Методическое пособие 437

7

6

реагенты

Рис. 17. Схема установки фильтр-пресса ФПАКМ [2, с. 337]:

1 - резрвуар для осадка; 2 - насос для подачи осадка; 3 - резервуар для смешивания осадка с реагентами; 4 - насос для подачи осадка на фильтр; 5 - водонасосная станция; 6 - фильтр-пресс; 7 - подача сжатого воздуха

Пропускная способность фильтр-прессов и влажность кека при обезвоживании осадков городских сточных вод зависят от вида обрабатываемого осадка и определяются по табл. 15.

При фильтр-прессовании подачу осадка производят под давлением не менее 0,6 МПа; расход сжатого воздуха на просушку осадка - 0,2 м3/мин на 1 м2 фильтровальной поверхности; давление сжатого воздуха - 0,6 МПа; расход промывной воды - 4 л/мин на 1м2 поверхности; давление промывной воды - 0,3МПа.

В настоящее время все большее распространение получают мембраннокамерные фильтр-прессы. Они включают в себя целый комплекс вспомогательного оборудования.

При проектировании сооружений механического обезвоживания осадка необходимо предусматривать:

●при наличии резервных иловых площадок (на 20 % годового расхода осадка): один резервный фильтр-пресс при числе рабочих до трех включительно, и два - при четырех и более рабочих агрегатах;

●одна резервная центрифуга при числе рабочих до двух включительно, и две - при числе рабочих три и более.

Техническая характеристика фильтр-прессов, а так же показатели их работы при обезвоживании осадков городских и производственных сточных вод приводятся в табл. 22, 23.

41

Таблица 23 Показатели работы фильтр-прессов при обезвоживании осадков городских

и производственных сточных вод

Необходимая площадь фильтров определяется по значению удельной производительности. Количество фильтров принимается не менее двух, причем оба фильтра рабочие.

6.3.4. Механическое обезвоживание осадков на центрифугах

Центрифугирование осадков (рис. 18) находит все большее распространение. Достоинствами этого метода являются простота, экономичность и

43

управляемость процессом. После обработки на центрифугах получают осадки низкой влажности.

Рис. 18. Схема технологического процесса центрифугирования осадков [2, с. 340]:

1 - резервуар-регулятор расхода осадка; 2 – решетки-дробилки или решетки; 3 - центрифуги; 4, 7 – ленточные транспортеры; 5 - камера дегельментизации; 6 - сушилка; 8 - бункер или площадка для складирования обезвоженного осадка; 9 - емкость для сбора фугата; 10 - насос для откачки фугата; 11 - подача фугата на последующую обработку

Центрифугирование осадков производится с применением минеральных коагулянтов и флокулянтов или без них.

Центрифуги по методу центрифугирования принято разделять на фильтрующие и осадительные.

В отечественной практике для обработки осадков сточных вод применяют серийные, непрерывно действующие осадительные, горизонтальные со шнековой выгрузкой осадка, центрифуги типа ОГШ (рис. 19).

2

8

Рис. 19. Схема устройства центрифуги ОГШ [2, с. 340]:

1 - труба подачи осадка; 2 - отверстия для слива фугата; 3 - сливная труба; 4 - отверстия для поступления осадка в полость ротора; 5 - труба сброса обезвоженного осадка; 6 - ротор центрифуги; 7 - шнек;

8 - выгрузочные окна

44

В настоящее время налажен выпуск центрифуг этого типа с расчетной производительностью по суспензии до 30 м3/ч. Центрифуги применяются на станциях производительно стью до 100 тыс. м3/сут. Техническая характеристика серийных шнековых центр ифуг приведены в табл. 24.

Техническая характеристика осадительных центрифуг периодического действия приведена в табл. 25.

Эффективность задержания твердой фазы осадков и влажность кека зависят от характера обезвоживаемого осадка. Наибольшее количество взвешенных веществ содержится в фугате при центрифугировании активно го ила. При обезвоживании осадков на центрифугах возникают проблемы дальнейшей обработки образующегося фугата.

Разработана схема центрифугирования сырого осадка с последующей аэробной стабилизацией фугата в смеси с неуплотненным и збыточным активным илом и центрифугированием уплотненной сброженной с меси (рис. 20). По этой схеме период аэробн ой стабилизации в минерализаторе составляет 6-8 сут, продолжительность уплотнения сброженной смеси - 6-8 ч, а влажность уплотненного осадка-97,5 %.

Рис. 20. Схема центрифугирования осадка первичных отстойников с последующей аэробн ой стабилизацией фугата в смеси с неуплотненным

избыточным актив ным илом и центрифугированием уплотненной стаб илизированной смеси [1, с. 521]:

1 - первичный отстойник; 2 - аэротенк; 3 - вторичный отстойник; 4 - центрифуги; 5 - труба для выпуска обезвоженног о осадка;

6, 7 - трубопроводы для подачи осадка и возвратного ила соответственно; 8 - труба для отвода избыточного ила; 9 - минерализатор, 10 - уплотнитель.

45

*Прямоточная с защитой рабочей части шнека от абразивного износа металлокерамикой ВК-8В. Примечание:

Условные обозначения: О – осадительная; Г – горизонтальная; Ш – шнековая; К – коррозионностойкая сталь. 46

Таблица 25

Техническая характеристика осадительных центрифуг периодического действия

47

По третьей схеме осуществляется центрифугирование сброженного осадка с подсушиванием фугата на иловых площадках с дренажом. По этой схеме нагрузка на иловые площадки увеличивается в 2-3 раза.

Эффективность задержания сухого вещества и влажность кека зависят от вида обрабатываемого осадка и определяются по табл. 26.

Подбор центрифуг ведется по их пропускной способности, а также по количеству исходного осадка.

Перед подачей осадка на центрифуги предусматривается удаление из него песка, а перед центрифугами с диаметром ротора менее 0,5 м - установка реше- ток-дробилок.

Применение центрифуг для обработки осадков сточных вод экономически целесообразно для станций пропускной способностью 70-100 тыс. м3/сут.

Расчет центрифуг представлен в [5, п. 6.10, с. 236, п. 6.18, с. 244 и п. 6.25, с. 251].

Все большее распространение в современной практике России получают центрифуги западных производителей, в особенности германской фирмы «Вестфалия Сепаратор». Такая техника внедрена во многих городах России и стран СНГ. Этой фирмой разрабатываются и внедряются сооружения для очистки производственных, хозяйственно-бытовых и поверхностных стоков.

Для механического обезвоживания применяют декантерные центрифуги «BARGAM» (Италия) и шнековые дегидраторы «AMCON» (Япония).

Сопоставление методов и аппаратов для механического обезвоживания осадков (табл. 27) показывает, что каждый из них имеет определенные преимущества и недостатки.

48

Таблица 27 Сопоставление методов и аппаратов для механического обезвоживания

осадков сточных вод

7. Термическая сушка осадков

Термическая сушка предназначена для обеззараживания и уменьшения массы осадков сточных вод, предварительно обезвоженных на вакуумфильтрах, центрифугах или фильтр-прессах. Этот прием упрощает задачу удаления осадков с территорий очистных станций и их дальнейшей утилизации.

Известны различные способы термической сушки: конвективный, радиа- ционно-конвективный, кондуктивный, сублимационный в электромагнитном поле. Наиболее распространен конвективный способ сушки, при котором необходимая для испарения влаги тепловая энергия непосредственно передается высушиваемому материалу теплоносителем — сушильным агентом.

Сушилки конвективного типа можно разделить на две группы: I - при продувке сушильного агента через слой материала частицы его остаются неподвижными — барабанные, ленточные, щелевые и др.; II - частицы материала перемещаются и перемешиваются потоком сушильного агента — сушилки со взвешенным (псевдоожиженным) слоем (кипящим, фонтанирующим, вихревым) и пневмосушилки.

Серийные барабанные сушилки выпускаются диаметром 1-3,5 м и длиной 4-27 м. Пример расчета сушилки смотри в [5, п. 6. 19, с. 245].

Сушилки со встречными струями имеют производительность 0,7-3 т/ч по испаряемой влаге. Эти сушилки по сравнению с барабанными сушилками позволяют сократить капитальные затраты в 3-4 раза, а эксплуатационные - на 15 %.

8. Сжигание осадков сточных вод

Сжигание осадков осуществляют, если их утилизация невозможна или экономически нецелесообразна.

Сжигание — это процесс окисления органической части осадков до нетоксичных газов (диоксид углерода, водяные пары и азот) и золы. Перед сжиганием осадки должны быть или механически обезвожены, или подвергнуты термической сушке, или пройти оба процесса.

Для сжигания осадков наибольшее распространение получили многоподовые печи, печи кипящего слоя и барабанные вращающиеся печи.

Многоподовые печи просты и надежны в эксплуатации. К их недостаткам относятся высокая строительная стоимость, большие габариты, частый выход из строя гребковых устройств.

Печь кипящего слоя представляет собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи имеется топочная камера, конусная часть с воздухораспределительной беспровальной решеткой и куполообразным сводом.

50