Выбор точки ввода коагулянта

В зависимости от точки введения коагулянта определены различные методы осаждения относительно биологической очистки:

- предварительное осаждение;

- параллельное осаждение;

- постосаждение

Предварительное осаждение (рис 2.1.) При введении реагента на ступени механической очистки, получаемые нерас­творимые соединения фосфора удаляются совместно с осадком первичных отстой­ников, в результате чего обеспечивается повышенное осветление сточной воды пе­ред поступлением на ступень биологической очистки. Это обеспечивает снижение нагрузки на аэротенки, что абсолютно невыгодно при осуществлении техноло­гий биологического удаления азота при процессе денитрификации. При таком методе осаждения нарушается соотношение БПКполн:N:P=100:5:1, которое является наиболее благоприятным условием для процесса очистки в аэротенке. Кроме того, при введении реагента на ступени механической очистки повышается потребность в реагенте, и, как следствие, увели­чивается количество осадка, обработка которого представляет на станциях опреде­ленные трудности и приводит к повышению затрат.

Рис.2.1. Предварительное осаждение.

1 – решетка; 2 – песколовка; 3 – первичный отстойник; 4 – аэротенк; 5 – вторичный отстойник; 6 – реагентное хозяйство; 7 – смеситель; 8 – камера флокуляции; 9 – поступление исходной воды; 10 - отведение обработанной воды; 11 – рециркуляция активного ила; 12 – отведение избыточного активного ила; 13 – отведение осадка первичных отстойников

Параллельное осаждение. Параллельное осаждение фосфора производится дозированием реагентов в поток сточной воды поступающей в аэротенки или непосредственно в аэротенки, а также перед входом во вторичный отстойник (рис.2.2.)

Рис.2.2. Параллельное осаждение.

1 – решетка; 2 – песколовка; 3 – первичный отстойник; 4 – аэротенк; 5 – вторичный отстойник; 6 – реагентное хозяйство; 7 – накопитель для раствора реагента; 8 – поступление исходной воды; 9 – отведение обработанной воды; 10 – рециркуляция активного ила; 11 – отведение избыточного активного ила; 12 – отведение осадка первичных отстойников.

Основной проблемой при подаче реагентов непосредственно во вторичные отстойники является значительное время контакта коагулянта с активным илом и его попадение в сооружения биологической очистки с возвратным илом, такая же проблема возникает и при дозировании реагента в аэротенки. Присутствующие в реагентах металлы оказывают токсическое воздействие на активный ил и вызывают его вспухание, особенно если очистка неэффективная и требуется постоянно увеличивать дозу реагента. В период вспухания активный ил становится трудно осаждаемым, плохо отделяется от очищенных сточных вод при отстаивании, что приводит к выносу взвешенных веществ из вторичных отстойников, падением прозрачности и ухудшением прочих общесанитарных показателей качества очистки. К преимуществам такого метода относят отсутствие необходимости строительства новых сооружений, возможность управлять глубиной очистки стоков.

Постосаждение. При методе постосаждения коагулянты могут добавляться после вторичных отстойников, а само осаждение происходит в специальном отстойнике (резервуаре осаждения). (Рис.2.3.)

Рис.2.3. Постосаждение осаждение.

1 – решетка; 2 – песколовка; 3 – первичный отстойник; 4 – аэротенк; 5 – вторичный отстойник; 6 – отстойник для осаждения фосфорных соединений; 7 – отведение обработанной воды; 8 – поступление исходной воды; 9 - реагентное хозяйство; 10 – накопитель для раствора реагента; 11 – смеситель; 12 – камера флокуляции; 13 – рециркуляция активного ила; 14 – тведение избыточного активного ила; 15 – отведение осадка первичных отстойников; 16 – отведение осадка, полученного реагентным осаждением

Стадия постосаждения формирует свой собственный процесс очистки, не влияющий на предыдущие этапы, а именно на активный ил и биологическую очистку, проходящую в аэротенках, но требует строительства новых сооружений.

В данной работе предлагается вводить реагент в надиловую воду илоуплотнителя. Хозяйственно-бытовые стоки проходят все стадии очистки цеха БХО и ТООП: механическую, полную биологическую очистку, а так же доочистку. Обработка осадка происходит в илоуплотнителях, метантенках, центрифугах и на иловых площадках. В илоуплотнителях-дефосфатизаторах в анаэробных условиях происходит уплотнение избыточного активного ила и ила из контактных отстойников. Иловая смесь, находясь в илоуплотнителе, подвергается дефосфатизации, т. е. клетки микроорганизмов высвобождают в окружающую среду фосфор в виде ионов РО₄^-.

Таким образом, надиловая вода обогащается ионами РО₄^-, а активный ил теряет фосфор. Причем, он остается жизнеспособным при потере фосфора из клетки до 80%. Из дефосфатизатора ил направляется в отделение мехобезвоживания, а надиловая вода, обогащенная ионами РО₄^-, прежде чем направится в начало очистных сооружений, относят отсутствие необходимости строительства новых сооружений, возможность управлять глубиной очистки стоков.

Показатели надиловой воды:

Содержание фосфор фосфатов в воде после илоуплотнителей – 20 мг/ ; Влажность избыточного ила и ила из контактных отстойников – 97%; Вода после илоуплотнителя возвращается на сооружения – 945,2 /сут; Водородный показатель РН надиловой воды – 7,0

Преимущества выбранной точки ввода реагента: - небольшой объем обрабатываемой надиловой воды; - процесс удаления фосфатов не влияет на биологическую очистку; - большая концентрация фосфатов; - высокий эффект очистки; -возможность применения на действующих (с дополнительным строительством отдельных узлов) и вновь строящихся станциях очистки;

Выбор коагулянта

Эффективность удаления соединений фосфора зависит от многих факторов, среди которых: исходная концентрация соединений фосфора в воде (Р) [мг/ ], доза реагента [мг/ ], остаточная концентрация соединений фосфора (Р)[мг/ ], водородный показатель РН, температура воды, время отстаивания, вид сточных вод и характеристики, а так же основной задачей является выбор реагента (коагулянта).

В качестве реагентов могут быть применены соли алюминия, железа и известь. В результате химического взаимодействия вводимого реагента с ионами происходит снижение содержания ортофосфатов с образованием нерастворимых соединений, выпадающих в осадок.