Способ подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению

 

Изобретение относится к области очистки сточных вод биологическими методами с использованием активного ила. Подготовку избыточного активного ила (ИАИ) к механическому сгущению ведут путем аэробной обработки ИАИ до достижения максимального значения соотношения оптической плотности при длине волны 254 нм к ХПК, определенных для щелочного экстракта ИАИ, с последующим уплотнением до остаточной концентрации кислорода в уплотненном ИАИ 0,1 - 0,2 мг/л и введением реагентов. Способ позволяет улучшить водоотдающие свойства ИАИ, сократить расход реагентов, вводимых перед механическим сгущением. 2 ил.

Изобретение относится к области очистки промышленных и бытовых сточных вод, в частности к обработке избыточного активного ила, образующегося на станциях биохимической очистки сточных вод и нуждающегося в кондиционировании перед механическим сгущением.

Известны многочисленные способы подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению как отдельно, так и в смеси с осадком первичных отстойников, в том числе и методом аэробной обработки путем аэрации воздухом.

Известен способ подготовки избыточного ила к механическому сгущению, заключающийся в том, что с целью улучшения водоотдающих свойств избыточного активного ила его подвергают аэробной обработке путем аэрации воздухом до выхода удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень (авт.св. СССР N 707094, C 02 F 11/00, 1977).

Недостатком известного способа является то, что выход удельной окислительной активности биоценоза активного ила на постоянный эндогенный уровень не вполне достоверно отражает биофлокулирующую способность активного ила, характеризующую его седиментационные характеристики и водоотдающие свойства. Аэрация должна обеспечивать достижение наибольшей биофлокулирующей способности активного ила, т.к. увеличение количества биофлокулянтов позволяет добиваться существенной экономии дорогих синтетических флокулянтов при дальнейшей обработке.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению, включающий аэробную обработку уплотненного избыточного активного ила с последующим уплотнением. При этом аэробную обработку ведут до достижения минимальной величины удельного сопротивления фильтрации. ("Рекомендации по выбору технологических схем обработки осадка сточных вод станций биохимической очистки." М., ВНИИ ВОДГЕО, 1981, с. 13-20).

Недостатками этого метода являются потеря илом водоотдающих свойств при уплотнении перед аэробной обработкой за счет пребывания ила в бескислородных условиях в течение длительного времени пребывания в уплотнителе, использование для контроля аэробной обработки параметра УСФ (удельное сопротивление фильтрации), наиболее достоверного для вакуум-фильтров и неполностью отражающего свойства ила при применении других обезвоживающих или сгущающих аппаратов, а также то, что уплотнение после аэробной обработки ведется без контроля водоотдающих свойств, изменяющихся при времени пребывания 6-8 часов, оговоренных в методе, из-за чего снижается эффективность аэробной обработки.

Технический результат от использования предложенного способа заключается в улучшении водоотдающих свойств избыточного активного ила и сокращении расхода реагентов перед механическим сгущением.

Способ осуществляют следующим образом.

Избыточный активный ил выводят после вторичных отстойников и подвергают аэрации воздухом в сооружении типа вытеснителя. Продолжительность процесса аэрации определяют по максимальному соотношению показателей УФ-254/ХПК в щелочном экстракте ила. Для этого периодически по длине сооружения отбирают пробы активного ила. Щелочную экстракцию ведут по известной методике (Biotechnology and Bioengineering, Vol. XXVIII Pp. 1564-1576 (1986). Role of Execellular Polymer in the Desing of Activated Sludge. M.Sheintuch Et Al.). К 1 объему ила добавляют 2 объема 1N раствора NaOH. Пробу перемешивают 3 минуты и центрифугируют 20 минут при (7-8)10³ об/мин. При подобной экстракции из активного ила в фугат выделяются биополимеры, ответственные за флокуляцию, - биофлокулянты. В фугате определяют УФ-254 - оптическую плотность при длине волны 254 нм и ХПК - химическое потребление кислорода. Необходимым и достаточным временем процесса аэрации считают время, при котором соотношение параметров УФ-254/ХПК достигает максимального значения, соответствующего наилучшим качественным и количественным показателям биофлокулянтов, экстрагированных из активного ила при щелочной экстракции. Обработанный в таких условиях активный ил подают на уплотнение, которое ведут контролируя концентрацию кислорода в уплотненном иле при значениях 0,1 - 0,2 мг/л. При меньших значениях концентрации кислорода возможно начало бескислородного биогидролиза, а при поддержании концентрации кислорода более 0,2 мг/л происходит снижение концентрации уплотненного ила. Уплотненный таким образом активный ил обрабатывают синтетическим флокулянтом и направляют на механическое сгущение.

Пример. Избыточный активный ил с концентрацией 5 г/л по сухому веществу направляют на аэрацию. Непосредственно в процессе аэрации определяют время ее проведения. Для этого отбирают пробы активного ила, подвергают их щелочной экстракции, определяют показатели УФ-254, ХПК и их соотношение.

График зависимости соотношения УФ-254 к ХПК в щелочном экстракте от времени проведения процесса приведен на фиг.1. Максимальное соотношение параметров УФ-254 к ХПК соответствует времени аэрации 13 часов. После аэрации обработанный ил подают в гравитационный уплотнитель и уплотняют до остаточной концентрации растворенного кислорода в уплотненном активном иле 0,2 мг/л, что соответствует времени уплотнения 180 минут и концентрации уплотненного ила 22 г/л. В уплотненный ил вводят синтетический флокулянт "Zetag - 64" дозой 0,7 кг/т и направляют на механическое сгущение на ленточном сгустителе. При подборе дозы флокулянта используют показатель максимальной скорости свободного фильтрования (Vm), наиболее отражающий водоотдающие свойства осадка при обработке на ленточных сгустителях.

Сравнение водоотдающих свойств избыточного активного ила в результате обработки по известному и предложенному способам приведено на фиг.2.

Таким образом, обработка избыточного активного ила по предложенному способу по сравнению с известным позволяет сократить расход реагентов перед механическим сгущением в 2-2,5 раза при одновременном увеличении скорости фильтрации в 1,5 раза.

Формула изобретения

Способ подготовки избыточного активного ила к механическому сгущению, включающий аэробную обработку избыточного активного ила с последующими уплотнением и введением реагентов, отличающийся тем, что аэробную обработку ведут до достижения максимального соотношения оптической плотности при длине волны 254 нм к ХПК, определенных для щелочного экстракта избыточного активного ила, а уплотнение ведут до остаточной концентрации кислорода в уплотненном активном иле 0,1 - 0,2 мг/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2