Материал: Обработка осадков, выделенных при очистке природных и сточных вод. Куралесин А.В., Бахметьев А.В

9. Утилизация осадков бытовых сточных вод

Осадки, выделяемые при очистке сточных вод городов и населенных мест с малой долей неочищенных производственных стоков, по химическому составу относятся к ценным органоминеральным смесям.

Содержание биогенных веществ в осадках сточных вод, % массы сухого вещества, представлены в табл. 28.

Наряду с применением осадков в агротехнике перспективно использование их для получения кормовых добавок и препаратов для питания сельскохозяйственных животных, птиц, рыб и зверей ценных пород.

Активный ил содержит сырой протеин (34,2-37,2 % массы сухого вещества), жироподобные вещества (10-14,7 %), витамин В12, аминокислоты и другие ценные компоненты.

10.Особенности обработки осадков сточных вод

при сбросе в городскую канализацию водопроводных осадков

10.1. Сброс осадков водопроводных станций в городскую канализацию

Сброс водопроводного осадка включает: мероприятия по усреднению водопроводного осадка на водопроводных станциях, проверку пропускной способности канализационных сетей, проверочные расчеты сооружений и систем канализационных очистных сооружений.

Для усреднения сброса водопроводного осадка в городскую канализацию на водопроводных очистных сооружениях следует предусмотреть непрерывное удаление осадка из отстойников в резервуар-усреднитель для равномерного сброса осадка в течение суток на канализационные очистные сооружения. Емкость резервуара-усреднителя рассчитывается в каждом конкретном случае в зависимости от сезонного режима образования водопроводного осадка.

51

Осадок водопроводных станций может транспортироваться автотранспортом, по самостоятельному трубопроводу или по канализационным сетям на очистные сооружения канализации. Канализационные сети должны быть рассчитаны с учетом транспортирования по ним водопроводного осадка. На основании экспериментальных исследований установлено, что при прохождении водопроводного осадка по канализационным сетям не происходит его осаждение в трубопроводах, если скорость движения сточных вод в них равна или выше самоочищающей.

Следует отметить, что сбросы водопроводных станций в отличие от канализационных стоков сильно минерализованы и сброс их на канализационные очистные сооружения может отрицательно сказаться на биологической очистке сточных вод.

10.2. Проверочные расчеты сооружений и систем канализации

Добавление водопроводного осадка с дозой до 100 мг/л не требует изменений или дополнений в схеме механической и биологической очистки сточных вод для следующих сооружений: приемной камеры, решетки, песколовки, первичных и вторичных отстойников, контактных резервуаров.

Проверочному расчету подлежат: аэротенки; уплотнители избыточного активного ила; метантенки; иловые площадки или комплекс сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадка; системы транспортирования сырого осадка первичных отстойников (трубопроводы, насосные станции); системы транспортирования активного ила (трубопроводы, насосные станции); системы транспортирования сброженного осадка на иловые карты (трубопроводы, насосные станции); системы трубопроводов и насосных станций комплекса сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадка.

При сбросе осадка водопроводных станций в городскую канализацию за величину дозы водопроводного осадка (Дво, г/м3, мг/л) принимается отношение количества сбрасываемого водопроводного осадка, г/сут (по сухой массе) к производительности канализационных очистных сооружений, м3/сут.

10.2.1. Аэротенки

Период аэрации taim, ч, в аэротенках, прирост активного ила Pi, мг/л, удельный расход воздуха qair, м3/м3, определяются по формулам:

52

где К - коэффициент снижения БПК в первичных отстойниках принимается для высоко цветных мало мутных вод (Ц = 60°, ±10 %; М = 4 мг/л, ±10%) - 0,29*; для мало цветных средней мутности вод (Ц = 16°, ±10%; М = 12 мг/л, ±10%) - 0,043*; Дво - доза водопроводного осадка, мг/л; 0,2 - количество водопроводного осадка, выносимого из первичных отстойников (доли единицы); Len и Lвx БПК поступающей в аэротенк воды и выходящей; ai доза ила в аэротенке; S - зольность ила; р - удельная скорость окисления: Ccdp концен-трация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л; Kf - коэффициент приростадля городских и близких к ним по составу производ-ственных сточных вод Kf = 0,3. При очистке сточных вод в окситенках величина Kf снижается до 0,25; К3 -коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0.85; для других видов сточных вод определяется экспериментальным путем: qo - удельный расход кислорода, мг на 1 мг снятой БПКполн , прини-

маемый при очистке до БПКполн = 15-20 мг/л равным 1,1, а для БПКполн > 20 мг/л - 0,9; К1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора, т.е. размер пузырьков

воздуха, образующихся при выходе из аэратора; K2- коэф-фициент, зависящий от глубины погружения аэратора;Кm - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод и принимаемый равным 1 при tw = 20°С. Для температуры воды, отличной от 20°С, Кm = 1 +0,02 (tw-20); К3 -коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0.85; для других видов сточных вод определяется экспериментальным путем. Дво - доза водопроводного осадка, мг/л; 0,2 - количество водопроводного осадка, выносимого из первичных отстойников (доли единицы).

* Во всех остальных случаях коэффициент снижения БПК в первичных отстойниках определяется экспериментально.

10.2.2. Уплотнители избыточного ила

20 % добавляемого водопроводного осадка (по сухой массе) переходит в активный ил аэротенков, соответственно этому распределению увеличивается количество активного ила, направляемого в илоуплотнители. Расчет илоуплотнителей следует проводить в соответствии с [14].

10.2.3.Метантенки

Впроцессе очистки сточных вод 80 % сухой массы водопроводного осадка трансформируется в сырой осадок первичных отстойников и 20 % в избыточный активный ил аэротенков без изменения их влажности. При этом зольность сырого осадка возрастает пропорционально дозе и зольности водопроводного осадка, зольность активного ила практически не меняется. При таком распределении осадков расчет метантенков проводится в соответствии с [14]

53

для условий термофильного процесса. При увеличении объема метантенков на величину добавляемой дозы водопроводного осадка процент распада беззольного вещества и выход газа (м3/кг) загруженного беззольного вещества практически не изменяется.

При совместной обработке осадков в метантенках щелочная среда, необходимая для процесса термофильного сбраживания, не нарушается, удельное сопротивление (производительность вакуум-фильтров) сброженных осадков не изменяется.

10.2.4. Иловые площадки или комплекс сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадков

Расчет площади иловых карт проводится в соответствии с [14]. Добавление водопроводного осадка не требует изменений или дополне-

ний в схеме комплекса сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадков. Проверочному расчету подлежат следующие сооружения: камера промывки уплотненного сброженного осадка, уплотнители промытого сброженного осадка, вакуум-фильтры, фильтр-прессы или центрифуги, реагентное хозяйство, сооружения по термической сушке осадков.

Объем камеры промывки уплотненного сброженного осадка и уплотнителей промытого осадка рассчитывается в соответствии с [14] с учетом увеличения количества сброженного осадка.

Количество реагентов, фильтр-прессов, вакуум-фильтров, центрифуг и сушилок, рассчитывается согласно [14] с учетом сухой массы добавленного водопроводного осадка.

Расчет трубопроводов сырого осадка, избыточного активного ила, сброженного осадка и насосных станций перекачки производится с учетом добавления водопроводного осадка.

Водопроводные осадки, образующиеся при коагулировании сернокислым алюминием высокоцветных маломутных вод (Ц = 60°, ±10 %; М = 4 мг/л, ±10 %), могут быть использованы в качестве реагентов для удаления из сточных вод соединений фосфора. Для достижения 90 % - го эффекта удаления (при начальной концентрации фосфатов РО34− , равной 6,5 мг/л) доза водопроводного осадка должна быть не менее 100 мг/л по сухой массе на один литр сточной воды. Во всех остальных случаях эффект удаления фосфатов из сточных вод определяется экспериментально.

11. Графическое изображение сооружений обработки осадков на генплане очистных сооружений

Габариты очистных сооружений определяются расчетом в соответствии с их производительностью, определяемой заданием. К объектам обработки осад-

54

ков относятся песковые и иловые площадки, илоуплотнители. Они размещаются на генплане в соответствии с их габаритами. Все сооружения механического обезвоживания размещаются в здании, габариты которого зависят от производительности очистных сооружений и могут быть приняты в соответствии с табл. 29.

Таблица 29 Рекомендуемая площадь здания цеха механического обезвоживания

Тепловое обеспечение цеха механического обезвоживания осуществляют котельные, основные параметры которых приводятся в табл. 30.

Таблица 30 Основные параметры и геометрические размеры котельных

Размеры административно-бытового и лабораторного корпуса:

•для производительности станции Q=10…100 тыс. м3/сут в плане 42х12 м

•для производительности станции Q>100 тыс. м3/сут. 48х12 м в плане.

55