадков, сокращения длительности аэробной стабилизации и удешевления процесса, аэробную стабилизацию ведут в присутствии избыточного активного ила и, сырого осадка, 2 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что избыточный ак тивный ил используют в количестве

40-60%, а сырой осадок - 3,0-8,0% от сухого вещества сброженного осадка вающие соединения осадка» В результате этого снижается содержание органических компонентов осадка до такого предела, при котором в естественных условиях его обезвоживания не происходит загнивания осадка, Процесс анаэробного сбраживания осуществляют в метантенках в течение

9-15 сут при температуре брожения

3 -35 C и 5-7 сут при температуре брожения 53-55:С, Сброженный осадок

731693 направляют для обезвоживания на ило вые площадки или после реагентной обработки на аппараты механического обезвоживания„ Иловую воду с высокой

5 концентрацией по биохимическому потреблению кислорода (БПК) подают на сооружения биологической очистки

Наиболее близким по технической сущности является известный способ обработки осадка, заключающийся в анаэробном сбраживании осадка в метантенках.и аэробной стабилизации сброженного осадка с последующим его обезвоживанием, 15

Процесс сбраживания проводят в анаэробных условиях. при механическом перемешивании и подогреве осадка, В результате сбраживания снижается спо собность осадка к загниванию, С этой целью процесс ведут до достижения распада беззольного вещества осадка в среднем на 25-30% в течение 9

15 сут Сброженный осадок имеет пло хие водоотдающие свойства, характе ризующиеся высоким значением ezo удельного сопротивления фильтрации, Полученный при анаэробном сбраживании осадок подвергают аэробной стабилизации.. При этом улучшаются водоотдающие свойства осадка и уничтожается запах»

Недостатками способа являются плохие водоотдающие свойства обработан ного осадка, характеризующиеся высо ким удельным сопротивлением фильтрации (350-500)x10 см/г»

Высокая длительность процесса аэробной стабилизации .анаэробно сброженного осадка 15-20 сут

Высокая стоимость обработки осад ка, обусловленная длительной аэробной стабилизацией и объемами стабилизато ра, низкой производительностью иловых площадок и значительными расхода 45 ми реагентов, которые необходимы при подготовке осадков к механическому обезвоживанию (3*-3,5% FeCl и 9-10%

СаО).

Целью изобретения является улучшение водоотдающих свойств обработанного осадка, сокращение длительности процесса аэробной стабилизации и уде шевление процесса, Поставленная цель достигается тем, что аэробную стабилизацию ана55 эробно сброженного осадка ведут в присутствии избыточного активного ила и сырого осадка, предпочтительно избыточного активного ила в количестве

40-607 и сырого осадка - 3,0-8,0% сухого вещества сброженного осадка, Способ осуществляют следующим образом»

Избыточный активный ил и сырой осадок из первичных отстойников по дают в метантенк,где в течение 915 сут при температуре сбраживания о

33-35 С осуществляют процесс анаэробного сбраживания осадка, При этом происходит распад беззольного вещества осадка на 25-30%» Сброженный в метантенках осадок подают в аэробный стабилизатор, куда также направляют 40-607. избыточного актив ного ила и 3,0 8,0% сырого осадка из первичных отстойников от сухого вещества сброженного осадка

Сравнительные данные, свидетельствующие о преимуществе предложенного способа по сравнению с известным, приведены в таблице»

В этой же таблице приведены дан» ные, подтверждающие оптимальные значения выбранных интервалов, Следует отметить, что уменьшение количества сырого осадка ниже 37. приводит к увеличению длительности процесса стабилизации и ухудшению водоотдающих свойств осадка; увеличение же количества сырого осадка нецелесообразно, так как это приво дит к уменьшению количества образую щегося при анаэробном сбраживании газа, Процесс аэробной стабилизации сброженного осадка осуществляют до окончания биохимического окисления всех экзо- и эндогенных субстратов, что определяет получение осадка, не загнивающего в процессе обезвоживания, сушки и хранения и имеющего ми» нимальное удельное сопротивление фильтрации.

В результате стабилизации смеси сброженного осадка с избыточным ак», тивным илом и сырым осадком окисляются легкозагнивающие компоненты осадка и существенно улучшаются его водоотдающие свойства, Распад сухого вещества осадка после анаэробноаэробной обработки составляет 4552%, длительность стабилизации зави сит от количества сброженного осадка, приходящегося на единицу массы сухого вещества, подающегося в стабилизатор активного ила, и составля5

73 ет 4-6 сут, Удельное сопротивление фильтрации стабилизированного осадка (40 50)x10 " cM/ã1

Стабилизированный осадок поступает в уплотнитель и после 6-3 ч уплотнения с концентрацией 35-40 г/л поступает на обезвоживание, .Снижение удельного сопротивления фильтрации обработанного осадка позволяет увеличить в 3-3,5 раза производитель ность иловых площадок с дренажом (до з т

7-9 м /м год) по сравнению с произ™ водительностью иловых площадок при обезвоживании осадка, обработанного по прототипу (1,8»2,1 мз/м год), а та оке сократить в 2-3 раза расход реагентов (РеС1 . с 3-3,5Х до 1-2, СаО с 9-10Х до 2-3Х).при подготовке осадков к механическому обезвоживанию

Возможность и целесообразность осуществления процесса по способу определяется следующим образом

В процессе аэробной стабилизации анаэробно сброженного осадка с 4060Х избыточного активного ила и 3,08,0/ сырого осадка от сухого вещества сброженного осадка в результате биохимического окисления происходит разрушение коллоидной структуры ор» ганических компонентов анаэробно

I сброженного осадка, высвобождение связанной воды и формирование устойчивой хлопьеобразной структуры аэробного активного ила» В результате улучшаются водоотдающие свойства осадка (снижается его удельное сопротивление фильтрации).

Кроме того, осуществление процесса стабилизации анаэробно сброженного осадка в присутствии 40™60Х избыточного активного ила и 3,0-8,0Х сырого осадка от сухого вещества сброженного осадка позволяет повысить средние скорости окисления в сооружении, сократить длительность процес са и объемы стабилизатора„

Таким образом, в результате применения разработанного способа существенно улучшаются водоотдающие свойства осадка, сокращается длительность процесса стабилизации, что обеспечи-. вает повышение эффективности обезвоживания обработанного осадка и сокращение объемов стабилизатора

Пример 1, Проводят процесс анаэробного сбраживания смеси сырого осадка первичных отстойников - 95K и

1693 6 избыточного активного ила, уплотненного в течение 6-8 ч,- 40Х. Концентрация сырого осадка 45 г/л, концент" рация активного ила 20 г/л по сухому веществу, Процесс анаэробного сбраживания осуществляют при температуре 33 С (мезофильное сбраживание). Исходное удельное сопротивление фильтрации смеси осадков 1200х10 см/г, Процесс контролируют по распаду органической части осадка, щелочности и рН. Длительность сбраживания 10 сут, удель15 ное сопротивление фильтрации сброженного осадка 2100х10 0 cM/ã, распад твердоro вещества осадкà 25Х, Биоло гическое потребление кислорода за

20 сут (БПК,) иловой воды сброжен20 ного осадка 850 мг/л, концентрация взвешенных веществ 900 мг/л, Сброженный осадок подвергают аэробной стабилизации в присутствии сырого осадка - 5Х и избыточного ак25 тивного ила - 60K в стабилизаторевытеснителе ° Концентрация смеси в первой секции стабилизатора 24 г/л по сухому веществу, В стабилизаторе осуществляют аэрацию смеси сброжен30 ного осадка, сырого осадка и уплот» ненного активного ила. В процессе стабилизации контролируют удельную окислительную активность биоценоза активного ила и удельное сопротивле35 ние фильтрации смеси осадка.

Процесс аэрации осадков заканчивают при выходе удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень, 40 Время стабилизации 4 сут. Удельное сопротивление фильтрации стабилизированного осадка 45х10 см/г, Стабилизированный осадок уплотняют 6-8 ч, Уплотненный стабилизированный осадок

45 с концентрацией 40 г/л по сухому веществу отправляют на обезвоживание, При обезвоживании стабилизированного осадка на кловых площадках с дренажом их производительность состав»

50 ляет 7 м-"/м год При механическом обезвоживании расход реагентов, не обходимых для подготовки осадков. составляет PeCl> 1-2Х, СаО 2-3Х, БПК иловой воды стабилизированного

ao" осадка 15 мг/л, концентрация взвешен ных веществ 20 мг/л (см. таблицу) .

Осадок не имеет запаха и не загнивает в процессе сушки и хранения на иловых площадках, 731693 °

1 Удельное сопро» тнвленне ф»пь рации обработан» ного осадка, х 10> см/r

2, Ллительность ста» билиэацнн, сут

Э. Производительность плевых площадок, ма/и год

4 ° Расход реагента от сухого вещества осадка по Ре01 по Саб, Z

350-500 100 210 60-100 45-50 38-44 Э6-40 26-28 26-28 25 28

4,5-5 4 4,5 3,5-4 3,2 3,5 3 3,2

IS»20

6-8

9 11

7 5

9"8 9"8 9»8

7,5 7

2,5-3

8 7>S 8>5-8

1,4 I,8,2»3

3 3>5 .9 10

1,8-2,5

3-5

1,3 1,4

1,7 2

1, I»1,2 1, 1-1,2 .. 1-1 ° 1

1,5-1,7 1,3 1,5 1>2 1,Э

1 1,1

1 1 ° 2

1» I > I

I 1>2

Составитель: Г Лебедева

Техред А.Кравчук . Корректор :СеШевкун

P едактор: О,Филиппова

Заказ 3323 Тираж 797 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Пример :2, Процесс осуществ ляют аналогично примеру 1, но ана эробному сбраживанию подвергают толь» ко избыточный активный ил в коли ,честве 60%а Время сбраживания 15 сут, После анаэробного сбраживания осадок подвергают аэробной стабилизации в присутствии оставшихся 40% избыточ ного активного ила и сырого осадка, Время стабилизации 5 сут, Удельное

° сопротивление фильтрации сброженного осадка 2800х10 " см/г, БПК р иловой воды сброженного осадка 670 мг/л, концентрация взвешенных веществ

132Î мг/л, Удельное сопротивление

1рильтрации стабилизированного осад ка 55xl07 см/г, БПК 0 яловой воды стабилизированного осадка.23 мг/л, концентрация взвешенных веществ

28 мг/л. Производительность иловых площадок при обезвоживании стабили.- зированного осадка составляет

6,5 м з/м в годе Расход реагентов, необходимый для подготовки осадков, к механическому обезвоживанию, сос тавляет РеС1з 1-2%, СаО 2-3%»

П р и и. е р :3, Процесс осуществ ляют аналогично примеру 1, но ана эробному сбраживанию подвергают только сырой осадок в количестве 93%, Время сбраживания 8 сут, Анаэробно сброженный осадок подвергают аэробной стабилизации в присутствии избыточного активного ила и оставшихся

7% сырого осадка. Время стабилизации

3 сут. Удельное сопротивление фильтрации сброженцого осадка 2100х10 см/

/r > стабилизированного осадка 35х

Х10 "о СМ/Г, БПК б КОНцЕНтрацИя ВЗВЕ шенных веществ в иловой воде сброжен ного осадка составляет 920 мг/л и

1050 мг/л соответственно, а стабилизированного осадка 18 и. 15 Mr/л,Про изводительность иловых площадок при обезвоживании стабилизированного осадка составляет 8,5 мз/м год, Предложенный способ обеспечивает улучшение водоотдающих свойств осад ка в 9-10 раэ, о чем свидетельствует снижение удельного сопротивления фильтрации с (350-500)х107осм/г до (40-50)х10 10 см/г, сокращение длитель .ности процесса стабилизации с 1520 сут до 4 5,.т е» в 3-4 раза; уде

20 шевление процесса обработки осадков за счет увеличения производительности иловых площадок в 3-3,5 раза с

1р82,0 до 7-9 м /м год,,сокращения длительности стабилизации и объемов25 сооружения в 3 4 раза, Таким образом, предлагаемый спо соб позволяет существенно улучшить водоотдающие свойства осадков, на правляемых на обезвоживание, сорт ветственно этому повысить производи " тельность иловых площадок, сократить расход реагентов (при механическом обезвоживании осадков), сократить длительность обработки и в та.же вре мя получить в процессе анаэробного сбраживания газа с последующей его .утилизацией,