ОСАДКИ СТОЧНЫХ ВОД

Раздел: Учебники

Расчет производительности вакуум-фильтров для обезвоживания осадков сточных вод до сих пор производится по данным, выявленным в процессе эксплуатации, с учетом характеристики осадка.

Однако наблюдения показывают, что даже одноименный осадок может обезвоживаться различно в зависимости от влияния состава сточных вод, метода очистки, условий эксплуатации очистных сооружений и предварительной обработки осадка. Поэтому для правильного обезвоживания необходимо учитывать все особенности, влияющие на водоотдачу осадка.

Пользуясь эксплуатационными данными для аналогичных условий, учесть все эти особенности невозможно. Но применяя теорию фильтрации, которая в настоящее время в состоянии учитывать многие факторы, можно значительно точнее рассчитать вакуум-фильтры. Одним из универсальных показателей, характеризующих фильтруемость или водоотдачу осадка, является его удельное сопротивление (г).

Удельное сопротивление осадка представляет собой сопротивление единицы веса кэка па единицу площади фильтра при постоянном давлении (вакууме) во время фильтрации. Чем меньше г, тем больше производительность вакуум-фильтра.

Малейшее изменение состояния одного и того же осадка резко отражается на г [54].

На понижение удельного сопротивления осадка весьма сильное влияние оказывает промывка его; однако она эффективна только для осадков с высоким г. Так, например, промывка еы- рых осадков Кунцевской станции аэрации с г= (25-- 40) • 1010 см/г оказалась малоэффективной, зато промывка того же осадка с /'=300-1010 см/г снизила в два раза удельное сопротивление и более чем на 30% дозу коагулянта FeCb (с 10,3% по весу от сухого вещества осадка до 6,8%).

Показательным примером является обезвоживание сброженного осадка Калининградской очистной станции (Московская обл.), который отличается очень высоким удельным сопротивлением, равным 25 800- 1010 см/г. Коагуляция осадка FeCl3—2,9% и СаО—8,4% снизила г лишь до 16 500- 1010 см/г, а одна промывка тремя объемами очищенной сточной водой — до 1185-Ю10 см/г. При последующей коагуляции удельное сопротивление снизилось с 1185-Ю10 до 10,3 • 1010 см/г. Следует заметить, что осадок с г = 25800  1010 -s- 1185-1010 см/г обезвоживался плохо, а при г = 10,3  Ю10 см/г было достигнуто эффективное обезвоживание, при котором кэк имел влажность 76,2%.

Этот пример, как и другие работы по обезвоживанию, убедительно подтверждает вывод о необходимости получения малых значений удельного сопротивления, при которых достигаются наилучшие результаты вакуум-фильтрации.

Исследования показали, что при снижении г только с 2000- 10ю до 10-10ю производительность вакуум-фильтра может быть увеличена в 14 раз.

По данным М. X. Кучинского, который много занимался обезвоживанием осадков промышленных сточных вод, удельное сопротивление обезвоживаемых осадков, не должно превышать 20- 10ш см/г при вакууме 400 мм рт. ст. и концентрации твердой фазы 2—3%. При увеличении концентрации предел удельного сопротивления может быть повышен в 2—4 раза.

На практике удобнее выражать давление — в мм рт. ст., время оборота барабана — в мин, вязкость фильтрата — в сп (сантипуазах), площадь фильтра — в м2, удельное сопротивление г = ^-1010 см/г, а производительность вакуум-фильтра в кг сухого вещества на I м2 в час.

В воронку Бюхнера укладывают слегка смоченную водой фильтровальную ткань, вырезанную по диаметру воронки. В закрытом кране поднимают вакуум до заданной величины (рекомендуется придерживаться вакуума в 500 мм рт. ст.). Затем наливают в воронку 200—300 мл перемешанного осадка м открывают кран. Пониженный вакуум снова доводят до заданного. По истечении примерно 0,5—1,5 мин (после начала фильтрации) включают секундомер и определяют объем фильтрата в мерном цилиндре через каждые 0,5—5 мин. Угловой коэффициент b определяется графически в координатной системе и V.

Зависимость между этими величинами должна быть прямолинейной. Определив Ь, нетрудно вычислить г по формуле. При этом концентрация сухих веществ К определяется лабораторным путем, F и Р для данного прибора постоянны, а может быть принята равной вязкости воды при комнатной температуре.

Пример расчета установки для обезвоживания осадка на вакуум-фильтрах. На установку поступает из метантенков ьии м /сутки осадка, сброженного при мезофильных условиях- влажность осадка 97%; удельное сопротивление г=\ 410 - Ю10 см/г

Принимаем два барабанных вакуум-фильтра БОУ 20-9 6 с площадью фильтрации по 20 м2 каждый, с фильтрующей тканью из капрона (артикул 1520).

В случае выхода из строя одного фильтра другой в это время будет работать 24 ч в сутки. При этом производительность вакуум-фильтра должна быть повышена до 32—35 кг/м2 Для этого длительность цикла фильтрации необходимо сократить с 3 до 2,5 мин, что повлияет на увеличение влажности кэка до 82 %.