THE INTENSIFICATION OF THE PROCESS OF SLUDGE DEWATERING OF URBAN SEWAGE

Full Text

В процессе очистки городских сточных вод загрязнения выделяются в виде осадков, задерживаемых на решетках, в песколовках, при осветлении сточных вод в первичных отстойниках и на стадии биологической очистки в виде избыточного активного ила. Объем осадков, образующихся на городской очистной станции, составляет 0,5-1 % расхода обрабатываемых сточных вод. Осадки заражены бактериальной и патогенной микрофлорой и яйцами гельминтов. Сырой осадок и избыточный активный ил относятся к труднофильтруемым иловым суспензиям и плохо поддаются обезвоживанию [1]. Обработка осадков сточных вод должна проводиться в целях максимального уменьшения их объемов и подготовки к последующему размещению, использованию или утилизации при обеспечении поддержания санитарного состояния окружающей среды или восстановления ее благоприятного состояния [2-4]. Технологический процесс обработки осадков включает в себя следующие основные стадии: уплотнение, стабилизация органической части, кондиционирование, обезвоживание, термическая обработка, утилизация ценных продуктов или ликвидация осадков. До сих пор наиболее простым методом обезвоживания осадка является его сушка на иловых площадках, на которых обезвоживание происходит за счет испарения значительной части воды. Для крупных очистных сооружений, где образуется большое количество осадка и ила, для обезвоживания его на иловых площадках требуются значительные земель- Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 2 16 ные площади. На таких станциях осуществляют механическое обезвоживание осадков на центрифугах и фильтр-прессах, вакуум-фильтрах различных конструкций. Эксплуатация этого оборудования показала, что наиболее эффективно работают центрифуги и ленточные фильтр-прессы [5]. Центрифугирование осадков городских сточных вод получило широкое распространение после начала промышленного выпуска синтетических высокомолекулярных органических флокулянтов катионного типа и использования их для повышения эффективности процесса обезвоживания. Целью работы являлся подбор наиболее эффективно действующего флокулянта для осадков и илов канализационных очистных сооружениях п. Емельяново и правобережных очистных сооружениях г. Красноярска. Информация о флокулянтах, используемых в работе, приведена в табл. 1 и 2. Флокулянты марки Besfloc отличались между собой степенью ионного заряда. При проведении экспериментальных исследований была использована методика определения эффективности водоотдачи шламов, разработанная в ООО НПФ «Экологическая химия» (г. Новосибирск). В воронку Бюхнера диаметром 80 мм укладывали предварительно смоченный дистиллированной водой фильтр. Затем вставляли воронку Бюхнера в мерный цилиндр вместимостью 100 м3. В коническую колбу, содержащую приготовленный в соответствии с методикой шлам, добавляли расчетное количество флокулянта. Закрыв колбу пробкой, в течение 10-20 секунд совершали вращательное движение до образования флоккул. Затем смесь переливали в воронку Бюхнера и с момента падения первой капли фиксировали объем образующейся осветленной жидкости в мерном цилиндре. Объем фильтрата измеряли в течение 15 минут с момента каплепадения. По полученным результатам строили графики в координатах «объем фильтрата - время фильтрации», приведенные на рис. 1-3 (условные обозначения для всех рисунков приведены на рис. 3). Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства сырых осадков На рис. 1 приведены результаты влияния типа флокулянта на водоотдающие свойства сырых осадков канализационных очистных сооружений п. Емельяново и правобережных очистных сооружений г. Красноярска. Как видно из приведенных данных, наиболее эффективным для сырого осадка канализационных очистных сооружений п. Емельяново оказался флокулянт Zetag 7485, а для осадка правобережных очистных сооружений г. Красноярска - PRAESTOL 851BC. Это можно объяснить разным составом и структурой этих осадков. В отличие от канализаци- Таблица 1 Информация о флокулянтах Praestol и Zetag Марка флокулянта Фирма-изготовитель Характеристика Стоимость, руб./кг Praestol 851 BC Solenis (Германия) • Слабая катионная активность • Насыпная плотность 550-650 кг/м3 • Динамическая вязкость раствора >550 мПас/с • Граница применения по значению pH 1-14 200 Zetag 7485 Zetag 8586 Specialty Chemicals (Швейцария) • Флокулянт катионного типа • Содержание активного вещества не менее 50 % • Молекулярная масса до 20 млн 200 Таблица 2 Информация о флокулянтах Besfloc Марка флокулянта Ионный заряд Степень ионного заряда Содержание активного вещества,% Молекулярная масса Основное назначение* Стоимость, руб./кг Besfloc 6641 Катионный Высокий 98 Средняя PC,DW, TH 200-406 Besfloc 6665 Катионный Очень высокий 98 Средняя DW,TH Besfloc 051С Катионный Низкий 98 Средняя PC,DW Besfloc 6630 Катионный Средний 98 Средняя PC,DW *PC- первичная седиментация, флотация; DW - обезвоживание шлама на ленточном прессе, фильтр-прессах; TH - сгущение шлама. ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 17 Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 2 С.А. Погребняк, А.Ф. Колова, Т.Я. Пазенко а б Рис. 2. Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства избыточного активного ила при дозе 3 кг/т сухого вещества ила: а - канализационные очистные сооружения п. Емельяново; б - правобережные очистные сооружения г. Красноярска Рис. 1. Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства сырых осадков при дозе 3 кг/т сухого вещества осадка: а - канализационные очистные сооружения п. Емельяново; б - правобережные очистные сооружения г. Красноярска а б онных очистных сооружений п. Емельяново, технологической схемой правобережных очистных сооружений Красноярска предусмотрен возврат избыточного активного ила в систему очистки перед первичными отстойниками, поэтому осадок первичных отстойников представляет собой смесь избыточного ила и непосредственно осадка. Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства избыточного активного ила. На рис. 2 приведены результаты влияния типа флокулянта на водоотдающие свойства избыточного активного ила канализационных очистных сооружений п. Емельяново и правобережных очистных сооружений г. Красноярска. Как видно из приведенных данных, для избыточного активного ила канализационных очистных сооружений п. Емельяново и правобережных очистных сооружений г. Красноярска наиболее эффективным оказался Zetag 7485. Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства смеси сырого осадка и избыточного активного ила На рис. 3 приведены результаты влияния типа флокулянта на водоотдающие свойства смеси избы- Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 2 18 Условные обозначения Рис. 3. Влияние типа флокулянта на водоотдающие свойства смеси осадка и избыточного активного ила при дозе 3 кг/т сухого вещества осадка п. Емельяново Рис. 4. Влияние дозы флокулянта Zetag 7485 на водоотдающие свойства осадка: а - осадок п. Емельяново; б - активный ил п. Емельяново; в - активный ил ПОС г. Красноярска Условные обозначения а б в ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 19 Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 2 точного активного ила и осадка канализационных очистных сооружений п. Емельяново. Как видно из приведенных данных, для смеси сырого осадка и избыточного активного ила канализационных очистных сооружений п. Емельяново наиболее эффективным оказался флокулянт Praestol 851 BC. Влияние дозы флокулянта на водоотдающие свойства осадка Для оптимальных типов флокулянтов варьировали дозы. На рис. 4, а, б приведены результаты влияния дозы флокулянта Zetag 7485 на водоотдающие свойства осадка и избыточного активного ила п. Емельяново соответственно. Дозу флокулянта варьировали в интервале от 2 до 5 кг/т сухого вещества осадка или ила. Как видно из приведенных данных, наиболее оптимальной дозой является 5 кг/т сухого вещества. На рис. 4, в приведены результаты влияния флокулянта Zetag 7485 на водоотдающие свойства избыточного активного ила правобережных очистных сооружений Красноярска. Дозу принимали в интервале от 2 до 5 кг/т сухого вещества. Как видно из приведенных данных, наиболее оптимальной дозой является 3 кг/т сухого вещества. Выводы. Для кондиционирования сырого осадка канализационных очистных сооружений п. Емельяново наиболее эффективно применение флокулянта Zetag 7485. Для осадка правобережных очистных сооружений г. Красноярска - Praestol 851BC. Для кондиционирования избыточного активного ила канализационных очистных сооружений п. Емельяново и правобережных очистных сооружений г. Красноярска наиболее эффективным оказался флокулянт Zetag 7485. Для кондиционирования смеси сырого осадка и активного ила канализационных очистных сооружений п. Емельяново наиболее эффективным оказался Praestol 851BC. Таким образом, при использовании флокулянта Zetag 7485 наиболее эффективна доза 5 кг/т сухого вещества, в то время как флокулянт Praеstol 851BC наиболее эффективен в дозе 3 кг/т сухого вещества.

About the authors

Svetlana A. POGREBNYAK

Siberian Federal University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Alevtina F. KOLOVA

Siberian Federal University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Tatyana Ya. PAZENKO

Siberian Federal University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

References

Supplementary files