Виды осадков, их химический и гранулометрический состав

Осадки сточных вод.

Процеживатели.

Выпускаются в ограниченном количестве. Для Q = 10000 м³/сут. (УФС - устройство фильтрующее самоочищающееся).

1 - 30...35 м³/час;

2 - 50...70 м³/час;

3 - 90...95 м³/час

Э_ВЗВ. - 20 25%; Э_БПК - 10...15%.

ВНИИНВО - Ракульцев (Сочи);

БУТЕК - Бочаров;

ЭКОС - Зубов (Сочи).

В дальнем зарубежье многие фирмы выпускают УФС. Лучшие - американские, сделаны из хорошего металла, имеют гидрофобную поверхность (0,5...20 мм), БПК = 25...40 мг/л.

Осадки сточных вод - это суспензии выделяемые из сточных вод в процессе их механической, биологической и физико - химической (реагентной) очистки.

В зависимости от типа сооружений применяемых для очистки сточных вод осадки делятся на:

грубые примеси (решетки) - отбросы;

тяжелые примеси (песколовки) - песок;

плавающие примеси (отстойники) - жировые вещества;

сырой осадок (1-ный отстойник) - оседающие взвешенные вещества;

активный ил (2 - ный отстойник) - комплекс микроорганизмов с частично окисленными после биологической очистки.

осадок, анаэробно сброженный (в осветлителях - перегнивателях, 2-х ярусных отстойниках,) метантенках;

аэробно стабилизированный активный ил или его смесь с осадком из первичных отстойников;

сгущенный или уплотненный активный ил или осадок;

осадок, обезвоженный на механических препаратах (кек);

осадок, подсушенный на иловых площадках;

осадок, термически высушенный в сушилках.

Количество отбросов, снимаемых с решеток в среднем составляет 8 л/год на человека при влажности 80% и = 750 кг/м³.

Дробленные отбросы разбавляются водой в количестве 40 м³ на 1 т и направляются перед решетками или в метантенки (допускается направлять их свалку или мусоросжигательные установки).

Тяжелые примеси (песок) задерживается в песколовках в количестве 0,02 л/сут на человека, Р = 60%, = 1,6 т/ м³ (1,5) - песковые площадки, бункера. Плавающие примеси, количество в среднем составляет 2 л/год на человека, влажность 60%, = 0,6 т/м³ - допускается обрабатывать совместно с осадком из первичных отстойников.

Количество осадка, выгружаемого из первичных отстойников, зависит от эффекта осветления сточных вод.

Количество избыточного активного ила зависит от концентрации взвешенных веществ и БПК₂₀ поступающих в аэротенк.

Сырые осадки из первичных отстойников отличаются большой неоднородностью. Представляют из себя студенистую суспензию серого или светло-коричневого цвета с кисловатым запахом.

Быстро загнивают.

Активный ил - суспензия хлопьеобразная, состоящая из аэробных бактерий и простейших микроорганизмов с адсорбированными загрязнениями. Быстро загнивает.

Уплотнённый активный ил имеет влажность 97...98%. Для расчётов количества смеси осадка первичных отстойников и уплотнённого избыточного активного ила при средней влажности 96,2% принимается равной 0,5...1% объёма сточных вод, плотность - 1т/м³.

Сброженные осадки отличаются более однородной структурой, представляют собой суспензию черного цвета с запахом асфальта. Влажность сброженного осадка зависит от соотношения осадка из первичных отстойников и уплотнённого избыточного активного ила.

Осадки в основном органического происхождения. Состоят из белков до 50%, жиров 30% и углеродов 10%. Азот - 3,5%, фосфор - 1,4%, калий - 0,9%. Эти показатели лучше, чем у навоза: (азот - 0,8%, фосфор - 0,19...0,28%, калий - 0,5...0,63%). Осадки имеют очень высокую бактериальную загрязненность.

При следующей влажности осадки имеют вид:

90% - жидкая тягучая масса;

86...90% -консистенция сметаны;

82...86% -жидкая грязь;

< 82% - вид слегка влажной земли.

Сухое вещество осадка имеет состав в % от массы сухого вещества:

С - 35,4...87,8%, Н - 4,5...8,7%, S - 0,2...2,7%, N - 1,8...8%, О - 7,6...35,4%.

Активный ил С - 44...75,8%, Н - 5...8,2%, s - 0,9...2,7, N - 3,3...9,8%,

О - 12,5...43,2%.

Кроме того содержание соединений SiO₂; Al₂O₃; Fe; CaO; MgO; K₂O; Na₂O; ZnO; CuO; Cr₂O₃ и т.д.

Осадки обладают плохой водоотдающей способностью (т.к. большая часть влаги находится в связанном состоянии).

На водоотдающую способность осадка большое влияние оказывает состав сточных вод.

Например: соединения Fe; Al; Cr; Cu, кислоты, щелочи и т.д. (содержащиеся в производственных сточных водах) улучшают обезвоживание и снижают расход реагентов на коагуляцию.

Масла, жиры, волокна, азотистые соединения - наоборот ухудшают.

Водоотдача осадков во многом зависит от размера частиц их твердой фазы.

Для характеристики водоотдающей способности осадка применяется показатель - удельное сопротивление осадка (r) см/г.

r - сопротивление единицы массы твердой фазы, отлагающейся на единице площади фильтра при фильтровании под постоянным давлением суспензии, вязкость жидкой фазы которой равна 1,0.

r = см/г, где

р - величина вакуума при котором происходит фильтрование, МПа;

F - площадь фильтрующей поверхности, см²;

- вязкость фильтрата, П (как для воды г/см³) 0,01 П;

с - концентрация твёрдой фазы осадка, г/см³.

с = ;

W_и - влажность исходного осадка, %;

- плотность осадка, кг/м³;

b - параметр, определяемый опытным путём.

Для определения удельного сопротивления (r) применяется следующая установка.

Мерный цилиндр;

Воронка Бюхнера;

Вакуумметр;

Вакуум-насос;

Ресивер;

Запорный кран;

Резиновый шланг;

Резиновые пробки;

Трубка.

Величина вакуума 0,067 МПа (500 мм.рт.ст.). r с повышением давления повышается, поэтому чтобы сопоставить результаты, для различных осадков, опыты проводят при одном и том же давлении.

Объём фильтрата замеряется через каждые 10...120 с в зависимости от .

Продолжительность фильтрования, как правило, не превышает 20 минут. Параметр b определяют графически в координатах . Зависимость должна быть прямо-линейной. Практически в начальных и конечных стадиях наблюдается отклонения от прямой зависимости (вначале из-за колебания вакуума, в конце - окончание выделения свободной воды).

n

m

b = m/n = tg.

Чем выше удельное сопротивление осадка, тем осадок хуже фильтруется. Удельное сопротивление осадка городских сточных вод (первичных отстойников) = (30...990)10¹⁰ см/г,такая разница из-за различия состава и влияния производственных сточных вод.

При длительном хранении, уплотнении осадка, увеличении содержания активного ила удельное сопротивление осадка повышается.

Сырые осадки первичных отстойников и неуплотненный активный ил имеют меньшее удельное сопротивление, чем сброженный осадок. Наибольшее удельное сопротивление имеет осадок сброженный в термофильных условиях.

На удельное сопротивление осадка оказывает влияние гранулометрический состав, а также - потенциал.

Удельное сопротивление осадка может служить исходной величиной при выборе обработки осадка.

Дата добавления: 2014-01-11