Метод уплотнения активного ила.

Уплотнение осадков связано с удалением свободной влаги и является необходимой стадией всех технологических схем обработки осадков. При уплотнении в среднем удаляется 60% влаги и масса осадка сокращается в 2,5 раза. Очень сложно уплотняется активный ил. Влажность активного ила оставляет 99,2 – 99,5%.Взвешанные частицы ила имеют небольшой размер и плотную гидратную оболочку, которая препятствует уплотнению.

Для уплотнения используют гравитационный флотационный метод. Гравитационный метод является наиболее распространенным. В качестве илоуплотнителей используют вертикальные или горизонтальные отстойники.

Флотационный метод уплотнения осадков с прилипанием частиц активного ила к пузырькам воздуха и всплывании вместе с ними на поверхность. Для образования пузырьков используется метод напорной флотации, вакуум – флотации, электрофлотации и т.д. Наибольшее распространение получила напорная флотация. При этом осадок активного ила разбавляют водой предварительно насыщенной воздухом под давлением 0,4 МПа.

Стабилизация осадков: проводят для разрушения биологической разлагаемой части органического вещества на двуокись углерода, метан и воду. Ее ведут при помощи микроорганизмов в анаэробных и аэробных условиях. В анаэробных условиях проводят сбраживание в септиках, двух ярусных отстойниках, осветлителях – перегневателях и метантенках. Септики и отстойники используются на установках небольшой производительности. Широкое распространение получили метантенки высокая влажность и большое содержание белка в активном иле приводят к низкому выходу газа при анаэробном сбраживании. Аэробная стабилизация заключается в продолжительном аэрировании ила в аэрационных сооружениях с пневматической, механической или пневмомеханической аэрации. Результате происходит распад (окисление) основной части биоразлагаемых органических веществ (до СО₂, Н₂О, Н₂). Оставшееся органические вещества теряют склонность к загниванию т.е. стабилизируются. Расход кислорода на процесс стабилизации равен 0,7 кг на 1 кг органического вещества.

Аэробную стабилизацию можно проводить и для смеси осадков из первичного отстойника и избыточного активного ила. Эффективность процесса зависит от продолжительности, интенсивности аэрации, температуры, состава и свойств окислителя осадка.

Кондиционирование осадков. Этот процесс предварительной подготовки осадков перед обезвоживанием или утилизацией проводят путем снижения удельного сопротивления и улучшением водоотдающих свойств осадков, вследствие изменения их структуры и форм связи воды. Концентрирование проводят реагентным и без реагентным способами.

При реагентной обработке осадка происходит коагуляция – т.е. процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц. Образование при этом крупных хлопьев с разрывом сольвентных оболочек и изменением форм связи воды способствует изменению структуры осадка и улучшению его водоотдающих свойств. В качестве коагулянтов используют соли железа, алюминия, а так же известь. С целью уменьшения расхода коагулянтов осадки предварительно промывают водой. Промывка ведется в аэрируемой камере. В место коагулянтов можно использовать и флокулянты. Для осадков (зольность 25 – 50%) используется катионовые флокулянты; для осадков с зольностью 55 – 65% комбинируются катионные и ионные флокулянты, для осадков с зольностью 65 – 70% используется анионные флокулянты. Расход флокулянтов меньше, а стоимость обработки сокращается примерно на ½.

К без реагентным методам обработки относится тепловая обработка, замораживание с последующим оттаиванием, электрокоагуляция и радиационное облучение. Тепловую обработку ведут нагреванием осадка в автоклавах до температуры 170 – 200ºС в течении 1 часа. За это время коллоидная структура осадка разрушается, часть его переходит в раствор, а остальное уплотняется и фильтруется на вакуум – фильтре, где снижается с 92 – 94 до 70 – 75% влажности. В дальнейшем осадок может использоваться в качестве азотно-фосфорного удобрения.

Обезвоживание осадков: осадки обезвоживаются на иловых площадках и механическим способом. Иловые площадки – это участки земли (корты) со всех сторон окруженные земляными валами. Если почва хорошо фильтрует воду и грунтовые воды находятся на большой глубине. Иловые площадки устраивают на естественных грунтах. При залегании грунтовых вод на глубине 1,5 м для отвода фильтрата устраивают искусственное основание.

Рабочую глубину площадок выбирают в пределах 0,7. площадь иловых площадок зависит от количества и структуры осадка, характера грунта и климатических условий. Иловая вода после уплотнения направляется на очистные сооружения. Так же используется площадки для осаждения ила и поверхностным удалением воды. Такие площадки используются в местах с теплым климатом с производительностью более 10000 м³/сут. Их располагают в виде каскада из 4 – 8 площадок.

Иловые площадки – уплотнители сооружают глубиной до 2 метров с водонепроницаемыми стенками и дном.

Принцип действия их основан на расслоении осадка при отстаивании. Жидкость удаляется периодически с разных глубин под слоем осадка. Осадок периодически уваляется специальными машинами.

Механическое обезвоживание проводится на вакуум-фильтрах, фильтр-прессах, центрифугах и т.д.

Термические методы обработки осадков:

Для сушки осадков применяют конверторные сушилки. В качестве сушильного агента используют топочные газы, перегретый пар, горячий воздух. Часто используются дымовые газы при t = 500 – 800ºС. Применяют сушилки различной конструкции: барабанные, ленточные, с кипящим слоем, вакуум-установки.