Обработка осадка от локальных очистных сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТОГУ

ОБРАБОТКА ОСАДКА ОТ ЛОКАЛЬНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Медведев В.А., Акименко Н.Ю., Шевцов М.Н.

г. Хабаровск

Аннотация

В данной статье рассматривается применение сооружений по обработке осадка: декантер, ленточный пресс и камерный фильтр - пресс. Сравнивается их эффективность использования на локальных очистных сооружениях малой производительности. Таким образом в результате анализа энергоэффективным сооружением является декантер, который имеет меньшие расходы на обслуживание и воду, в отличие от камерного фильтрпресса и ленточного пресса.

Ключевые слова: осадок, биологическая очистка, локальные очистные сооружения, декантер, камерный фильтр - пресс, ленточный пресс, обезвоживание.

Annotation

Medvedev V. A., Akimenko N. U., Shevtsov M. N. PNU, Khabarovsk, Russia

PROCESSING OF SEDIMENT FROM LOCAL PURIFICATION FACILITIES

In this article, the use of sludge treatment facilities is considered: decanter, belt press and chamber filter press. Their effectiveness in using local sewage treatment facilities of low productivity is compared. Thus, because of the analysis of an energy-efficient structure, a decanter that has lower maintenance and water costs, as opposed to a chamber filter press and a belt press.

Keywords: precipitation, biological treatment, local treatment facilities, decanter, chamber filter-press, belt press, dehydration.

1. Общая характеристика вопроса

В результате очистки сточных вод на сооружениях локальных очистных сооружений, образуется осадок. Осадки бытовых сточных вод загрязнены токсичными веществами, осадки склонны к загниванию и зараженности патогенными микроорганизмами. Самым сложным вопросом и окончательно не решенным в очистке сточных вод является обработка осадка. С каждым годом осадки в процессе очистки постоянно накапливаются, и поэтому возникает проблема размещения их на территории очистных сооружений. В большей степени это относится к органическим отходам от станций биологической очистки бытовых сточных вод [3].

Обработка осадков, выделяемых при очистке сточных вод на локальных очистных сооружениях, проводится для того чтобы получить конечный продукт, который не будет наносить ущерб окружающей среде или пригодный для утилизации в производстве.

Выделяемые при процессе очистки осадки подвергаются обработке, которая способствует для выработки конечного продукта, наносящего минимальный ущерб окружающей среде или необходимого для утилизации на производстве. Благодаря трем главным составляющим процесса переработки достигается цель в разных последовательностях технологии:

- обезвоживание осадка, предполагает минимальный объём осадка;

- стабилизация осадка, позволяет не выделять вредные продукты разложения при долгосрочном хранении;

- обеззараживание осадка, предназначено для обеспечения безопасности по санитарно - бактериологическим показателям.

Объектом исследования был выбран «Индустриальный парк «Авангард»» в Хабаровском крае на котором используются локальные очистные сооружения с биологической очисткой рисунок 1. При очистке бытовых сточных вод образуется избыточный ил, который удаляется из очистных сооружений при помощи ассенизационной машины по мере заполнения осадочной части. Мониторинг за заполнением очистных сооружений осуществляется каждый день, а вывоз избыточного ила каждую неделю, что очень затратно. Одним из путей решения этой проблемы может быть проектирование дополнительных сооружений для обработки осадка рисунок 2.

Рисунок 1 Принципиальная схема локальных очистных сооружений без сооружений обработки осадка

Рисунок 2 Принципиальная схема локальных очистных сооружений с сооружениями обработки осадка

осадок сооружение декантер пресс

2. Сооружения для обработки осадка

На современном этапе предлагается использовать три вида сооружений для сгущения/обезвоживания избыточного ила:

- Камерный фильтр - пресс;

- Ленточный пресс;

- Декантер.

Работы камерного фильтр - пресса основана на разделении осадка жидкую и твердую фазы. На первом этапе происходит сжатие пакета плит, в которые в дальнейшем подается под напором суспензия. Внутри осуществляется разделение суспензии на две фазы. Через фильтрующую ткань суспензия наполняет фильтр, задерживая в нем твердые включения. При максимальном заполнении давление увеличивается до 16 бар, и подача суспензии прекращается. Раскрытие пакета плит происходит с определенной периодичностью, в это время осадок удаляется из камеры под действием силы тяжести [1].

При эксплуатации камерного фильтр - пресса преимуществом его работы является доступность ремонта. К существенными недостаткам, этого сооружения можно отнести: низкую скорость подачи осадка, постоянный контроль за работой, время фильтрации от часа до трёх часов, а также вследствие открытой установки фильтр-пресса неизбежно появляются испарения и опасные газы.

При работе ленточного пресса шламовый насос из емкости подает осадок на первый этап -- предварительного сгущения. Дальше осадок сжимается между двумя сетчатыми лентами, проходящими через несколько валов, которые постепенно уменьшаются в диаметре. Это позволяет оптимизировать процесс обезвоживания при постепенном увеличении давления на осадок. Жидкая часть осадка проходит сквозь полотно ленты и отводится на повторную очистку. Твердая часть остается на фильтровальной ленте и с помощью скребков удаляется в емкость для дальнейшего хранения или вывоза [5].

К преимуществам установки ленточного пресса следует отнести его минимальную стоимость. К существенным недостаткам достаточно большой расход промывной воды, частая замены ленты и её читка, иногда после прохождения установки возникает необходимость дополнительного обезвоживания, необходим постоянный контроль за работой сооружения.

Декантер представляет собой шнековую центрифугу в металлическом корпусе. Дополнительный эффект прессования создаётся благодаря конструктивным особенностям шнека в конической части корпуса. Жидкий осадок через входную камеру подаётся во внутреннюю часть ротора центрифуги, при этом осадок распределяется по окружности благодаря направлению к вращающемуся распределителю. Образующаяся твердая фаза осадка под действием центробежных сил оседает на поверхности ротора центрифуги, далее шнеком осадок подаётся в коническую часть ротора, откуда выводится и собирается в специальном устройстве. Если возникает необходимость улучшить показатели влагоотдачи, и обезвоживания в смесительный патрубок вводят флокулянты.

К достоинствам применения декантеров можно отнести: низкую влажность осадка, технологический процесс обезвоживания полностью автоматизирован, что приводит к непрерывности работы. Кроме этого установка имеет минимальные габариты и полностью закрыта, что исключает попадание вредных испарений и опасных газов в атмосферу.

Основным недостатком декантеров является высокое потребление электроэнергии.

На основании литературных данных и технических условий на сооружения обезвоживания осадка было выполнено сравнение стоимости сооружений по обезвоживанию осадка, и представлено в виде графика на рисунке 3. На основании графика можно сделать вывод, что камерный фильтр по стоимости больше других установок. Декантер по стоимости установки сравним с ленточным прессом.

При сравнении производительности обезвоживания осадков сточных вод (рисунок 4) во внимание принимались камерный фильтр-пресс и декантер, так как ленточный пресс сравним со стоимостью декантера.

По графику видно, что по количеству обезвоженного ила декантер эффективней чем камерный фильтр пресс.

По техническим условиям сравнивая необходимую площадь для установки оборудования, меньше всего места занимает декантер. Так для установки декантара необходима площадь от 6 м², для ленточного пресса - от 18м², для камерного фильтр - пресса - от 38м². Декантер можно установить в уже существующее здание, что позволяет снизить стоимость будущих строений.

Рисунок 3 Сравнение стоимость обезвоживания сброженного ила

Рисунок 4 Сравнение производительности обезвоживания

Декантер работает полностью в автоматическом режиме, необходимо настроить контроль выгрузки и работу под различные виды осадка. При работе с камерным фильтр-прессом необходимо осуществлять контроль за техническим обслуживанием, необходимо постоянно чистить камеры и заменять фильтровальный материал по окончании ресурса использования и при смене осадка. При использовании ленточного пресса предусматривается регулярный контроль за обезвоживанием, чтобы установка работала идеально. Требуется постоянная чистка лент ввиду их загрязнения, а это очень трудозатратный процесс. Также необходима замена ленты при смене осадка.

Заключение

В результате анализа сооружений по обработке осадка: декантера, ленточного пресса и камерного фильтр - пресса, после биологической очистки можно сделать вывод, что экономически целесообразно принять к установке декантер, который имеет меньшие расходы на обслуживание, в сравнении с камерным фильтр-прессом и ленточным прессом. Кроме этого для установки декантера потребуется от 6 м² производственной площади, что значительно меньше по сравнению свыше указанными сооружениями по обработке осадка, а также данная установка может работать в автоматическом режиме, что ведёт к сокращению обслуживающего персонала.

Библиографические ссылки на источники

1. Оборудование для переработки стоков [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.gea.eom/ru/products/index.jsp#/productgroups. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 14.12.2017).

2. Установки для очистки хозяйственно-бытовых стоков [Электронный ресурс]- Режим доступа: https://www.ecolos.ru/products/bio-ochistka-xoz-byt/. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 14.12.2017).

3. Карманов А.П., Полина И.Н. Технология очистки сточных вод. Учебное пособие. Сыктыквар: СЛИ, 2015. 207 с.

4. Благоразумова А.П. Обработка и обезвоживание осадка городских сточных вод: учебное пособие, часть 1. Новокузнецк: Сиб-ГИУ. 2010 - 139с.

5. Туровский, И. С. Обезвоживание осадков сточных вод на ленточных фильтр прессах Текст. / Туровский И. С., Керин А. С., Аграноник Р. Я. [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. С. 4 -- 6.

6. Вершинина, Т. Б. Оборудование для обезвоживания осадков водоочистных сооружений Текст. / Т. Б. Вершинина, Е. А. Пономаренко [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. 2005. №9. С. 21 - 24.

Размещено на Allbest.ru