Разработка технологической схемы обработки осадков сточных вод

Предусматриваем разработку технологии обработки осадка из песколовок, из камер нейтрализации сточных вод, из первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных отстойников, учитывая:

- осадок из песколовок целесообразно обрабатывать отдельно от других видов осадков, так как он содержит крупнофракционные примеси, которые затрудняют обезвоживание мелкофракционных осадков из первичных отстойников и избыточных активных илов;

- осадок из камер нейтрализации содержит минеральные и органические вещества, поэтому будем обрабатывать этот шлам будем отдельно;

- осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил, образующиеся при очистке городских стоков, достаточно близки по составу и допускается обрабатывать их совместно. Кроме того, смешение этих осадков, как правило, повышает эффективность обезвоживания.

Будем использовать три технологические схемы:

- схему обработки осадка из песколовок;

- схему обработки осадка из камер нейтрализации;

- схему совместной обработки осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила от сооружений биохимической очистки сточных вод.

Схема обработки осадка из песколовок:

- отмывка осадка;

- механическое обезвоживание;

- сушка;

- обеззараживание;

- утилизация.

Осадок от городских сточных вод из песколовок представляет собой минеральные вещества (в основном песок) с включением сравнительно небольшого количества органических веществ. Для предотвращения загнивания такого осадка достаточно применить его отмывку.

Для снижения влажности, минуя стадию гравитационного уплотнения (ввиду небольших количеств осадка, высокой водоотдающей способности, удобства транспортирования и большой разницы удельных весов частиц песка и воды), целесообразно использовать механическое обезвоживание на центрифугах. В результате подобной обработки получим песок с незначительным содержанием органических примесей, но с достаточно высокой влажностью и значительной бактериальной загрязненностью.

Следующий этап обработки осадка - термическая сушка дымовыми газами, это позволит снизить его влажность и одновременно провести обеззараживание. Просушиваем до гигроскопической влажности.

Высушенный осадок может быть использован для нужд очистных сооружений (восстановление обваловок, посыпка проездов и дорожек в зимнее время и др.), а избыток – в дорожном строительстве.

Схема обработки осадка из камер нейтрализации:

- механическое обезвоживание;

- захоронение осадка на полигоне;

Для отстаивания образующихся при нейтрализации осадков используем осадкоуплотнители, рассчитанные на пребывание в них осадков не менее 6 часов.

Далее для снижения влажности целесообразно использовать механическое обезвоживание на центрифугах. В результате подобной обработки получим осадок с небольшим содержанием органических примесей.

После механического обезвоживания осадок направляем для захоронения на полигон.

Схема обработки осадков из первичных отстойников и избыточных активных илов:

- уплотнение;

- стабилизация (сбраживание);

- механическое обезвоживание;

- сушка;

- сжигание;

Осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил из вторичных отстойников можно охарактеризовать как состоящий в основном из органических веществ с незначительным количеством минеральных веществ и высокой бактериальной загрязненностью. Поэтому технология его обработки должна включать в себя процессы по снижению влажности, стабилизации и обеззараживанию.

В качестве предварительной обработки применим гравитационное уплотнение в радиальных уплотнителях, обладающих большой эффективностью уплотнения осадков. Это позволит отказаться от накопителей осадка из первичных отстойников (неравномерное поступление осадка), требующихся при флотационном уплотнении рассматриваемой смеси.

Осадки, имеющие в своем составе значительные количества органических веществ, подвержены загниванию. Этот процесс сопровождается образованием коллоидных и мелкодисперсных частиц, приводящих к ухудшению влагоотдающих свойств таких суспензий. Чтобы этого избежать осадок подвергают стабилизации, т.е. предотвращению загнивания, основанному на изменении их физико-химических свойств, сопровождающемуся подавлением жизнедеятельности гнилостным бактерий (микроорганизмов кислотного брожения).

Так как производительность очистных сооружений превышает 100 тыс. м³/сут, экономически оправданно применить анаэробное сбраживание в метантенках. На станции предполагается использовать термическую сушку осадка, поэтому сбраживание целесообразно проводить в мезофильных условиях (при температуре 30-35 ^◦С).

Уплотненный и сброженный осадок необходимо подвергнуть механическому обезвоживанию, для чего используем центрифугирование. Процесс фильтр-прессования в данном случае неприменим, так как имеем дело с заиливающим осадком, а процесс вукуум-фильтрования требует высоких эксплуатационных затрат. Кроме того, перед обезвоживанием осадка путем фильтрования, его следует предварительно промывать. С целью снижения загрязненности фугата и повышения эффективности обезвоживания осадка перед центрифугированием его необходимо обработать коагулянтами. В качестве коагулянтов используют известь, хлорное или сернокислое железо.

После обезвоживания применим термическую обработку осадка с использованием специальных аппаратов – сушилок, что позволяет одновременно осуществлять и обеззараживание осадков в результате действия высоких температур.

В качестве резервных относительно сооружений механического обезвоживания осадков предусматриваются иловые площадки.

Следующий этап - сжигание осадка. Золу, образовавшуюся в результате сжигания осадка, можно использовать в качестве присадок и наполнителей при производстве железобетонных изделий для дорожного и промышленного строительства.

Значения исходной влажности осадков от сооружений очистки сточных вод представлены в табл. 8.

Таблица 8

Значения исходной влажности осадков