Обезвоживание осадков сточных вод реферат

Обновлено: 04.07.2024

Большое разнообразие состава и свойств образующихся при очистке осадков сточных вод практически исключает создание и использование каких-либо универсальных способов обезвоживания.

Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии - предварительное уплотнение, обезвоживание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.

Для снижения влажности осадки, в том числе и избыточный активный ил, уплотняют.

На стадии предварительного уплотнения активного ила наибольшее распространение получили отстаивание и флотация. Преимущества флотационного сгущения суспензии активного ила:

простота аппаратурного оформления способа;

незначительная продолжительность процесса;

удовлетворительные показатели сгущения суспензии активного ила (ступень сгущения 3,0-5,0);

не требуется предварительная раегентная обработка.

Достаточно широкое распространение получила напорная флотация для уплотнения избыточного активного ила. Сущность ее заключается в насыщении воды воздухом со значительным пересыщением им, что обеспечивается созданием избыточного давления в течение некоторого времени. При снижении давления до атмосферного начинают выделяться мельчайшие пузырьки воздуха, которые и флотируют содержащиеся в воде частицы примесей.

При использовании такого метода для обезвоживания избыточного активного ила микробную биомассу можно сгустить в 305 раз. Такую степень сгущения следует считать хорошей при достаточно простом аппаратурном оформлении процесса напорной флотации. Однако потери микробной биомассы с осветленной иловой водой при сгущении активного ила напорной флотацией в некоторых случаях сравнительно большие.

Для уменьшения потерь микробной биомассы и повышения степени сгущения в исходную суспензию активного ила перед флотацией иногда добавляют реагенты, например растворы электролитов или полиэлектролитов.

Интенсификация процесса флотации достигается также введением ПАВ в сгущаемую суспензию активного ила.

Исследования показали, что одним из эффективных методов предварительного уплотнения активного ила является также электрофлотация. Степень сгущения активного ила электрофлотацией составляет 3-5 при исходной концентрации 0,6-1,0% абсолютно сухих веществ, а энергозатраты составляют около 1-2 кВт. ч на 1 м3 исходной суспензии. Наибольшее влияние на процесс электрофлотации оказывает плотность тока.

Для повышения степени извлечения биомассы активного ила следует вводить в исходную суспензию минеральные коагулянты или синтетические флокулянты.

Высокоэффективным методом сгущения осадков сточных вод и избыточного активного ила является центрефугирование. Преимущества способа - простота, экономичность и низкая влажность сгущенного продукта; недостаток - большой унос твердой фазы с осветленной жидкостью (фугатом), что приводит к необходимости дополнительной стадии очистки фугата, например сепарированием.

Для обезвоживания осадков сточных вод и избыточного активного ила наиболее эффективны непрерывнодействующие, осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Преимущество этих центрифуг - высокая производительность при низком удельном расходе энергии и массе. Недостатки - невысокая степень сгущения осадка, а также быстрый износ шнека и ротора.

Всесторонние исследования безреагентного центрифугирования осадков сточных вод и избыточного ила, показали возможность практического использования этого способа. Исследован новый способ обработки избыточного активного ила, включающий центрифугирование суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстойников

Для повышения эффективности центрифугирования применяют различные химические реагенты, в частности синтетические флокулянты. Обработка флокулянтами катионного типа позволяет повысить эффективность задержания сухого вещества до 95-99 %.

Использование центрифуг для механического обезвоживания осадков первичных отстойников представляет собой один из перспективных способов, особенно при применении флокулянтов.

Высокая степень сгущения твердой фазы может быть достигнута на тарельчатых сепараторах.

Известно, что эффективность сгущения суспензии активного ила с использованием сепараторов существенно зависит от предварительной термореагентной обработки. Эффективность режима термореагентной подготовки суспензии активного ила к сгущению проверена в промышленных условиях.

Технологическая схема обезвоживания активного ила с предварительной термореагентной обработкой, уплотнением напорной флотацией и с последующим сгущением в центрифугах и сепараторах представляется перспективной и практичной.

Для кондиционирования активного ила и осадков первичных отстойников и интенсификаций процесса сгущения можно использовать наряду с тепловой и реагентной обработкой и другие способы, например с добавлением золы, в частности полученной от сжигания осадков сточных вод. Практический и научный интерес представляет флокуляционно-центробежный способ сгущения суспензий.

Достаточно прочные хлопья образуются в биосуспензиях, в том числе и в суспензии активного ила, при проведении комплексной обработки. Один из наиболее эффективных способов такой обработки - аэробная стабилизация суспензии активного ила с термореагентной обработкой. Следует отметить, что термореагентная обработка не только усиливает образование агрегатов частиц квазитвердой фазы биосуспензии, но и приводит к обезвреживанию получаемого в дальнейшем готового продукта, что весьма важно при использовании биомассы микроорганизмов в качестве кормовой добавки. Иногда высокий эффект флокуляции достигается только при аэробной стабилизации и термообработки суспензии.

После уплотнения (сгущения) дальнейшее обезвоживание суспензии активного ила достигается выпариванием и сушкой или одной сушкой. Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод можно рекомендовать распылительные сушилки, непрерывные сушилки струйного типа и сушилки с инертным псевдоожиженным носителем.

Поскольку концентрированная иловая суспензия имеет высокую вязкость, перед сушкой ее целесообразно предварительно подогреть. Если же биомасса в дальнейшем будет использоваться в качестве кормовой добавки, то необходима тепловая обработка.

Установка для сушки ила с коагулянтами

Процесс осуществляется следующим образом.

Обезвоживаемый продукт сначала поступает в вакуум-фильтр, а затем в двухвальный смеситель 2, где перемешивается с высушенным материалом из расчета 1:1. Влажность смеси составляет 45-50 %. Долее смесь подается в сушилку вихревого слоя 9, заполненную инертной насадкой, в качестве которой используется галька или цементный клинкер с частицами размером 5-6 мм.

Теплоносителем и псевдоожижающим агентом являются разбавленные воздухом дымовые газы температурой 500 оС. Генератором дымовых газов служит топка 10, в которой сжигают либо мазут, либо природный газ.

Температура псевдоожиженного слоя поддерживается на уровне 100-120 оС . Влажный материал контактирует с интенсивно движущимися частицами, обезвоживается, измельчается и вместе с отходящими газами направляется в систему циклонов. После первой и второй ступеней очистки в прямоточном циклоне 4 сухой продукт поступает в двухвальный смеситель, а остальная часть вместе с сухими частицами из батарейного циклона 5 подается в сборник готового продукта 6. Давление дымовых газов под газораспределительной решеткой поддерживается около 4-5 кПа.

Количество загрузочного шлама приблизительно соответствует массе инертных частиц. Рабочая нагрузка при сушке паст в аппарате, снабженном мешалкой, составляет 6-8 кг/ч; влажность суспензии активного ила после высушивания примерно 3-5 %; потери суспензии в сушилке с псевдоожиженным слоем около 4%, а в распылительной 9 %.

Использование осадков сточных вод и активного ила

Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.

В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активного ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.В настоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влияния присутствующих в них токсичных веществ ( в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.

Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высушенных, компостированных и пастеризованных. Пастеризация осадков заключается в их нагревании до 65-70 оС в течение 20-30 мин, что приводит к уничтожению в яиц гильминтов и патогенных микроорганизмов. Более высокий эффект пастеризации достигается при нагревании осадка до 80-90 оС с последующим выдерживанием в течение 5 мин. В случае образования больших объемов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.

В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением заменителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [ 1 баррель - 159 л.]

Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан требуются дополнительные капитальные затраты на его хранение.

Важное значение также имеют методы утилизации активного ила, связанные с использованием его в качестве флокулянта для сгущения суспензий, получения из активного угля адсорбента в качестве сырья для получения строй материалов и т.д.

Проведенные токсикологические исследования показали возможность переработки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.

Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет насколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилизации, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение. Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач, связанных с очисткой производственных сточных вод.

В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов для очистки сточных вод.

После очистки сточных вод остается осадок, который, если не обработать перед утилизацией, становится причиной загрязнения грунтовых вод и водоемов. Одним из важных этапов обработки является обезвоживание осадков сточных вод. Это позволяет уменьшить объем остатков, снизить влажность, что упрощает транспортировку к местам последующей утилизации.

Используются такие методы обезвоживания и утилизации осадков как иловые хранилища и механическая обработка. В иловых хранилищах жидкость удаляют за счет аэробного сбраживания, затем ил просушивается. При этом методе не требуется использование механических приспособлений, дополнительного расхода электричества, но велика вероятность загрязнения почвы. Поэтому на смену иловым полям приходит механическое обезвоживание, которое делают в различных устройствах.

Механическое обезвоживание осадков

От вида механического воздействия на структуру осадков обезвоживающие устройства делятся:

  • на аппараты, в которых удаление воды происходит под разрежением;
  • устройства, где влажность сточных осадков снижается давлением;
  • аппараты, в которых влага с осадка удаляется за счет центробежного поля.

Механическое обезвоживание осадков стоков путем разряжения осуществляется вакуум-фильтрацией в специальных вакуум-фильтрах. Чтобы удалить лишнюю влагу давлением, осадки помещают в фильтр-прессы. В центрифугах осадок обезвоживается, благодаря центробежному полю. Чтобы механическое удаление влаги было эффективным, к осадку добавляют реагенты.

Обезвоживание на вакуум-фильтрах

Вакуум-фильтры подходят для обработки разных видов сточных вод. Они бывают:

  • барабанными;
  • дисковыми;
  • ленточными.

Перед удалением жидкости из илистых масс проводят обезвреживание сточных вод реагентами.

Барабанные вакуум-фильтры погружаются в емкость со стоками. Барабан снаружи отделан специальным материалом для фильтрации. Внутри стенки цельные и разделены на секции. В секциях, погруженных в стоковый осадок, образуется вакуум. В результате чего твердая фаза остается на тканевом фильтре, а жидкость стекает обратно в емкость. Для удаления остатка применяют ковш или воздушную паровую продувку. Фильтры не реже одного раза в сутки промывают кислотой.

Для уменьшения влажности применяют барабанные вакуум-фильтры со сходящим полотном. В этом случае фильтрующая ткань постоянно регенерируется. Такие устройства используются как обезвоживатели осадков из отстойников.

На ленточных вакуум-фильтрах обезвоживают осадки производственных предприятий. Ленточный фильтр — фильтровальный стол со щелевым отверстием, по обеим сторонам которого установлены два барабана, на которые натянута резиновая тканевая лента.

Осадок стоков поступает на ленту, где фильтруется. Жидкость стекает в отстойник, а кек через щель скидывается в вакуум-камеру. Чем больше частицы, тем быстрее они оседают. Постепенно крупные частицы образуют прослойку, благодаря, который улучшается качество обработки.

Аналогично барабанному работает дисковый вакуум-фильтр. Дисковый вакуум-фильтр — это горизонтальный вал, на котором прикреплены диски с тканевыми фильтрами. Вал погружается в емкость со стоком, где при вращении происходит отделение жидкости от твердой фазы.

Декантерные центрифуги

Использование центрифуги для уменьшения влажности осадка сточных вод пользуется популярностью. В зависимости от способа центрифугирования они делятся на фильтрующие и осадительные.

В осадительной центрифуге разделение жидкости и кека происходит за счет разной скорости вращения ротора и шнека. При этом ротор делается цельным, а шнек— полый. Обезвоженные остатки через переднюю часть ротора выводятся в бункер, а жидкость через заднюю часть ротора вытекает в емкость.

Теперь чаще используют декантер для обезвоживания осадка сточных вод. В декантерных центрифугах отфильтровываются частицы разных размеров. Начиная от самых маленьких в несколько микрон, до достаточно больших размеров, которые измеряются в миллиметрах. Декантеры просты в обслуживании, автоматизированы, с высокой эффективностью разделения.

Процесс обезвоживания в декантерах для обезвоживания осадка сточных вод похож на работу обыкновенной центрифуги. В процессе вращения разделение происходит по длине барабана, а жидкость выливается через сливные окна. В декантерных центрифугах гидравлическое давление больше и поэтому кек получается сухим. У таких агрегатов установленная мощность и масса меньше, чем у центрифуг.

Обезвоживание на фильтр-прессах

Чтобы уменьшить влажность осадков сточных вод, применяют фильтр-прессы. Они бывают:

  • ленточные;
  • рамные;
  • барабанные;
  • шнековые;
  • камерные и мембрано-камерные.

В рамных тканевый фильтр расположен между плитой и рамой. В один пресс собирают несколько вертикальных плит. В рамных фильтрах выгружать остаток приходится вручную, к тому же ткань забивается. Поэтому они практически не применяются.

В камерном фильтр-прессе ткань для фильтрования протянута между плитами, соединенных вертикальными опорами. Фильтровальный материал находится постоянно в натянутом состоянии. Верхняя часть плиты — камера, обтянутая матерчатым фильтром. Камера прикрепляется к раме. Осадок подают в камеру, и за счёт давления отжимают. Затем плиты раздвигаются, и остатки снимают вручную.

В мембрано-камерном фильтр-прессе плиты монтируются в один корпус. Остаток перед удалением влаги кондиционируют.

В ленточных фильтр-прессах осадок зажимается двумя лентами, которые проходят между валами. Ленты сделаны из сита. Обезвоживание осадка в таких фильтр-прессах происходит непрерывно.

Преимущества и недостатки современных технологий обезвоживания осадков

У каждого способа обезвоживания осадка сточных вод имеются плюсы и минусы.

Плюсы разных способов удаления лишней жидкости из осадка сточных вод

  1. В вакуумных фильтрах не тратится топливо и электроэнергия на дополнительную термосушку. При обработке не выделяется песок, отсутствует запах.
  2. После камерных рамных фильтр-прессов не нужно дополнительно сушить осадок. Он и так имеет низкую влажность.
  3. В ленточном фильтре-прессе нет сложных деталей. Они потребляют не много электроэнергии. Перед загрузкой осадок стоков не нужно дополнительно фильтровать от песка и крупных частиц.
  4. В центрифугах обезвоживают остаток сточных вод без предварительной обработки реагентами.

Недостатки

  1. При вакуум-фильтрации устанавливается дополнительное оборудование для обслуживания. В них приходится менять фильтровальный материал.
  2. У камерных и рамных фильтрпрессов низкая производительность. Большой расход реагентов, износ материала для фильтрации.
  3. Габариты ленточного фильтрпресса намного больше, чем центрифуги. При обезвоживании распространяется неприятный запах. Осадок требует дополнительной термосушки.
  4. Перед обезвоживанием на центрифугах из осадка надо извлечь крупные частицы, песок. Часто приходится менять шнеки. Расходы на термосушку.

Цех по механическому обезвоживанию осадков входит в единый технологический комплекс. Поэтому выбирая метод обезвоживания, учитываются параметры, режим работы участков обработки осадков сточных вод.

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?

Большое разнообразие состава и свойств образующихся при очистке осадков сточных вод практически исключает создание и использование каких-либо универ-сальных способов обезвоживания 5.
Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии - предварительное уплотнение, обезвожи-вание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.
Для снижения влажности, осадки, в том числе и избыточный активный ил, уп-лотняют. На стадии предварительного уплотнения активного ила наибольшее распро-странение получили отстаивание и флотация. Преимущества флотационного сгущения суспензии активного ила:
• простота аппаратурного оформления способа;
• незначительная продолжительность процесса;
• удовлетворительные показатели сгущения суспензии активного ила (ступень сгущения 3,0-5,0);
• не требуется предварительная реагентная обработка.
Достаточно широкое распространение получила напорная флотация для уплот-нения избыточного активного ила. Сущность ее заключается в насыщении воды возду-хом со значительным пересыщением им, что обеспечивается созданием избыточного давления в течение некоторого времени. При снижении давления до атмосферного на-чинают выделяться мельчайшие пузырьки воздуха, которые и флотируют содержащие-ся в воде частицы примесей.
При использовании такого метода для обезвоживания избыточного активного ила микробную биомассу можно сгустить в 300 раз. Такую степень сгущения следует считать хорошей при достаточно простом аппаратурном оформлении процесса напор-ной флотации. Однако потери микробной биомассы с осветленной иловой водой при сгущении активного ила напорной флотацией в некоторых случаях сравнительно боль-шие.
Для уменьшения потерь микробной биомассы и повышения степени сгущения в исходную суспензию активного ила перед флотацией иногда добавляют реагенты, на-пример растворы электролитов.
Интенсификация процесса флотации достигается также введением ПАВ в сгу-щаемую суспензию активного ила. Одним из эффективных методов предварительного уплотнения активного ила является также электрофлотация. Для повышения степени извлечения биомассы активного ила следует вводить в исходную суспензию мине-ральные коагулянты или синтетические флокулянты.
Высокоэффективным методом сгущения осадков сточных вод и избыточного ак-тивного ила является центрефугирование . Преимущества способа - простота, эконо-мичность и низкая влажность сгущенного продукта; недостаток - большой унос твер-дой фазы с осветленной жидкостью (фугатом), что приводит к необходимости допол-нительной стадии очистки фугата, например сепарированием.
Для обезвоживания осадков сточных вод и избыточного активного ила наиболее эффективны непрерывнодействующие, осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Преимущество этих центрифуг - высокая производитель-ность при низком удельном расходе энергии и массе. Недостатки - невысокая степень сгущения осадка, а также быстрый износ шнека и ротора.
Всесторонние исследования безреагентного центрифугирования осадков сточ-ных вод и избыточного ила, показали возможность практического использования этого способа. Исследован новый способ обработки избыточного активного ила, включаю-щий центрифугирование суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстой-ников
Использование центрифуг для механического обезвоживания осадков первич-ных отстойников представляет собой один из перспективных способов, особенно при применении флокулянтов. Так же высокая степень сгущения твердой фазы может быть достигнута на тарельчатых сепараторах.
Эффективность сгущения суспензии активного ила с использованием сепарато-ров существенно зависит от предварительной термореагентной обработки. Технологи-ческая схема обезвоживания активного ила с предварительной термореагентной обра-боткой, уплотнением напорной флотацией и с последующим сгущением в центрифугах и сепараторах представляется перспективной и практичной.
Для кондиционирования активного ила и осадков первичных отстойников и ин-тенсификаций процесса сгущения можно использовать наряду с тепловой и реагентной обработкой и другие способы, например с добавлением золы, в частности полученной от сжигания осадков сточных вод. Практический и научный интерес представляет фло-куляционно-центробежный способ сгущения суспензий.
Достаточно прочные хлопья образуются в биосуспензиях, в том числе и в сус-пензии активного ила, при проведении комплексной обработки. Один из наиболее эф-фективных способов такой обработки - аэробная стабилизация суспензии активного ила с термореагентной обработкой. Следует отметить, что термореагентная обработка не только усиливает образование агрегатов частиц квазитвердой фазы биосуспензии, но и приводит к обезвреживанию получаемого в дальнейшем готового продукта, что весь-ма важно при использовании биомассы микроорганизмов в качестве кормовой добавки. Иногда высокий эффект флокуляции достигается только при аэробной стабилизации и термообработки суспензии.
После уплотнения (сгущения) дальнейшее обезвоживание суспензии активного ила достигается выпариванием и сушкой или одной сушкой. Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод можно рекомендовать распылительные сушилки, непрерывные сушилки струйного типа и сушилки с инертным псевдоожиженным носи-телем.
Поскольку концентрированная иловая суспензия имеет высокую вязкость, перед сушкой ее целесообразно предварительно подогреть. Если же биомасса в дальнейшем будет использоваться в качестве кормовой добавки, то необходима тепловая обработка.
Использование осадков сточных вод и активного ила
Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено доста-точно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.
В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.
Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использо-вание барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечи-вает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.
Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активно-го ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его при-менения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий кон-троль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности ис-пользования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.
Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.В на-стоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппа-ратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влия-ния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.
Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высу-шенных, компостированных и пастеризованных. В случае образования больших объе-мов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.
В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением замени-телей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [1 баррель - 159 л.]
Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удоб-но хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на про-изводство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан тре-буются дополнительные капитальные затраты на его хранение.
Проведенные токсикологические исследования показали возможность перера-ботки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.
Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет насколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилиза-ции, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.

Обезвоживание осадка сточных вод

Биологическая и биохимическая очистка сточных вод подразумевает образование большого количества органического осадка (ила и шлама), который требует утилизации. На протяжение XX века он сливался на полигоны ТБО, в карьеры, отвалы и т.д. Однако в XXI веке эти методы неприемлемы, так как имеют серьезные недостатки. Во-первых, требуют больших финансовых затрат на вывоз осадков. А во-вторых, их скопление негативно сказывается на экологической обстановке, так как осадки являются источником зловоний и относятся к загрязнителям четвертого класса опасности.

Решить озвученные проблемы позволяют механизированные способы обезвоживания осадка. В результате обезвоживания максимально уменьшается их объем, что упрощает последующее обеззараживание и утилизацию.

В настоящее время востребованы следующие методы обезвоживания осадков сточных вод:

  • Осадительные шнековые центрифуги;
  • Фильтр-прессы;
  • Фильтровальные мешки.

Каждый механизированный способ обезвоживания осадка имеет плюсы и минусы.

Типы применяемого оборудования

Шнековые центрифуги

Данный тип оборудования применяется для обработки двухфазных и трехфазных суспензий. Оборудование выполнено в виде вращающегося цилиндро-конического барабана с вращающимся шнеком внутри.

Принцип работы


Задача центрифуги заключается в осаждении твердых частиц, присутствующих в шламе. Это проиходит за счет центробежной силы, образующейся при вращении барабана. Твердые частицы скапливаются не стенках, в результате чего получается обезвоженный слой (кек) и жидкость (фугат).

Удаление осаждающегося шлама за пределы барабана осуществляется при помощи вращающегося шнека. Скорость его вращения отличается от скорости вращения самого барабана, благодаря чему винтовые элементы захватывают шлам и выводят. Соответственно, управляя скоростью вращения шнека можно регулировать скоростью удаления шлама. Жидкость же отводится при помощи сливных окошек, расположенных на торцах конструкции.

Так как в результате ускорения центрифуги возникает сила притяжения равная 3000g (при естественной гравитации этот показатель составляет всего 1g), разделение фаз осуществляется гораздо быстрее. При этом из осадка устраняется до 95% влаги.

Впоследствии, как правило, происходит обеззараживания твердых частиц и жидкости при помощи извести, специальных реагентов или УФ излучения.

Область применение шнековых центрифуг

Шнековые центрифуги могут использоваться для обезвоживания осадков следующих типов сточных вод и субстанций:

  • Очистных сооружений бытовых канализаций;
  • Предприятий животноводческого и птицеводческого комплексов;
  • Послеспиртовой барды,
  • Торфа;
  • Нефтешламовых, маслошламовых и других отходов.

Преимущества


К достоинствам данного метода относится:

  • Надежность оборудования;
  • Экономичность;
  • Возможность управления и автоматизации процесса;
  • Эффективность и производительность;
  • Компактность;
  • Простота и скорость обслуживания.

Ленточные фильтр-прессы

Фильтр-прессы обеспечивают обезвоживание осадков очистных сооружений методом их прессования. Как правило их используют для удаления жидкой составляющей из ила и шлама, оседающего на дне водоочистных сооружений. Кроме того, такие фильтры нашли применение на производственных предприятиях, где обезвоживают осадки технических стоков.

Принцип работы

Фильтр-прессы позволяют обезвоживать иловый осадок, имеющий густоту в 5%. Сгущение происходит при помощи дополнительного оборудования. Если пресс необходим для удаления влаги из незагущенного шлама, то его доукомплектовывают надстройкой-загустителем. В результате получается компактное самодостаточное устройство для очистки сточных вод.

Весь комплекс обезвоживания осадка сточных вод включает в себя:

  • Сгустители;
  • Насосы дозаторы;
  • Установку приготовления раствора флокулянта;
  • Компрессор;
  • Транспортирующее оборудование.


Где применяется

Данное устройство применяется для обезвоживания осадка сточных вод в таких сферах, как:

  • Бытовые очистные сооружения;
  • Легкая промышленность;
  • Нефтеперерабатывающая отрасль;
  • Горнодобывающая промышленность и пр.

Преимущества

К достоинствам данного метода обезвоживания осадков сточных вод относится:

  • Эффективность обработки составов с минимальной затратой энергии;
  • Экономия расхода флокулянта;
  • Фильтр-пресс обладает большим сроком службы;
  • Может работать автоматически, что позволяет снизить количество ручного труда.

Фильтровальные мешки

Фильтровальные мешки применяются для обезвоживания осадков очистных сооружений, а также для отделения твердых включений от различных производственных жидкостей. Характерной их особенностью является рекордная эффективность – они позволяют удалить из воды до 99% всех содержащихся в ней твердых частиц.

Особенности устройства фильтров-мешков и принцип работы

На эффективность обезвоживания ила и шлама влияет материал, из которого выполнен мешок. Для их изготовления применяют следующие виды нетканых полотен:

  • Полипропиленовые;
  • Полиэстеровые;
  • Из нейлона;
  • Из лавсана и пр.


Фильтровальный мешок состоит из следующих элементов:

Размер частиц, которые способен задерживать мешок, зависит от размеров его ячеек. Этот показатель может составлять от 1 до 100 мкм.

Обезвоживание осадка сточных вод осуществляется по следующей схеме:

  1. Мешок заполняется осадком через впускное отверстие.
  2. Под воздействием давления жидкость проходит сквозь ячейки мешка и выталкивается через выходное отверстие. При этом обезвоженный шлам остается внутри мешка.
  3. Накопленный шлам утилизируется вместе с мешком. То есть фильтр используется только один раз.

Область применения

Фильтровальные мешки могут применяться в любых сферах промышленности, где возникает необходимость отфильтровать такие типы загрязнений, как:

  • Частицы оксида железа;
  • Ил и песок;
  • Грязь;
  • Лакокрасочные материалы
  • Промышленные масла;
  • Нефтепродукты и топливо.

Также мешки применяются в бытовых целях, к примеру, для фильтрации воды из колодца.

Преимущества

Механическое обезвоживание осадков сточных вод при помощи фильтровальных мешков имеет ряд преимуществ:

  • Эффективность свыше 97%.
  • Экономическая выгода ввиду дешевизны мешков.
  • Надежность, благодаря тому, что отсутствуют движущиеся узлы, которые изнашиваются.
  • Компактные размеры.
  • Большая площадь очистки, что обеспечивает высокую производительность.
  • Существуют мешки различной формы и размеров.
  • Химическая стойкость, что позволяет обезвоживать иловый осадок, содержащего агрессивные химические элементы.
  • Устойчивость к экстремальным температурам, благодаря чему допускается фильтрация жидкости или удаление воды из горячего ила или шлама.

Где купить

Чтобы связаться с нами напишите в чат-онлайн или позвоните по указанному номеру телефона.

Читайте также: