Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ОСАДКИ ГОРОДСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Осадки городских и производственных сточных вод - суспензии, выделяемые из сточных вод в процессе их механической, биологической, физико-химической и реагентной очистки. Различают следующие основные виды осадков: сырой, включающий взвешенные вещества, которые задерживаются в первичных отстойниках; активный ил, задерживаемый во вторичных отстойниках после биологической очистки и подразделяемый на циркулирующий, участвующий в биологической очистке, и избыточный, удаляемый из системы; анаэробно-сброженный в осветлителях-перегаивателях, двухъярусных отстойниках или метантенках; аэробно-стабилизированный в сооружениях типа аэротенков активный ил или смесь его с осадком из первичных отстойников; сгущенный или уплотненный активный ил, осадок из первичных отстойников или их смесь в сгустителях или уплотнителях; подсушенный на иловых площадках; обезвоженный на механических аппаратах, например, на вакуум-фильтрах, центрифугах, термически высушенный в различных сушилках. На очистных сооружениях промышленных предприятий образуются осадки, которые в зависимости от характера производства и технологических процессов могут отличаться в значительной мере по химическому составу, влажности, количеству сухого вещества, по цвету и запаху, соотношению органических и минеральных компонентов и по другим показателям, от осадков городских станций аэраций. Количество сырого осадка, выгружаемого из первичных отстойников, зависит от эффекта осветления сточных вод и ориентировочно составляет 50—60% количества взвешенных веществ в сточных водах. Средняя влажность сырого осадка 95% при гидростатическом удалении или 93,8 % при удалении насосами. Влажность избыточного активного ила, выгружаемого из вторичных отстойников после аэротенков, — 99,2— 99,7%, а после биофильтров — 96— 96,5%.
Количество избыточного активного ила определяют исходя из количества взвешенных веществ и БПК поступающих в аэротенки сточных вод. Оно составляет в среднем 100—200 грамм сухого вещества на 1 метр очищаемых сточных вод. Количество осадка, образующегося при физико-химической и реагентной очистке сточных вод, зависит от состава сточных вод, типа и дозы применяемых реагентов и при влажности 95—96% в среднем в 2,5 раза превышает количество сырого осадка из первичных отстойников. Для ориентировочных расчетов количество смеси осадка из первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила средней влажности 96,2% может приниматься равным 0,8% количества очищаемых сточных вод. Сырые осадки из первичных отстойников отличаются большой неоднородностью и представляют собой студенистую суспензию серого или светло-коричневого цвета с кисловатым запахом. Вследствие большого количества органических веществ они быстро загнивают, приобретая темно-серый или черный цвет и издавая неприятный кислый запах. Сброженные осадки отличаются более однородной структурой и представляют собой суспензии черного или темно-серого цвета. Влажность осадка, выгружаемого из метантенков, зависит от соотношения осадка из первичных отстойников и активного ила по сухому веществу и распада беззольного вещества. При сбраживании смеси осадка из первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила средняя влажность осадка, выгружаемого из метантенков, может приниматься равной 97 %, из двухступенчатых метантенков и осветлителей-перегнивателей — 93%, из аэробных стабилизаторов после 1,5—5-часового уплотнения — 95—98%. Основную часть сухого вещества осадка из первичных отстойников (в среднем 60—75%) и активного ила (в среднем 70—75%) составляют органические вещества. Органическая часть активного ила в основном состоит из веществ белкового происхождения (до 50%) при содержании жиров и углеводов соответственно до 30 и 10%. В сыром осадке из первичных отстойников белков примерно в 2 раза меньше, а углеводов в 2,5—3 раза больше, чем в активном иле.
Бактериальная загрязненность осадков городских и некоторых производств, сточных вод огромна. В них имеются все ойновные формы бактериальных организмов: кокки, палочки, спириллы. Из патогенных микроорганизмов встречаются возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний, большое число яиц гельминтов. Осадки городских сточных вод (сырые и сброженные) при влажности более 90% представляют собой жидкую текучую массу, при влажности 86—90% имеют консистенцию сметаны, при влажности 82—85% похожи на жидкую грязь, а при более низкой влажности напоминают слегка влажную землю. Активный ил уже при влажности 88—91 % имеет консистенцию сметаны, а при 85—87%, и ниже — вид влажной земли. Большая часть влаги осадков находится в связанном состоянии, поэтому они обладают плохой водоотдачей. Сухое вещество сырых осадков имеет следующий состав, % массы сухого вещества осадка: 35,4— 87,8 углерода; 4,5—8,7 водорода; 0,2-2,7 серы; 1,8—8 азота; 7,6—35,4 кислорода; сухое вещество активного ила содержит, %: 44,0—75,8 углерода, 5—8,2 водорода, 0,9—2,7 серы, 3,3—9,9 азота, 12,5—43,2 кислорода. В осадках содержатся соединения кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия, цинка, никеля, хрома и др. Химический состав осадков оказывает существенное влияние на их водоотдачу. Соединения железа, алюминия, хрома, меди, а также кислоты, щелочи и некоторые другие вещества, содержащиеся в производственных сточных водах, способствуют интенсификации процесса обезвоживания осадков и снижают расход химических реагентов на их коагуляцию перед обезвоживанием. Масла, жиры, азотистые соединения, волокнистые вещества являются, наоборот, неблагоприятными компонентами, замедляющими этот процесс. Обволакивая частицы осадка, они нарушают процессы уплотнения и коагуляции, а также увеличивают содержание органических веществ в осадке, что сказывается на ухудшении его водоотдачи. Водоотдача осадков во многом зависит от размера частиц их твердой фазы. Чем больше размеры частиц твердой фазы, тем лучше их водоотдача. Дисперсная фаза осадков включает частицы органического и минерального происхождения различных размеров, формы и свойств. Сброженный в метантенках осадок по сравнению со свежим имеет более мелкую и однородную структуру, число частиц размером менее I мм в нем составляет в среднем 85%. В активном иле число частиц размером менее 1 мм достигает 98 % массы сухого вещества активного ила, размером 1—3 мм — 1,6%, более 3 мм — 0,4%. Плотность осадков городских сточных вод близка к 1, твердая их фаза имеет среднюю плотность 1,2—1,4 т/м . Водоотдающая способность осадков характеризуется удельным сопротивлением осадков сточных вод фильтрации.

Экспертиза

на главную