Для инженерно-технических работников

Водоснабжение, канализация и газоснабжение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Уплотнение осадков первичных отстойников и избыточного активного ила носит различный характер и зависит от технологии дальнейшей обработки смеси. Длительное уплотнение существенно изменяет свойства осадков: изменяется потенциал частиц (увеличивается по абсолютному значению), ухудшается водоотдача, происходит измельчение агрегатов, развивается кислое брожение, вследствие чего осадок насыщается пузырьками газа и приобретает плавучесть. Данные явления способствуют процессу брожения осадка в метантенках, что предопределяет область применения длительного уплотнения. Краткосрочное уплотнение меньше изменяет потенциал частиц, способствует сохранению первичной структуры осадка и сохранению лучшей водоотдачи, в связи с чем данный процесс применяется при обезвоживании сырого осадка и избыточного активного ила, а также в случае обезвреживания осадка аэробной минерализацией. Сохранению и повышению положительных свойств твердой фазы способствует флотационное уплотнение избыточного активного ила и смеси его с осадком первичных отстойников.

Краткосрочное гравитационное уплотнение разбавленных осадков первичных отстойников (концентрация 5—6 г/л, влажность 99,5—99,4 %) в смеси с избыточным активным илом из вторичных отстойников (концентрация 4—6 г/л, влажность 99,6— 99,4 %) осуществляется в течение 5—7 ч. Влажность уплотненного осадка колеблется в пределах 94—95 %. Перемешивание осадков в период уплотнения мешалками в виде вертикальных стержней диаметром 40—60 мм с окружной скоростью не более 0,1 м/с дает возможность удалить из осадка включения (линзы) свободной воды и газов. Избыточный активный ил заполняет поровое пространство осадка первичных отстойников, вследствие чего общий объем уплотненной массы на 20—30 % меньше, чем при раздельном уплотнении. В сливной воде уплотнителей значения БПК, концентрации взвешенных веществ и биогенных элементов не выше, чем в поступающих сточных водах. Основное внимание следует уделять своевременной выгрузке осадка из уплотнителей, не допуская длительного пребывания в анаэробных условиях и загнивания.

Добавка коагулянтов и флокулянтов повышает качество сливной воды (БПК не выше 100ч-150 мг/л, концентрация взвешенных веществ 40—60 мг/л), снижает удельное сопротивление осадка фильтрации [10]. Обычно применяют дробную подачу коагулянтов и флокулянтов, добавляя 50 % от потребной дозы в узле уплотнения и оставшиеся 50 % непосредственно перед обезвоживанием  (соотношение  устанавливается  экспериментально).

Длительное гравитационное уплотнение избыточного активного ила осуществляется 9—12 ч в радиальных и вертикальных илоуплотнителях. Менее длительное уплотнение, приближающееся по своим параметрам к краткосрочному, производят в течение 5—8 ч для иловой смеси непосредственно из аэротенков, минуя вторичные отстойники.

Уплотненный ил имеет влажность 98 % в вертикальных уплотнителях и 97,3 % в радиальных, что обычно связано с условиями перемешивания и выгрузки уплотненного продукта. В вертикальных уплотнителях при отсутствии перемешивания уплотненный ил медленно сползает в приямок в силу значительного трения вблизи днища, при этом зачастую образуется вихревая воронка, через которую происходит подсос воды и разбавленного осадка. Более низкая влажность уплотненного ила (97 %) достигается при направлении в уплотнитель иловой смеси из зоны отстаивания аэротенков-отстойников (концентрация 4—6 г/л), что обусловлено хорошим состоянием ила при постоянных аэробных условиях, создаваемых во взвешенных фильтрах аэротенков-отстойников.

Сливная вода уплотнителей содержит до 100 мг/л взвешенных веществ, имеет БПК порядка (2—3) Lt, повышенный фон минерального фосфора (от 20 до 50 мг/л). Выделение фосфатов носит устойчивый характер, и на этом явлении базируется ряд способов удаления фосфора из избыточного активного ила.

Активный ил из аэротенков, работающих в режиме развитой нитрификации, в анаэробных условиях интенсивно способствует отщеплению химически связанного кислорода (денитрификацию), вследствие чего выделяется свободный азот и происходит насыщение ила пузырьками газа. Денитрифицирующий ил в теплое время года всплывает на поверхность воды, нарушая процессы уплотнения и загрязняя сливную воду. В этих условиях применяют удаление сливной воды из средней части уплотнителей.

Флотационное уплотнение активного ила требует создания определенных условий для образования флотокомплекса. Основными факторами являются размер пузырька воздуха и удельный расход воздуха на единицу массы твердой фазы. Этим условиям отвечают напорные флотаторы, создающие давление 0,5—0,7 МПа в активном иле либо рециркулирующей осветленной воде. Уплотнение ила существенно зависит от условий ведения биологической очистки в аэротенках, поскольку нагрузка на ил предопределяет зооглейную активность микроорганизмов, прочность агрегатов и их размеры.

Флотационное уплотнение не продуцирует биогенные элементы, способствует снижению БПК сливной воды (до значений БПК очищенной в аэротенках воды), увеличению количества нитритов и нитратов при снижении концентрации аммонийного азота. Влажность уплотненного ила 95—97 %.