Cооружения для обезвоживания осадков
Илоуплотнители
Илоуплотнители гравитационного типа эксплуатируются в целом как отстойники соответствующей конструкции, но с параметрами уплотнения ила, отличающимися количественно. Гидравлическая нагрузка на гравитационные илоуплотнители должна быть равномерной и не превышать предельных значений: для вертикальных уплотнителей с высотой не менее 3,5—4 м — 1 м/м2 в ч, для радиальных уплотнителей — 0,3—0,5 м3/м2 в ч (при концентрации активного ила в аэротенке соответственно 5 и 3 г/л).
Концентрация избыточного ила также может повлиять на работу илоуплотнителей. Эта величина учитывается рабочей массовой нагрузкой, которая не должна превышать 25—30 кг/м2 в сутки по сухой массе для илов городских очистных станций. Концентрация при этом лимитируется до 25—30 г/л.
Данные предельные значения рабочих параметров гравитационных илоуплотнителей являются контрольными для нормальной эксплуатации сооружений. Они определяют режимы удаления избыточного ила из вторичных отстойников или комбинированных сооружений и сырого осадка из первичных, если предусмотрено совместное их уплотнение. Эти режимы должны быть изложены в технологическом регламенте, но могут корректироваться в зависимости от регулирования работы комплексов биохимической очистки в пределах значений указанных параметров.
Гравитационные илоуплотнители подвергают профилактической очистке чаще, чем обычные отстойники, в среднем один раз в три месяца, причем обязательно промывают сильной струей воды все илопроводы, илососы, скребковое оборудование и задвижки.
Метод флотационного уплотнения дает более концентрированный ил, чем гравитационный, но в этом случае большие требования предъявляются к равномерной подаче ила. Массовая нагрузка на флотационные уплотнители меньше зависит от концентрации ила и составляет максимально 120—200 кг/м2 в сутки, причем концентрация уплотненного ила может быть 30— 50 г/л.
Гидравлическая нагрузка должна быть не более 1 мг/м2 в час, расход воздуха при давлении 3,5—4 ати в среднем составляет 10—20% от расхода ила или смеси с осадком. При эксплуатации флотационных илоуплотнителей надо, чтобы время насыщения иловой смеси воздухом составляло 1—2 мин при двухчасовом времени обработки.
Иловые площадки и пруды
На иловых площадках влажность осадка должна снижаться до 80%. Слой единовременного напуска осадка на иловую площадку для летнего периода допускается до 30 см, для зимнего — до уровня на 10 см ниже верха ограждений.
Периодичность напуска осадка увеличивается или уменьшается в зависимости от времени года. Обычно в летнее время в южных районах она колеблется в пределах 15—20 суток (на площадках с асфальтовым покрытием) и в остальных районах — 20—30 суток. В периоды дождей и высокой влажности воздуха (весна и осень) время между напуском увеличивается до 60 суток. Периодичность устанавливается с учетом местных климатических условий, влажности, характеристики осадка и состояния дренажа. Необходимо следить за равномерностью розлива осадка по всей площадке иловой карты и своевременно переключать подачу осадка на другую карту.
Разгрузку карт иловых площадок производят по мере обезвоживания осадка и желательно в летнее время; вывозят осадок непосредственно на сельскохозяйственные поля или в места складирования удобрений. После удаления осадка дренажную загрузку на площадке взрыхляют и при надобности подсыпают просеянным песком.
Ограждающие валики должны содержаться в исправности и чистоте, для чего их периодически осматривают (не реже одного раза в 5 дней).
Если валики задернены, требуется частое скашивание травы, чтобы не допустить созревания семян растительности, засоряющих осадок и уменьшающих его агрономическую ценность. Всю систему лотков, задвижек и труб на иловых площадках во избежание их засорения периодически, но не реже одного раза в 5 дней осматривают, прочищают и после прекращения напуска осадка промывают.
Все работы по обслуживанию иловых площадок должны производиться в дневные часы. Открытые распределительные лотки иловых площадок в зимнее время нужно перекрывать съемными щитами.
В аварийных случаях, когда возможна подача на иловые площадки сырого или не полностью сброженного осадка, могут быть засорены напорные илопроводы. Во избежание этого один раз в 5—6 суток илопровод промывают чистой водой, а воду после промывания выпускают в дренажный колодец после иловых площадок для перекачки в голову сооружений.
В ходе эксплуатации иловых площадок могут возникать разные неполадки. Так, из-за засоренности в некоторых местах дренажной системы на поверхности образуются блюдца влажного осадка. Рекомендуется снять в этих местах часть дренажной засыпки и заменить ее новой. Дренажные трубы промывают так, как обычные канализационные системы. Если в зимнее время осадок не промерзает, а лишь покрывается коркой льда, значит, налит слишком большой слой. Нужно разрушить ледяную корку, дать промерзнуть всему слою осадка и затем налить осадок вновь, следя за слоем напуска.
Следует регулярно скашивать траву и другие растения, растущие на откосах ограждающих валиков, так как они затрудняют процесс удаления воды от подсушиваемого осадка.
Налив сброженным осадком иловых прудов осуществляется в верхнюю карту каскада и производится ежедневно. Осадок разливается по карте и заполняет ее. При этом наиболее тяжелые взвешенные вещества оседают на дно, а жидкость, переливаясь через специальные перепуски, попадает на вторую карту (ступень) каскада, где происходит тот же процесс, но в условиях расслоения более мелких фракций.
После заполнения всех карт первого яруса (ступени) каскада нужно дать время отстояться налитому осадку, затем перепустить верхние слои жидкости на следующий ярус и т. д.
Сооружения для механического обезвоживания осадков
Цехи механического обезвоживания осадков представляют собой сложные инженерные химико-технологические сооружения, требующие высокой специальной квалификации обслуживающего персонала. Оборудуются такие цехи различными аппаратами: центрифугами, вакуум-фильтрами или фильтр-прессами, устройствами и системами для термической или химической подготовки осадков, специальными насосными установками, реагентным хозяйством и т. д.
Согласно СНиП П-32-74 осадок перед механическим обезвоживанием подвергают кондиционированию (уплотнению) с целью улучшения его влагоотдачи. Перед обезвоживанием на вакуум-фильтрах осадок промывают очищенной сточной водой с воздухом.
Химическое кондиционирование осадков с помощью хлорного железа в присутствии извести осуществляется дозировкой, зависящей от состава веществ, образующих осадок: содержания ЛЖК, щелочности, влажности и степени распада беззольной массы. Известь вводится обычно после хлорного железа. Дозировка реагентов производится в расчете процентной доли от сухого вещества осадка.
В среднем следует принимать дозу хлорного железа и извести для сброженного осадка соответственно 3—4 и 8—10%, для сброженной смеси сырого осадка и избыточного активного ила — 4— 6 и 10—15%, для сырого осадка —2—3,5 и 6—9%, для несбро-женной смеси сырого осадка и уплотненного активного ила — 3— 5 и 9—13% и для уплотненного активного ила — 6—9 и 17—25%. Изменяя дозу хлорного железа, необходимо выдерживать соотношение между ним и известью постоянным, так, чтобы количество извести превышало количество хлорного железа в 1,5— 2,5 раза.
При регулировании процесса кондиционирования осадков необходимо соблюдать приведенные общие пределы параметров, но осуществлять их с учетом конкретного состава осадка. На рис. 1 приведена номограмма для определения рабочих доз хлорного железа в процентах от сухого вещества промытого осадка.
На первой левой вертикальной оси номограммы откладывают значение влажности осадка после промывки и уплотнения, а на наклонной оси между первой и второй вертикальными осями — значение щелочности (в мг/л по СаСОз), определенное анализом в иловой воде. Эти две точки соединяют прямой (линия 1), которую ведут до пересечения со второй вертикальной осью, где находят дозу хлорного железа в зависимости от щелочности. В примере на рис. 23 эта доза составляет 6%. Затем на правой вертикальной оси откладывают значение процентного содержания беззольного вещества в осадке, например 55% (при степени распада в метантенке 40% и потере его при промывке 5%)- Этой точке на правой шкале оси соответствует доза хлорного железа для беззольной массы осадка. Точку соединяют прямой (линия 2) с точкой на второй левой вертикальной оси, отвечающей найденной дозе хлорного железа для щелочности. Пересечение прямой 2 со второй справа вертикальной осью даст искомое значение общей дозы хлорного железа, в частности 8%.
Время флокуляции осадка при хорошем перемешивании с реагентами составляет 1—2 мин, однако проводить обработку смеси нужно 10—15 мин, чтобы произошло укрупнение хлопьев до максимально возможной величины.
Хлорное железо является ядовитым реагентом, и при обращении с ним следует соблюдать правила техники безопасности, как с хлором.
Известь рекомендуется применять по ГОСТ 9179-70, так как этот продукт содержит наибольшее количество СаО.
Лучше всего пользоваться порошковой известью, привозимой цистернами, или известковым тестом, так как при работе с ком-ковой известью требуются дополнительное оборудование, сложная вентиляция и создается большое неудобство в работе по дроблению извести.
Сухую известь сначала пропускают через сетку для задержания инородных предметов (комков, камней), затем подают на смешивание с водой и в резервуар раствора извести, после чего перекачивают через дозатор раствора и направляют в бак для коагуляции. При остановке насоса, перекачивающего известковый раствор, могут быстро осаждаться частицы песка и другие тяжелые примеси, находящиеся в извести. В результате этого при пуске насоса происходит трение рабочего колеса об осевший песок и насос может выйти из строя. Поэтому после каждой остановки насоса нужно по возможности прочищать и промывать его.
Из опыта эксплуатации комплексов механического обезвоживания осадков установлено, что хлорная известь, хранившаяся продолжительное время в сухом виде, теряет свою активность до 20%. Рекомендуется мокрое хранение известкового молока и перемешивание его не воздухом, а тем же раствором.
Тепловая подготовка осадка перед механическим обезвоживанием, позволяющая не только увеличить влагоотдачу осадков, но и продезинфицировать его, распространена пока мало, но является перспективной. Кратковременный интенсивный прогрев осадка повышает его влагоотдачу за счет перехода коллоидно связанной воды в свободную и обеспечивает полное обеззараживание.
Тепловое кондиционирование осуществляется в течение 20 мин при температуре 165—180 °С. Готовность осадка к дальнейшему механическому обезвоживанию проверяется измерением удельного сопротивления, которое в результате кондиционирования должно понизиться с 800-1010—2500-1010 до 5-1010—30-1010 см/г.
Давление пара, направляемого в реакторы, должно быть не ниже 10 кг/см2, температурный напор — не менее 20 °С.
Операции по обслуживанию системы тепловой подготовки перед механическим обезвоживанием заключаются в следующем (рис. 2).
Сырой осадок пропускают через решетку-дробилку, а при перекачке — через насос-дробилку, которые измельчают грубодис-персные примеси. Затем осадок, смешиваясь с уплотненным избыточным активным илом, поступает в промежуточный резервуар, рассчитанный на пребывание в нем осадка в течение 1 ч.
Насос высокого давления нагнетает осадок в систему теплообменников, где он нагревается до расчетной температуры.
В теплообменнике осадок нагревается с помощью промежуточного теплоносителя — умягченной воды, нагреваемой обработанным в теплообменнике осадком (температура 180 °С). В теплообменнике осадок нагревается до расчетной температуры паром. Конденсат возвращается в котельную. Нагретый осадок поступает в реактор, где обрабатывается в течение 20 мин при температуре 180 °С.
Умягченная вода циркулирует по замкнутому контуру: теплообменники 10, 4 — промежуточная емкость — насос. Для компенсации потерь воды в емкости следует осуществлять подпитку.
Термообработанный осадок поступает в теплообменник 10, где остывает до температуры 60° С, и через сепаратор поступает в илоуплотнитель. Теплообменник 8 может использоваться в качестве резервного. После остывания осадок иловым насосом перекачивают на вакуум-фильтры.
Повышению надежности работы установки тепловой подготовки осадков способствует устройство обводных линий, обеспечивающих возможность, не нарушая технологический цикл, отключить основные аппараты на время их промывания и ремонта.
Кек влажностью 70—75% удаляется от вакуум-фильтров по транспортеру на складирование.
Для предотвращения засорения и заиливания трубопроводов и оборудования в технологической схеме процесса один раз в ме-
сяц предусмотрено промывание, которое может быть локальным и общим. Наличие обводных линий дает возможность проводить локальное профилактическое промывание отдельных видов оборудования, отключаемого на время его проведения. Для промывания используют воду из технического водопровода или водовоздушную смесь. Промывание теплообменников обычно сочетают с предварительной механической чисткой внутренней поверхности теплообменных труб.
После водовоздушного промывания теплообменники промывают 10%-ным раствором соляной кислоты. Расход раствора соляной кислоты равен объему трубкового пространства теплообменников, потери составляют 20%. Время пребывания раствора в теплообменниках — одни сутки.
Механическое обезвоживание кондиционированных осадков и илов осуществляется на центрифугах, вакуум-фильтрах или фильтр-прессах.
На центрифугах раздельно обезвоживается избыточный активный или сырой осадок. Осадок или ил направляют сначала в резервуар-регулятор расхода, откуда он самотеком поступает в центрифугу. Обезвоженный осадок удаляют из центрифуги непрерывно.
Если перед центрифугированием подготовка осадка производилась химическим методом, то обезвоженный осадок нужно подвергнуть дегельминтизации кратковременным прогревом лампами мощностью 300 Вт на транспортере или другим термическим методом, после чего он может храниться на воздухе под навесом.
На вакуум-фильтрах и фильтр-прессах сырой осадок и избыточный активный ил можно обезвоживать как раздельно, так и в смеси друг с другом.
Перед фильтрованием сырой осадок или его смесь с избыточным илом также направляют в резервуар-регулятор расхода. Кондиционированный осадок подают на обезвоживание непрерывно.
Контроль за эффективностью работы вакуум-фильтров осуществляется по влажности исходного осадка или смеси и конечного продукта, а условием нормальной работы вакуум-фильтров является удельное сопротивление исходного осадка после кондиционирования. Обезводить можно сырой осадок с удельным сопротивлением не выше (5—40) 1010 см/г, а избыточный ил — не выше (10—50) 1010 см/г.
Рабочая величина вакуума должна поддерживаться не ниже 400—500 мм рт. ст. для осадков и 300—400 мм рт. ст. — для уплотненного активного ила. Давление сжатого воздуха на отдувке обезвоженного кека должно быть в пределах 0,1—0,25 атм. При этих условиях вакуум-насосы должны обладать производительностью, соответствующей удельному расходу воздуха 0,5 м3 на 1 м2 площади фильтра в 1 мин, а подачу воздуха на отдувку следует брать из расчета 0,05—0,1 м3/м2 в 1 мин.
После снятия обезвоженного кека фильтровальную ткань с двух сторон промывают водой из специальных форсунок (насадок). Расход промывной воды должен быть обеспечен в пределах 0,1—0,3 м3/м2 в ч под давлением 1—2 атм.
Фильтровальная ткань периодически регенерируется. Регенерацию ткани выполняют ингибированной соляной кислотой через 40—60 ч после работы вакуум-фильтра.
чиваемые на 1 г обработанного осадка, и др. Эти показатели следует рассчитывать как по отдельным технологическим линиям, так и в денежном выражении в целом по очистной станции.
Документы, отражающие эксплуатационные характеристики очистной станции, имеют форму стандартных журналов. Обработанные материалы систематизируют в виде месячных сводок и годовых отчетов.
В годовых отчетах нужно приводить графические материалы, свидетельствующие об изменениях всех технологических показателей и параметров по месяцам и в зависимости от сезонных колебаний температуры сточной жидкости и наружного воздуха.
В годовых отчетах рекомендуется отдельно излагать мероприятия, проведенные при компенсации залповых сбросов, повышенных расходов и концентраций загрязнений сточных вод, подробно описать мероприятия, проводимые при ликвидации нарушений работы сооружений, ремонтные работы и т. д.
Особенное внимание следует уделять освоению новой техники и технологии очистки сточных вод и обработки осадков, применению новых видов оборудования, методов анализов, приборов, систем управления и технологии ремонтных работ. В отчетах можно излагать соображения по интенсификации работы очистных комплексов и отдельных сооружений, снижению себестоимости очистки сточных вод.
Очистка сточных вод - Cооружения для обезвоживания осадков
Остались вопросы по теме - "Cооружения для обезвоживания осадков", задайте их на