Эксплуатация очистных сооружений канализации
|
Скачать 3.69 Mb.
|
| Глава VI. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И СУШКА ОСАДКОВ § 6.15. Уплотнители 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 100  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)  , 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%. § 6.16. Подготовка осадков к обезвоживанию Подготовку осадков для обезвоживания проводят с целью увеличения влагоотдачи коагуляцией, флокуляцией, реагентно-тепловой и тепловой обработкой. Коагуляция. Обычно частицы осадков городских сточных вод имеют отрицательный заряд, -потенциал их растет по абсолютному значению при длительном хранении и уплотнении. Изоэлектрическая точка органических осадков находится в области рН = 45.Введение коагулянтов FеСl  , АlСl, FеSO способствует сдвигу рН в кислую область и нейтрализации -потенциала. Этого можно достигнуть также путем введения кислоты и коагулянта либо одной кислоты. Белковые системы в осадке самопроизвольно коагулируют при рН = 45. Весьма сложно предсказать заранее условия коагуляции и дозировку реагентов. Условия устанавливаются экспериментально на лабораторном стенде.Определяя скорость уплотнения либо изменение удельного сопротивления осадка фильтрации, находят оптимальные дозы реагентов и условия хлопьеобразования. Сбраживание осадков в метантенках повышает рН иловой воды до 8-8,5 за счет гидратной и карбонатной щелочности, отодвигая систему от изоэлектрической точки. Сброженные осадки промывают технической (очищенной) водой, удаляя избыток щелочности и тонкодисперсные частицы, обладающие высоким зарядом. Промывка снижает затраты реагентов, но оказывает неблагоприятное воздействие на очистку сточных вод, увеличивая дополнительные загрязнения по БПК и неосаждающимся взвесям на аэротенках; тем самым инициируется повышенный прирост ила. Высокое содержание аммонийного азота (600-800 мг/л) в иловой воде также увеличивает содержание азота в поступающих стоках, причем весьма существенно (на 6-8 мг/л при обычной его концентрации 25-30 мг/л). В условиях жесткого нормирования качества очищенной воды возврат промывных вод и проведение промывки в целом нежелательны. Усредненные дозы хлорного железа составляют 1,5-3% для сырого осадка первичных отстойников и 3-4% для сброженного, 6-9% - для избыточного уплотненного активного ила и 3-5% - для сырой смеси. Коагуляция неуплотненных продуктов снижает расход реагентов. Сброженная и промытая смесь осадков требует добавки 4-6% хлорного железа по сухому веществу осадка. Упрочнение (сжатие) сформировавшихся хлопьев коагулянта и повышение водоотдачи осадков наблюдается при введении извести. Частицы извести образуют механическую структуру (скелет) осадка, пластичность его снижается, лучше проходит фильтрация и отжим воды прессованием. Усредненные дозы извести принимают равными 6-10 и 17-25% соответственно для сырых осадков первичных отстойников и избыточного ила, 9-13% для сырой и 12-20% для сброженной промытой смеси осадков. В совокупности влияющие факторы сведены в формулу И.С.Туровского по определению дозы коагулянта  (%) [35]: (6.30)где  - удельное сопротивление, см/г:  - влажность осадка, %;  - концентрация сухого вещества в осадке, %;  - щелочность исходного осадка, мг/л.Коэффициент  отражает свойства коагулянта и осадка при их взаимодействии. В случае использования одного коагулянта - хлорного железа для сырых и сброженных осадков = 0,25. В сочетании коагулянта с известью значение = 0,25 для сброженных осадков и = 0,30 для сырых, включая избыточный активный ил.Сернокислый алюминий уступает хлорному железу в интенсивности снижения удельного сопротивления и продуцирует кек повышенной влажности. Флокулянты возможно подавать дробно - 50% на стадии уплотнения и 50% на обезвоживании либо полностью на стадии подготовки к обезвоживанию. Подробные рекомендации по приготовлению и дозированию флокулянтов приведены в методических указаниях [10]. Камерой хлопьеобразования в схемах вакуум-фильтрации является корыто фильтра, снабженное мешалкой. Такой камеры нет в пресс-фильтрах, а должны быть предусмотрены соответствующие мероприятия по хлопьеобразованию и защите хлопьев от разрушения при транспорте скоагулированного осадка. Реагентно-тепловая обработка. Относительно быстрое и существенное снижение удельного сопротивления фильтрации сырых осадков достигается при снижении рН до изоэлектрической точки и упрочнении хлопьев осадка тепловой обработкой. Избыточное введение кислоты приводит к перезарядке частиц и ухудшению влагоотдачи. Более рационально вести процесс с меньшими дозами кислоты, не достигая изоэлектрической точки, а формирование и упрочнение хлопьев производить добавкой коагулянтов и тепловой обработкой. Таким образом, возможный вариант обработки сырых осадков будет включать добавку кислоты (серной, как наиболее дешевой) для понижения рН до 4,5 5 с одновременным введением хлорного железа либо железного купороса, нагрев осадка в течение 2-3 мин до температур 65-80 °С. За счет тепловой обработки рН смеси повышается в среднем на единицу. Нейтрализацию осадка ведут добавкой извести (при вакуум-фильтровании), частью иловой воды либо сброженной смеси после метантенков (при центрифугировании и пресс-фильтровании). Для нагревания осадка возможно использовать спиральные либо трубчатые ("труба в трубе") теплообменники, пароэжекционные установки. Получаемый кек имеет рыхлую структуру, его общий объем сокращается на 30% за счет понижения влажности (по сравнению с реагентной обработкой). Тепловая обработка гарантирует обеззараживание и дегельминтизацию кека и иловой воды.Реагентно-тепловая обработка сброженной смеси требует повышенного расхода кислоты на нейтрализацию гидратно-карбонатной щелочности. В этом случае применяют меры по снижению щелочности путем промывки осадка очищенной водой либо технологию минерализации осадков, например, путем одновременного сбраживания и аэробной стабилизации различных потоков. Возможны и другие варианты ликвидации вредного воздействия аэробного сбрасывания на влагоотдачу осадков, основанных на использовании отходов промышленности. Тепловая обработка. Общеизвестная схема тепловой обработки осадка при температуре 190-210 °С требует больших затрат энергии, продуцирует значительное количество вторичных растворенных загрязнений в иловой воде - до 8-10 г/л по БПК, предъявляет высокие требования к надежности и безопасности работы оборудования. Большей гибкостью обладают схемы двухступенчатого подогрева с промежуточным отделением иловой воды. Учитывая наличие высоконапорного оборудования и повышенных температур, эксплуатацию установок ведут по специальным инструкциям, разрабатываемым применительно к каждому объекту (очистной станции). § 6.17. Обезвоживание осадков на вакуум-фильтрах Производительность фильтров устанавливается по сухому веществу осадка, без учета количества добавляемого вещества с коагулянтами и известью. Формирование слоя осадка на поверхности фильтровальной ткани зависит от свойств обезвоживаемой массы, величины вакуума и скорости вращения фильтра. Свойства осадков достаточно полно описываются показателем удельного сопротивления фильтрованию. Путем подбора дозы коагулянтов и извести снижают удельное сопротивление до (50-60)·10  см/г, что считается минимально достаточным для работы. Низкое сопротивление осадка улучшает процесс обезвоживания, но при этом обычно резко увеличивается расход реагентов и энергии.Перемешивание осадка с коагулянтами достигается в отдельных смесителях (коагулянта и извести), хлопьеобразование осуществляется в корыте вакуум-фильтра. Перемешивание массы в корыте регулируется так, чтобы не происходило дробления хлопьев и повышения удельного сопротивления. Оптимальные условия хлопьеобразования устанавливают экспериментально и периодически проверяют. Для этого заливают в корыто осадок с внесенными реагентами и перемешивают при неработающем барабане, проверяя через заданные интервалы времени удельное сопротивление осадка (и производительность вакуум-фильтрования на наливной воронке). Меняя параметры перемешивания и длительность пребывания осадка в корыте, определяют оптимальные условия для заданной производительности фильтра. Толщина слоя кека и его влажность связаны с величиной вакуума и частотой вращения барабана. Приближенно рекомендуется скорость вращения барабана сочетать с удельным сопротивлением осадка, принимая продолжительность вакуум-фильтрования  пропорциональной удельному сопротивлению  по соотношению типа  , в котором принимается в пределах (20-50)·10см/г, а - от 1,5-2 до 6 мин. Поскольку время вакуум-фильтрации четко увязано с продолжительностью одного оборота барабана  , то можно использовать зависимость  при максимальной величине вакуума 500 мм рт.ст.Существенная роль принадлежит извести в формировании жесткого скелета в осадке, способствующего повышению влагоотдачи и формированию слоя кека. В условиях образования тонкого слоя влажного мажущегося кека целесообразно, помимо изменения прочих параметров, увеличить дозу извести. Поддержание необходимой величины вакуума в секциях фильтра зависит от тщательности укладки фильтровального полотна на барабан. Неплотности, мелкие порезы и прорывы ткани весьма существенно снижают перепад давления и производительность фильтра. Интенсивность отдувки ткани и кека от барабана фильтра связана со свойствами кека и установкой ножа. Вязкий, мажущийся кек плохо снимается с поверхности ткани. Средствами отдувки улучшить его съем трудно, значительно быстрее это происходит при введении в осадок структурных примесей, в том числе влагопоглощающих. В промышленности в таких случаях применяются фильтры с намывным слоем, создающим благоприятные условия для фильтрации осадка и отторжения его от ткани. Забивание пор ткани, повышение ее сопротивления фильтрации требуют ежедневной промывки ее чистой водой. Фильтры со сходящим полотном имеют систему непрерывной регенерации ткани. В обычных фильтрах ткань моют в растворах моющих средств, продувают воздухом, производят механическую очистку щетками. Сцепление частичек осадка с тканью в порах обусловлено структурой гидроокисного скелета и зерен извести, в связи с чем растворение структуры кислотой (с ингибитором коррозии) положительно влияет на отмывку фильтроткани. Частоту кислотной обработки ткани устанавливают экспериментально, в среднем режим отмывки составляет 1 раз в 3-4 сут. Способы удаления примесей из тела ткани могут быть самыми разнообразными в зависимости от наличия реагентов, материалов, приспособлений. Эксплуатация реагентного хозяйства, вакуум-насосов и воздуходувок описана в других разделах справочника. Пуск и остановка вакуум-фильтров производятся в определенной последовательности. Вначале запускают вакуум-насосы и воздуходувки по общепринятой схеме, затем подают осадок в корыто и по заполнении его (на 30-40% от диаметра барабана) плавно открывают задвижки на линии вакуума и сжатого воздуха. Усредненные расходы воздуха: 0,5 м  /м ·мин - на линии вакуума и 0,1-0,2 м/м·мин - на линии сжатого воздуха (давление 0,02 МПа). Тонкую регулировку процесса проводят по толщине кека и его влажности.При остановке фильтра дорабатывают часть жидкого осадка в корыте, остаток сливают в приемный резервуар насосной станции, промывают корыто чистой водой, затем на чистой воде промывают фильтровальную ткань, сливают остаток воды, просушивают ткань, после чего выключают привод барабана, закрывают задвижки и останавливают вакуум-насосы, воздуходувки и насосы фильтрата. Производительность фильтров оценивается по сухому веществу осадка, поэтому важен тщательный учет объема, влажности и зольности осадка. Производительность вакуум-фильтра может быть определена по формуле (кг/м ·ч) [35] (6.31)где  - влажность исходного осадка и кека, %;  - время действия вакуума, % от общей продолжительности фильтроцикла;  - время одного оборота барабана, мин;  - величина вакуума, мм рт.ст.;  - плотность осадка, т/м;  - вязкость фильтрата, сПз; - удельное сопротивление осадка фильтрации, см/г.Интенсификация работы вакуум-фильтров связана главным образом с условиями работы предыдущих узлов (стабилизации осадков и их кондиционирования). В качестве мер, снижающих удельное сопротивление фильтрации, возможно рекомендовать отказ от сбраживания части осадков, уплотнение сброженной смеси с удалением либо аэробной стабилизацией иловой воды, кислотную обработку (понижение рН) сброженных осадков с целью снижения -потенциала. |
Похожие:
 |
Работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования очистных... |
 |
Задание на производственную практику (по профилю специальности) по... Изучение работ по эксплуатации и контролю за работой канализационных очистных сооружений |
|
Инструкция по охране труда для оператора очистных сооружений К работе в должности оператора очистных сооружений могут быть допущены рабочие в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие медицинскую... |
|
Техническое задание «Обслуживание и эксплуатация сетей тепловодоснабжения... Вчнгкм — Верхнечонское нефтегазоконденсатное месторождение, расположенное в Катангском районе Иркутской области |
|
Техническое задание на заключение договора по наладочным и пусконаладочным... Дании изложены требования по проведению наладочных и пусконаладочных работ на теплоэнергетическом оборудовании: Канализационных очистных... |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Техническое обслуживание очистных сооружений объектов метрополитена с заменой загрузки |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений топливораздаточного пункта (далее – лос трп) на площадке... |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений топливораздаточного пункта (далее – лос трп) на площадке... |
|
Техническое задание на оказание услуг по очистке приемных резервуаров... Предмет оказания услуг: очистка приемных резервуаров очистных сооружений, кнс, нефтеловушек на площадках электродепо |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений (далее – лос) на топливораздаточном пункте (далее... |
|
Общие вопросы стр. 3-23 «Работы по подготовке проектов наружных сетей теплоснабжения и их сооружений, водоснабжения и канализации и их сооружений на объектах... |
|
Проект договора о осуществлении работ по эксплуатации и сервисном... О осуществлении работ по эксплуатации и сервисном обслуживании очистных сооружений |
|
Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации |
|
Приказ правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации |
|
Техническое задание «Обслуживание и эксплуатация сетей тепловодоснабжения и канализации» |
|
Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Целью настоящих Правил является создание условий по обеспечению потребителей доброкачественной питьевой водой как одного из факторов... |