Способ кондиционирования осадков сточных вод

Способ кондиционирования осадков сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ui994444

Сеез Советскми

Сецнаектических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 15. 10. 80 (21) 2988372/23-.26 (Щ М. Ки.з с присоедмиеиием заявки № (23) Приоритет

С .02 F 11/14

ro удщтеаВ т

СССР ае делам «зобретеккй в открытей,!

Опубликовано 07. 02.83.бюллетень ¹ 5 (33) 3ЩК628. 336. 4 (088.8 ) Дата опубликовамия описания 07,02. 83 (72) Авторы изобретения

Г.П. Медведев, П.К. Аветисян, В.В. Иващенко, О. В. Сорокйн и Г.П. Григорьев ф 1" Е;;4 „р) у

Г

Ь 7М=Управление водопроводно-канализационного хозяйстs364 .":-.:: д "Водоканал".Исполнительного комитета Ленинградского,;,, городского Совета народных депутатов, (74 ) Заявитель (54 ) СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ.ОСАДКОВ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных вод, а именно к способам обработки осадков бытовых и .городских сточных вод, а-также осадков

-сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов, мясо-молочного производства, предприятий пищевой промышленности и т п

Известен способ кондиционирования осадков вод с помощью неорганических коагулянтов s сочетании с известью. При такой обработке происхо- дит коагуляция — процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц, образование крупных хлопьев с разрывом сольватных оболочек и изменением форм связи влаги. В качестве неорганических коагулянтов приме-. няют соли железа, алюминия и известь, которые вводят в обрабатываеьий осадок в виде 10%-ных растворов. Наиболее эффективным является хлорное железо, применяемое обычно в сочетании с известью. Доза хпорного железа в среднем равна 5-;8%, извести — 15т

АЮЗОВ (на сухое вещество обрабатываемого осадка) (1). . -Недостатками способа являются его дороговизна и сложность, что обусловлено большими дозами применя. емких реагентов, нх дефицитностью и коррозионностойкостью, поскольку активная реакция среды (рН кондиционированного осадка ) лежит в пределах 10-12.

Известен способ кондиционирования с помощью органических флокулянтов полиэлектролнтов. При обработке исрп пользуют катионные, анионные и неионные флокулянты. В качестве фдокулянта чаще применяют полнакриламид (OAA }. Выбор типа флокулянта при этом производится по составу сточных вод Г2 ).

Этот способ в ряде случаев обладает более высокой эффективностью, поскольку обезвоживание идет достаточно глубОко.

Однако количество дорогостоящих полиэлектролнтов велико, обеэвоженный осадок имеет высокую влажность (например, при дальнейшей обработке на вакуум-фильтре он обеспечивает влажность только около 85%), а выбор дозы и -вида флокулянта произволен, что,увеличнвает затраты на обработку и утилизацию осадков на очистных станциях.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности н достигае994444 мому результату является способ кондиционирования осадков, включающий обработку их неорганическими И органическими реагентами .(комбинированное воздействие минерального агента (хлорида железа, сульфата железа, 5 извести и др.) и синтетических коагу. лянтов, например ПАЛ). Способ позво-. ляет преобразовывать твердые вещества суспензии в массу практически сферических частиц 3). )0

Недостатком способа является низкая эффективность процесса очистки иэ-за неоптимальности режима кондиционирования и произвольности выбо ра типа флокулянта и его доз. Это 15 обусловлено неоптимальностью выбора режима кондиционирования .вследствие неполного учета физико-химических процессов. протекающих при коагуля- цин,а следовательно, неадекватностью показателя свойств осадка, выбираемого в качестве показателя процесса очистки, Так при использовании для контроля рН среды не эффективно, поскольку для разных коагулянтов опт |мум процесса наступает при различных рН и отсутствует жесткая зависимость между этой величиной и оптимумом.

В последнем случае процесс очистки происходит в кислой среде, оборудование подвергается коррозии, что увеличивает затраты на очистку, Все это требует использования большого количества дорогостоящих и дефицитных неорганических и органических реагентов. 35

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем снижения содержания взвешенных веществ в фильтрате и влажности осадка и уменьшение количества вводимых реагентов. 40

Цель достигается тем, что согласно способу кондиционированйя осад ков с очных вод осадок обрабатывают неорганической солью металла до не« личины коллоидного заряда (-3)4 - (+3) мг-экн/л и перед флокуляцией его нагревают до 65 85 С.

Предпочтительно осадок нагренать в течение 0,2-20 мин.

Выбор в качестве показателя 50 качества процесса кондиционирования величины коллоидного заряда и снижение его неорганической солью металла до величины (-3)-(+3)мг-экв/л объ ясняется тем, что при этом процесс коагуляции идет наиболее быстро в результате обеспечения превосходства сил притяжения между ксллоидными частицами осадка над силами отталкивания, вызванными наличием заряда.

Последующий подогрев осадка в течение 0,2-20 мин до 65-8 Р С обеспечивает быструю коагуляцию осадка. Флокуляцию коагулированного осадка производят для получения компактных прочных хлопьев осадка, что спо- 65 собствует дальнейшей эффективной работе вакуум-фильтров, пресс-фильтров и иловых площадок при его обезвоживании.

На чертеже приведена зависимость коллоидного заряда осадка от дозы соли металла (по оси ординат отложена величина коллоидного заряда в условных единицах, а по оси абсцисс величина дозы соли металла в условных о единицах

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют величину коллоидного заряда осадка, например, методом. коллоидного титрования. Затем по чер тежу и величине коллоидного заряда находят дозу неорганической "оли металла, обеспечивающую снижение величины коллоидного заряда до (-3)(+3) мг-экв/л. При этом в качестве соли металла используют хлорид железа, сульфат железа и т.п. Найденную дозу соли. металла вводят в осадок и перемешивают. После этого осуществляют подогрев осадка в течение

0,2-20 мин до 65-854С Затем вводят флокулянт. Флокуляцию осуществляют либо непосредственно после нагрева, либо после охлаждения осадка до

35-45ОС. Последнее определяется только видом используемого устройства, конструкцией аппарата для дальнейшей обработки осадка и возможностью их работы при 65-85ОС. Вид флокулянта выбирают исходя из величины коллоидного заряда, измеренного после подогрева осадка. Если коллоидный заряд равен (-3)-(-0,1 ) мг-экв/л, то выбирают катионные полиэлектролиты, если (-0,1)-{+0,1) мг-экв/л, то неионные электролиты, если (+0,1 )(+3) мг-экн/л, то анионные полиэлектролиты. При осуществлении контроля процесса по коллоидному заряду и работе не при фиксированной неличине заряда, а н диапазоне исключаются жесткие требования к флокулянту, обладающему различным ионным зарядом, поэтому н качестве флокулянта можно использовать технический полиакриламид.

Пример. Приготавливают три одинаковые порции мезофильно-сброженного осадка с величиной коллоидного заряда -12 мг-экн/л. Затем с помощью графика, представленного на чертеже и отображающего зависимость изменения коллоидного заряда осадка от дозы хлорного железа, определяют необходимые для снижения коллоидного заряда до (-3,0)-(+3) мг-экн/л дозы внодимой соли . При этом дозы хлорного железа равняются 2,5; 3,0 и .,5 кг/м осадка соответственно, -Эти дозы вводят в исходный осадок и подогревают его до 75 С; В подогретый. осадок добавляют полиэлектролиты

994444

tQ,i% от сухого вещества осадка), причем в первую порцию вводят катионный флокулянт, во вторую - ненонный полиакриламид, в третью - анионный полиакриламид. После. этого определяют удельное сопротивление фильтрации осадка, скорость его влагоотдачи, качество фильтрата, концентрацию обезноженного осадка.

Поскольку различные осадки имеют, разное происхождение и свойства, то приведенная на чертеже зависимость будет также различной. Для каждого вида осадка должен быть построек свой график зависимости.

Таблица 1

Предлагаемай по примерам

Известный

Показатели

1 2

Исходный осадок

2340 ° 10 2340 10 2340 10 . 2340 10

Коллоидный заряд, мг-экв/л

-12

Расход хлорного железа, кг/м3

35

Коллоидный заряд, мг-экв/л

3, 20

75

0,3

0,1

0,1

Доза флокулянта, %

Кондиционированный осадок

6,15

5,90

5,90

5,65

7-8

7-8

7-8

ВКВ, с

25 10

25 10

25. 10

24 10

580

610

605 . 600

ХПК фильтрата, мг/л

Содержание взвешенных веществ в фильтрате, мг/л

47

49

Время капиллярного всаеывания (ВКВ), с

Удельное сопротивление фильтрации, см/г

Температура подогретого осадка, С удельное сопротивление

Фильтрации, см/г

Сравнительные результаты опытов приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведена зависимость эффективности обработки осадка от температуры подогрева.

Ъ

Способ позволяет довести влажность осадка до 71-72% и содержание вэвеиеневх веществ в фильтрате до ,45-49 мт/л, а также снизить количество вводимого флокулянта в 3 раза по сравнению с прототипом.

Эконоьия для станции производительностью 120 тыс. м З/сут составляет примерно 100 тыс. руб. без учета снижения затрат на износ и 5 коррозию оборудования.

Способ кондиционирования

994444

Продолжение табл. 1

Дредлагаемяй по примерам

° (Т

Известный

3 показатели

Влажность осадка обезвоженного на вакуум-фильтре, %

71

72 обезвоженного на иловых площадках в течение 5 сут, %

75,1

75,5

Таблица 2

Температура нагрева осадка, оС

Показатели

Г -1(-1

ВКВ кондиционированного осадка, с

8,5

8 8

630 1080

ХПК фильтрата, мг/л

600

500

610

Содержание взвешенных веществ в фильтрате, мг/л о

Влажность обезвоженного осадка, %

350

48

75

71

69

Формула изобретения

1. Способ кондиционирования осадков сточках вод, включающий обработку неорганической солью метаила и флокуляцию полиэлектролитом с последующим обезвоживанием, о т л н > ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса пу» тем снижения содержания взвешенных веществ в фильтрате, влажности осадка и уменьшения количества вводимах реагентов, осадок обрабатывают неорганической солью металла до величины коллоидного заряда (-3)I

Способ кондиционнрования (+3) мг-экв/л, и перед флокуляцией

45 его нагревают до 65-85 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч ав щ и р сс я я ттеемм, что осадок нагревают в течение 0,2-20 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. И., Стройиздат, 1975 с. 42.

2. Яковлев С.В. и др. Очистка про.И ивводственных сточных вод N ° °, CTpoNиздат, 1979, с. 243.

3. Патент Франции Ю 2266534, кл. С 02 С 3/00, 1975.

994444

Составитель Г. Лебедева

Редактор Л. Веселовская Техред И.Тепер Еорректор В. Прохненко

° ЮЮ .Ю

Закаэ 541/2 Тира)к 939 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Уягорад, ул. Проектная, 4