Способ кондиционирования осадков сточных вод

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1994444 Сфез СеветскмаСецнаектнческик .Республик(23) ПриоритетОпубликовано 07. 02,83.бюллетень Йа 5 Р 1 М К з С . 02 Г 11/14 Гасударственный комитет СССР ае делам зобретеккй в открыта,(088. 8 ) Дата огеубликовамия описания 07.02. 83(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 пИзвестен способ кондицнонирования осадков вод с помощью неорганических коагулянтов в 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. Наиболееэффективным является хлорное железо, применяемое обычно в сочетании с известью. Доза хпорного железа в среднем равна 5-;8, извести - 15 т Ф 30 (на сухое вещество обрабатываемого осадка) 1 ).. -Недостатками способа являются его дороговизна и сложность, что обусловлено большими дозами применя емких реагентов, их дефицитностью икоррозионностойкостью, посколькуактивная реакция среды (рН кондиционированного осадка ) лежит в.пределах 10-12.Известен способ кондиционированияс помощью органических флокулянтовполиэлектролитов. При обработке ис пользуют катионные, анионные и неионные флокулянты. В качестве фдокулянта чаще применяют полнакриламид (ПАА ). Выбор типа флокулянтапри этом производится по составусточных вод Г 2 )Этот способ в ряде случаев обладает более высокой эффективностью,поскольку обезвоживание идет достаточно глубОко.Однако количество дорогостоящихполиэлектролнтов велико, обеэвоженный осадок имеет высокую влажность(например, при дальнейшей обработкена вакуум-фильтре он обеспечиваетвлажность только около 85), а выбор дозы и вида флокулянта произволен, что,увеличнвает затраты наобработку и утилизацию осадков наочистных станциях.Наиболее близким к предложенномупо технической сущности и достигае 994444мому результату является способ кондиционирования осадков, включающийобработку их неорганическими И органическими реагентами (комбинированное воздействие минерального агента(хлорида железа, сульфата железа, 5извести и др,) и синтетических коагу.лянтов, например ПАА). Способ позволяет преобразовывать твердые вещества суспензии в массу практически сферических частиц 3). 10Недостатком способа является низкая эффективность процесса очисткииз-за неоптимальности режима кондиционирования и произвольности выбора типа флокулянта и его доз. Это 15обусловлено неоптимальностью выборарежима кондиционирования .вследствиенеполного учета физико-химическихпроцессов. протекающих при коагуля-цин,а следовательно, неадекватностьюпоказателя свойств осадка, выбираемогов качестве показателя процесса очистки,Так при использовании для контролярН среды не эффективно, посколькудля разных коагулянтов опт мум процесса наступает при различных рНи отсутствует жесткая зависимостьмежду этой величиной и оптимумом.В последнем случае процесс очисткипроисходит в кислой среде, оборудование подвергается коррозии, что увеличивает затраты на очистку, Всеэто требует использования большогоколичества дорогостоящих и дефицитныхнеорганических и органических реагентов. 35Цель изобретения - повышение эффективности процесса путем снижениясодержания взвешенных веществ в Фильтрате и влажности осадка и уменьшение количества вводимых реагентов. 40Цель достигается тем, что согласно способу кондиционированйя осадков сточных вод осадок обрабатываютнеорганической солью металла до величины коллоидного заряда (-3)4-;(+3) мг-экв/л и перед флокуляциейего нагревают до 6585 С,Предпочтительно осадок нагреватьв течение 0,2-20 мин,Выбор в качестве показателя 50качества процесса кондиционированиявеличины коллоидного заряда и снижение его неорганической солью металла до величины (-3)-(+3)мг-экв/л объясняется тем, что при этом процесскоагуляции идет наиболее быстро врезультате обеспечения превосходства сил притяжения между ксллоидными частицами осадка над силами отталкивания, вызванными наличием заряда.Последующий подогрев осадка в тече- фние 0,2-20 мин до 65-8.Р С обеспечивает быструю коагуляцию осадка. Флокуляцию коагулированного осадка производят для получения компактныхпрочных хлопьев осадка, что спо 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 условныхоединицахСпособ 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 65-85 ОС. Затем вводят флокулянт. Флокуляцию осуществляют либо непосредственно после нагрева, либо после охлаждения осадка до 35-45 еС, Последнее определяется только видом используемого устройства, конструкцией аппарата для дальнейшей обработки осадка и возможностью их работы при 65-85 ОС. Вид Флокулянта выбирают исходя из величины коллоидного заряда, измеренного после подогрева осадка, Если коллоидный заряд равен (-3 )-(-О, 1 ) мг-экв/л, то выбирают катионные полиэлектролиты, если (-0,1)-(+0,1) мг-экв/л, то не- ионные электролиты, если (+0,1)- (+3) мг-экв/л, то анионные полиэлектролиты. При осуществлении контроля процесса по коллоидному заряду и работе не при Фиксированной величине заряда, а в диапазоне исключаются жесткие требования к флокулянту, обладающему различным ионным зарядом, поэтому в качестве Флокулянта можно использовать технический полиакриламид.П р и м е р. Приготавливают три одинаковые порции мезофильно-сброженного осадка с величиной коллоидного заряда -12 мг-экв/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-экв/л дозы вводимой соли . При этом дозы хлорного желта 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(0,1% от сухого вещества осадка),причем в первую порцию вводят катионный флокулянт, во вторую - ненонныйполиакриламид, в третью - анионныйполиакриламид. После. этого определяют удельное сопротивление фильтрации осадка, скорость его влагоотдачи, качество фильтрата, концентрацию обезноженного осадка,Поскольку различнае 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 1В Предлагаемзй мерам звестный эатели юю Щвюа сходия осадок 48 340 10 . 234010 40 10 2340 1 сход кгемператур садка, ФС 0 75 7 оза флокулянт 0,3 Оу 0 Кондиционированный осадок рН 5,90 90 5 сб 7-8 КВ, с10 10 410 25 1 б В 0 605 45 4 емя капиллярного всавания (ВКВ), с Удельное сопротивлениФильтрации, см/г Коллоидный заряд,мг-экв/лРа хлорного желеЭ удельное сопротивлениеФильтрации, см/гХПК фильтрата, мг/л Содержание взвешеннывеществ в фильтрате,мг/л Сравнительные результаты опытовприведены в табл. 1.В табл. 2 приведена зависимостьэффективности обработки осадка оттемпературы подогрева.Способ позволяет довести влажность осадка до 71-72 и содержаниевэвещенюх веществ в фильтрате до,45-49 мт/л, а также снизить количество вводимого флокулянта в 3 раф) за по сравнению с прототипом.Эконоьия для станции производительностью 120 тыс. мЭ/сут составляет примерно 100 тыс. руб. безучета снижения затрат на износ и 15 коррозию оборудования. Способ кондиционирования994444 Продолжение табл. 1 Дредлагаемяй по примерам ( Т Известный 3показатели Влажность осадка 71 71 77 72 75 75,1 75 ю 5 85 Температура нагрева ов55 65 75 Показатели Зю 5 8 8630 1080 ХПК фильтрата, мг/л 600 500 610 350 50 48 40 75 72 71 70 69 формула изобретения 1. Способ кондиционирования осадков сточаах вод, вклвчщщий обработку неорганической солью метаила и флокуляцив полиэлектролитом с последующим обезвоживанием, о т л нч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса пу тем снижения содержания взвешенных веществ в фильтрате, влажности осадка и уменьшения количества ввощьых реагентов, осадок обрабатывают неорганической солью металла до величины коллоидного заряда (-3)обезвоженного на вакуум-фильтре, Ф обезвоженного на иловых площадках в течение 5 сут, В ВКВ кондиционированногоосадка, с Содержание взвешенныхвеществ в фильтрате,мг/лоВлажность обезвоженногоосадка, е Способ кондиционнрованняТаблица 2 тае аЮ юЕваЪГ -1(+3) мг-экв/л, и перед флокуляцией45 его нагревают до 65-85 фС.2. Способ по п. 1, о т л и ч ав щ ис я тем, что осадок нагревают в течение 0,2-20 мин,Источника информации,а принятые во внимание при экспертизе1. Туровский И,С. Обработка осадков сточных вод. И., Стройиздат, 1975с. 42.2, Яковлев С.В. и др. Очистка про.И иэводственных очи вод. И., Срйиздат, 1979, с. 243.3. Патент Франции Ю 2266534,кл. С 02 С 3/00, 1975.ебедев Соста Редактор Л, Веселовская Техред Закаэ 541/2 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 113035, Москва, Ж, оррект исно ного комитета СССРений и открытийРаушская наб , д. 4/5аЩ тагорад, ул. Проектная Филиал ППП "Патент",итель Г И.Тепе евю 939