Механічне зневоднення опадів

Сушка осаду на мулових майданчиках для сучасних великих очисних станцій не завжди виявляється можливою, так як вимагає великих площ. З мулових майданчиків поширюється запах, крім того, вони сприяють виплоду мух. Тому для великих станцій необхідно застосовувати більш досконалі способи зневоднення осаду, до числа яких насамперед відноситься механічне видалення вологи.

Для механічного зневоднення осаду можуть бути застосовані вакуум-фільтрація, центрифугування і фільтрпрессованіе.

Вакуум-фільтрація. З зневоднюючих апаратів найбільшого поширення набули барабанні вакуум-фільтри (4.62), що представляють собою горизонтально розташований барабан, бокова поверхня якого має перфоровану обечайку і обтягнута зверху фільтрувальної тканиною

Внутрішня порожнина барабана поздовжніми радіальними перегородками ділиться на кілька ізольованих секторів - самостійних камер.

Барабан обертається на валу, здійснюючи один оборот за 4-7 хв. На кінці вала встановлена розподільна головка фільтра, поєднана з вакуум-насосом і лінією стисненого повітря.

Приблизно на 7з діаметра барабан занурений в корито, куди надходить підлягає зневоднення осад. При обертанні барабана частина секцій занурюється в фільтрується осад. Через розподільну головку ці секції підключаються до лінії вакууму, значення якого залежить від виду зневоднюється осаду і становить 0Д> 4-0,067 МПа, Під дією вакууму осад налипає на фільтрувальну тканину. У цих же камерах (при виході їх з корита), а також під дією вакууму відбувається відділення води від твердої речовини, т. Е. Власне процес зневоднення осаду. Фільтрат проходить через фільтрувальну тканину всередину секції барабана, звідки відводиться в ресивер для відділення від повітря. Потім фільтрат перекачується на біологічну очистку, так як містить 300-600 мг / л зважених речовин і БПК його досягає 400-600 мг / л. Камери з'єднуються з лінією стисненого повітря, який відділяє зневоднений осад, налиплий на фільтрувальну тканину. Зневоднений осад вологістю 70- 80%, знятий з поверхні барабана спеціальним ножем, надходить на транспортер, звідки його направляють на подальшу сушку або до місця використання.

Таким чином, за один оборот барабана відбувається безперервне автоматичне чергування процесів утворення кеку, його зневоднення, підсушування і зняття з поверхні барабана. Пропускна здатність вакуум-фільтрів в значній мірі залежить від питомого опору осаду. За даними АКХ, питомий опір опадів коливається в широких межах: для суміші осаду і мулу, сброженной в мезофільних умовах, - від 520- 10ю до 9140- 10ш см / г, для термофільного сброженной суміші- від 3953-10ю до 9500-1010 см / г. Вважається, що стійка робота вакуум-фільтрів може бути забезпечена, якщо питомий опір суміші не перевищує 60-1010 см / г.

Для зниження питомої опору осад перед зневодненням попередньо обробляють. Для зброджених опадів зазвичай застосовують промивання з подальшим ущільненням і обробку хімічними реагентами.

Осад і промивна вода перемішуються протягом 6-10 хв стисненим повітрям, що подається в змішувач з розрахунку 0,5 м3 на 1 м3 суміші. Далі суміш надходить у відстійник-ущільнювач, де знаходиться 12-18 ч. Відстояна вода з концентрацією завислих речовин 500-1500 мг / л направляється в первинні відстійники, а ущільнений осад - на подальшу обробку. Промивання й ущільнення сброженной суміші осаду і активного мулу дозволяє знизити її вологість з 97-97,5% приблизно до 95%.

Промиванням, крім того, досягається видалення з осадів частини колоїдних речовин і найдрібнішої фракції, що утрудняє фільтрацію і засмічує тканину фільтру, а також зниження лужності осаду, що дозволяє дещо зменшити витрату хімічних реагентів.

До промитого і ущільненому осадку послідовно додають реагенти: 10% -ний розчин FeCl3 і Са (ОН) 2 у вигляді 10% -ного вапняного молока. У присутності Са (ОН) 2 гідроліз хлориду заліза йде до кінця і утворюються пластівці Fe (OH) 3. Частинки осаду об'єднуються пластівцями гідроксиду заліза в досить великі агрегати. Інертна частина вапна грає роль присадочного матеріалу.

В результаті такої обробки питомий опір осаду значно знижується і осад легше віддає воду.

Дози реагентів розраховують у відсотках на суху речовину в залежності від характеру осаду, що підлягає зневоднення. Реагенти вводяться безпосередньо перед подачею осаду на вакуум-фільтрацію, так як зберігання обробленого осаду, а також перекачування насосами погіршують його водоотдачу.

В останні роки набув поширення спосіб механічного зневоднення сирого осаду без зброджування його в метантенках. Цей спосіб особливо доцільний при обмеженій території очисних споруд.

Завдяки кращій Водовіддача сирого осаду в порівнянні зі зброджених попередня його обробка обмежується тільки послідовною добавкою реагентів.

При зневодненні сирого осаду на барабанних вакуум-фільтрах відбувається швидке замулювання фільтрувальної тканини, пропускна здатність якої часто не піддається відновленню навіть зі збільшенням числа звичайних промивок водою і ингибированной соляною кислотою (кислота з добавкою інгібітору ПБ для запобігання корозії металу). Тому вакуум-фільтри повинні мати більш ефективні пристосування для відновлення здатності, що фільтрує тканини.

Принципова схема вакуум-фільтра з безперервною регенерацією фільтрувальних тканин приведена на 4.65. Фільтрувальна тканина при обертанні барабана сходить на систему роликів 2, 4 і 9. При проходженні її через розвантажувальний ролик кек відділяється від тканини і знімається ножем. При цьому відбувається одночасна отдувка кеку і очищення тканини стисненим повітрям, що подається в розвантажувальний (порожнистий) ролик. При русі тканини від полого ролика до натяжної і поворотного роликам відбувається промивка її з обох боків водою і ингибированной соляною кислотою, що подається під тиском з насадок. Натяжна і поворотний ролики самоустановлювальні, завдяки чому тканина на барабані завжди натягнута належним чином.

Розрахунок вакуум-фільтраційних установок включає розрахунок споруд по промивці і ущільнення осаду, розрахунок реагентного господарства, визначення числа барабанних вакуум-фільтрів, необхідних для зневоднення наявного осаду. Розрахунок зводиться до визначення площі поверхні, що фільтрує і ведеться по пропускній здатності вакуум-фільтрів, яка залежить від виду зневоднюється осаду.

Схеми знайшли найбільше застосування для зневоднення осадів. Однак їм притаманний ряд недоліків, найважливішим з яких є складність попередньої підготовки осаду до зневоднення. Велика витрата і висока вартість хімічних реагентів, труднощі в їх приготуванні і дозуванні, корозія трубопроводів і обладнання при застосуванні хлорного заліза - все це вимагає пошуків більш простих і ефективних методів підготовки опадів до зневоднення. До числа таких методів відносяться термічні прийоми впливу на фізико-хімічні властивості осаду.

У ряді країн (Англія, Швейцарія, ФРН) набула поширення теплова обробка осаду перед зневодненням.

Суть методу полягає в прогріванні опадів при температурі 140-200 ° С і відповідному тиску.

Схема теплової обробки осаду представлена на 4.66. Осад після нагрівання в теплообміннику подається в реактор, де прогрівається при певній температурі протягом заданого часу. Оброблений осад повертається в теплообмінник, де віддає своє тепло надходить осадку і охолоджується до 30-40 ° С. Після відстоювання в ущільнювачі осад без будь-якої додаткової обробки зневоднюється на вакуум-фільтрі.

У МІСД ім. В. В. Куйбишева проведені дослідження методу теплової обробки для визначення технологічних параметрів процесу. Встановлено, що температурний режим і тривалість обробки залежать від характеру оброблюваного осаду. Зокрема, для ущільненого активного мулу необхідно прогрівання його при температурі 185-196 ° С протягом 60-75 хв. При тепловій обробці частина органічних речовин руйнується і продукти розпаду переходять в газ і в мулову воду. Внаслідок зміни фізико-хімічних властивостей опадів різко збільшується їх здатність до Влагоотдача. Тільки гравітаційне ущільнення дозволяє видалити до 75% спочатку містилася в осаді води. Одним з істотних переваг цього методу є повна стерильність обробленого осаду. Крім того, при зневодненні таких опадів на вакуум-фільтрах утворюється кек більш низькій вологості (55-70%), що дозволяє виключити термічну сушку осаду. Осад після зневоднення може складуватися на відкритих майданчиках.

До числа недоліків методу відносяться складність конструктивного оформлення і висока концентрація (БТ1К до 7000 м ^ / л) органічних речовин в мулової воді, яку необхідно тому направляти на біологічну очистку. Однак значне спрощення схеми обробки осадів (можливість виключення метантенков, відмова від промивання і реагентної обробки осаду) дозволяє вважати цей метод досить перспективним.

Центрифугування. Починаючи з 50-х років на зарубіжних очисних станціях для зневоднення осадів широко застосовують безперервно діючі осаджувальні центрифуги.

Метод центрифугування починають використовувати і у вітчизняній практиці. Для зневоднення осадів застосовують горизонтальні осаджувальні центрифуги зі шнековим пристроєм для вивантаження осаду типу НОГШ.

Основними елементами її є конічний ротор з суцільними стінками і порожнистий шнек. Ротор і шнек обертаються в одну сторону, але з різними швидкостями. Під дією відцентрової сили частинки твердої фази відкидаються до стінок ротора і внаслідок різниці частоти обертання ротора і шнека переміщаються до отвору в роторі, через яке зневоднений осад потрапляє в бункер кеку. Новоутворена в результаті осадження твердих частинок рідка фаза (фугат) відводиться через отвори, розташовані з протилежного боку ротора.

Фугат після центрифугування збродженого осаду направляють на мулові майданчики.

Пропускна здатність серійно випускаються центрифуг НОГШ не перевищує 13 м3 / год по вихідного осадку, тому вони можуть бути рекомендовані для застосування на станціях з витратою стічні води понад 40 000 м3 / добу.

На очисних станціях Швеції широке застосування знайшли осаджувальні горизонтальні центрифуги фірми «Альфа-Лаваль» (4.68). Пропускна здатність центрифуг різних марок становить від 4 до 13-20 м3 / год. Ефективність затримання твердої фази значно вище, ніж при застосуванні центрифуг НОГШ, і досягає 70-95%.

Висока ефективність забезпечується додаванням до оброблюваного осадку високомолекулярних поліелектролітів. Для кожного виду опадів досвідченим шляхом підбирається відповідний поліелектроліт. Зневоднений осад має вологість 65-75%.

Установки фірми «Альфа-Л аваль» для центрифугування осадкоз монтуються стаціонарно (для великих станцій) або на автомобілі. Рухома установка дозволяє обслуговувати кілька невеликих станцій.

Фільтрпрессованіе. Вітчизняною промисловістю серійно випускається автоматизований фільтрпрессамі з горизонтальними камерами ФПАКМ, раз-j працює Укрндіхіммаш. Схема дії цього преса представлена на 4.69. Фільтр складається з декількох 2 фільтрувальних плит і фільтрує тканини, простягнутою між ними за допомогою напрямних роликів. Підтримують плити пов'язані між собою чотирма вертикальними опорами, що сприймають навантаження від тиску всередині фільтрувальних плит. У натягнутому стані тканину підтримується за допомогою гідравлічних пристроїв.

В камеру 5 по колектору 9 подається осад і повітря (положення А). По каналах 13 фільтрат і повітря відводяться в колектор І. Потім осад віджимається діафрагмою, для чого в порожнину 12 нагнітається вода під тиском (положення Б). Після цього плити розсуваються (положення В), фільтрувальна тканина пересувається і кек знімається з неї ножами. Тканина промивається і очищується в спеціальному пристрої.

Перед зневодненням передбачена обробка осаду хімічними реагентами - 10% -ним розчином FeCl3 і вапняним молоком. У розрахунку на суху речовину осаду доза FeCl3 приймається рівною 5%, Са (ОН) 2-20%.

Зневоднення осаду на фільтрпрессах дозволяє отримати кек вологістю 70-75%. При цьому концентрація зважених речовин у фільтраті досить висока і становить 1000-1300 мг / л. Пропуск-паю здатність фільтрпрессамі по сухій речовині осаду дорівнює 20-25 кг / год на 1 м2 площі фільтрування при тиску пресування 0,2 МПа.

За кордоном застосовують фільтрпрессамі і інших типів.

Термічна обробка ОСАДУ Термічна обробка дозволяє в кілька разів знизити масу і об'єм.
АЕРОБНЕ СТАБІЛІЗАЦІЯ ОСАДУ Обсяг надлишкового активного мулу, що утворюється на станціях, як правило, в.
ВИМІР ОБСЯГУ АТМОСФЕРНИХ ОСАДУ При розрахунку відсотків основне значення мають рідкі опади, що випадають в.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСАДУ, МЕТОДИ ОБРОБКИ, що повинні застосовуватися СПОРУДЖЕННЯ У результаті механічної та біологічної очистки міських стічних вод на.
СХЕМИ очисних СТАНЦІЙ Споруди для очищення стічних вод розташовують таким чином, що вода.
Мулові майданчики Найбільш простим і поширеним способом зневоднення осадів є сушка їх.
МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД І ОБРОБКИ ОСАДУ Методи, що застосовуються для очищення стічних вод, можуть бути розділені на.
КОНТАКТНІ РЕЗЕРВУАРИ Контактні резервуари призначаються для забезпечення контакту хлору або іншого дезинфікуючого.
СЕПТИКИ Септики застосовують для попередньої обробки стічних вод, що надходять від малих.
ВИКОРИСТАННЯ стічних вод й утворюються за її ОЧИЩЕННЮ ОСАДУ ДЛЯ ДОБРИВ В побутових стічних водах, як уже вказувалося, містяться в значній.
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКЕ ВИКОРИСТАННЯ стічних вод І ПОЛЯ ЗРОШЕННЯ НА СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ЗЕМЛЯХ Як вже було сказано, стічні води міст і селищ, якщо.
Водомірних ПРИСТРІЙ очисних спорудах Витрати стічних вод, що надходять на очисні споруди або окремі групи.

Схожі матеріали на сайті компанії

Автономне електрику в будинку або безкоштовне електрику