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

6.2.Иловые площадки и иловые пруды

Иловые площадки я вляются одними из первых сооружений обработки осадка сточных вод. Иловые площадки предназначены для естественного обезвоживания осадков, образующихся на станциях биологическ ой очистки сточной воды. В настоящее время на иловых площадках обрабатывается 90 % всего осадка.

Иловые площадки состоят из карт, окруженных со всех сторон валиками (рис. 10). Размеры карт и число выпусков определяют, исходя из влажности осадка, дальности его разлива и способа уборки после подсыхания.

Рис. 10. Иловые площадк и на естественном основании с дре нажом [1, с. 493]: 1 — кювет оградительно й канавы; 2 - дорога; 3 - сливной лоток; 4 - щит под вливным лотком; 5 - разводящий лоток; 6 - дренажный колодец; 7 - сборная дренажная труба; 8 - дрен ажный слой; 9 - дренажные трубы; 10 - съезд на карту; 11 - дренажная канава; 12 - шиберы; К1-К5 – колодцы

26

Иловые площадки на естественном основании проектируются на хорошо фильтрующих грунтах при залегании грунтовых вод на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт и только тогда, когда допускается фильтрация иловой воды в грунт. Если глубина залегания грунтовых вод меньше 1,5 м, то необходимо понижение их уровня.

Дальность разлива осадка с влажностью около 97 % может составлять 75100 м. При этом целесообразно строить площадки размером 100x100 м. Дальность разлива осадка с влажностью 93-95 % может составлять 20-25 м, в этом случае ширина карт будет ограничена 40-50 м при двустороннем напуске. Узкие площадки предпочтительнее при планировке на территории, имеющей хорошо выраженный уклон.

Подсушенный осадок сгребается бульдозерами или скреперами и отвозится автомашинами. Влажность подсушенного осадка 75 %.

На иловых площадках устраиваются дороги с пандусами для съезда на карты автотранспорта и средств механизации.

Искусственное дренирующее основание иловых площадок должно составлять не менее 10 % их площади.

Следует принимать: рабочую глубину карт — 0,7-1 м; высоту оградительных валиков — на 0,3 м выше рабочего уровня осадка на карте; уклон разводящих труб или лотков — не менее 0,01; число карт — не менее четырех.

Принципы расчета иловых площадок

В основу расчета положена нагрузка Kf м3/(м2год), устанавливающая допустимый объем осадков, размещаемых на единице поверхности иловой площадки в год.

Для определения полезной поверхности иловых площадок F, м2, используется следующая формула:

где Woc - количество осадка, м3, подаваемого на иловые площадки в год; Kt - климатический коэффициент.

Величина нагрузки зависит от конструкции иловой площадок, свойств осадка и принимается по табл. 14. Величина К, изменяется в зависимости от климатической зоны (от 0,6 на севере до 1,4 на юге).

Полная площадь иловых площадок должна быть увеличена на 20—40 % для устройства ограждающих валиков и подъездных дорог.

В период отрицательных температур подаваемый осадок намораживается. Для зимнего намораживания отводится 80 % площади иловых площадок, а 20 % предназначены для размещения осадка в период таяния ранее намороженного.

27

Таблица 14

Допустимая нагрузка Kf м3/(м2год),

на иловые площадки для различного типа осадков

Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Продолжительность периода намораживания следует принимать равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10 °С. Для условий г. Воронежа эта продолжительность составляет 50 дней. Количество намороженного осадка следует принимать в размере 75 % поданного на иловые площадки за период намораживания. Пример расчета иловых площадок приведен в [5, п. 6.26, с. 251].

28

6.3.Механическое обезвоживание осадков сточных вод

Для больших городов с развитой инфраструктурой использование процессов естественной сушки осадков нерационально как с экономической, так и экологической точек зрения. На сегодняшний момент механическое обезвоживание осадков на вакуум-фильтрах, фильтр-прессах и центрифугах является оптимальным методом их переработки.

Осадки, образующиеся на очистных сооружениях населенных мест, характеризуются весьма низкими показателями водоотдачи

6.3.1. Кондиционирование осадков

Процессы подготовки осадков к обезвоживанию называют кондиционированием.

Методы кондиционирования подразделяются на реагентные и безреагентные. Первой стадией подготовки осадка к обезвоживанию является его промывка (рис. 10). Промывка применяется только для сброженных осадков. В результате промывки из сброженного осадка удаляются коллоидные частицы и мелкая взвесь. Промывку производят очищенной сточной водой.

Количество промывной воды следует принимать, м3/м3:

•для сброженного сырого осадка - 1-1,5;

•для сброженной в мезофильных условиях смеси сырого осадка и избыточного активного ила - 2-3;

•то же в термофильных условиях - 3-4. Продолжительность промывки следует принимать 15-20 минут, число резервуаров для промывки осадка не менее двух.

Для исключения разделения осадка необходимо предусмотреть перемешивание воздухом, количество его определяется из расчета 0,5 м3/м3 смеси промывного осадка и воды. Затем эта смесь направляется в уплотнители, где в течение 12-24 часов происходит уплотнение осадка. Иловая (сливная) вода, содержащая 1-1,5 г/л взвешенных веществ и имеющая БПК 600-900 мг/л, направляется в голову очистных сооружений (см. рис. 10). Пример расчета на определение удельных расходов воды на промывку смотри в [5, п.6.7, с. 235].

Реагентные методы предполагают использование для обработки осадков неорганические реагенты (хлорное железо, сернокислое железо, известь) или органические высокомолекулярные соединения (полиэлектролиты). И те, и другие приводят к снижению удельного сопротивления фильтрации в результате агрегации коллоидных и мелких нерастворенных частиц.

Дозы реагентов, рекомендуемые для разных осадков и разных режимов стабилизации, различны и определяются по формуле

где К - коэффициент, зависящий от вида и химического состава коагулянта и от вида осадка [при коагуляции осадка хлорным железом в сочетании с

29

известью К= 0,25 (для сброженного осадка) доза хлорного железа 30-40 % дозы извести]; R = г 10-10 - удельное сопротивление осадка, см/г; Р - влажность осадка, %; С - количество сухого вещества осадка, %; Щ - щелочность осадка до коагуляции, мг-экв/л.

В случаях отсутствия достаточных данных для расчетов по формуле (19), количество реагентов следует определять в расчете по FeCl3 и СаО, при этом их дозы при вакуум-фильтровании надлежит принимать, % к массе сухого вещества осадка:

•для сброженного осадка первичных отстойников: FeCl3 - 3-4; СаО -8-10;

•для сброженной промывной смеси осадка первичных отстойников и избыточного активного ила: FeCl3 - 4-6; СаО - 12-20;

•для сырого осадка первичных отстойников: FeCl3 - 1,5-3; СаО - 6-10;

•для смеси осадка первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила: FeCl3 - 3-5; СаО - 9-13;

•для уплотненного избыточного активного ила из аэротенков: FeCl3 -6-9;

СаО - 17-25.

При обезвоживании осадка на камерных фильтр-прессах доза извести принимается во всех случаях на 30 % более. Пример расчета на определение количества реагентов смотри [5, п. 6.8, с. 235].

В процессе реагентного кондиционирования большую роль играет удельное сопротивление фильтрации (УСФ) осадка (табл. 15).

Таблица 15

Снижение удельного сопротивления осадков в процессе реагентного кондиционирования

Несмотря на то, что промывка является эффективным приемом снижения удельного сопротивления сброженных осадков, для коагуляции промытого осадка требуются все же значительные дозы минеральных peaгентов.

На рис. 11 приведена схема подготовки осадка перед механическим обезвоживанием.

30