Способ уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Марцуль Владимир Николаевич Романовский Валентин Иванович Белый Олег Алексеевич Ходин Виктор Владимирович Зубрицкий Владимир Славомирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(56)2026832 1, 1995. РОМАНОВСКИЙ В.И. и др. Международная научно-техническая конференция Техника и технология защиты окружающей среды Материалы конференции. - Минск, 2006. - С. 56-58. РОМАНОВСКИЙ В.И. и др. // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2008. -2. - С. 111-117.2006105270 , 2007.9053 1, 2007.2079454 1, 1997.842057, 1981.2337071 1, 2008.2060976 1, 1996.2129533 1, 1999.2112755 1, 1998.2293070 2, 2007.(57) Способ уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод, включающий обработку осадков ионообменным материалом, уплотнение и обезвоживание, отличающийся тем,что в качестве ионообменного материала используют отработанный сильноосновной анионит, который измельчают в шаровой мельнице до содержания частиц с медианным диаметром 10 мкм не менее 60 , добавляют воду до получения 10 -ной суспензии,полученную суспензию обрабатывают ультразвуком с интенсивностью излучения 1,5 Вт/см 2 в течение 2 минут при частоте 22 кГц, обработанную суспензию вводят в осадки при массовом соотношении (0,1-5,0)100 по сухому веществу и медленно перемешивают в течение 5-15 секунд. Изобретение относится к способам уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод при их использовании. Известны способы уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод после биологической очистки, включающие кондиционирование осадков для улучшения водоотдающих свойств и разделение фаз на воду и уплотненный или обезвоженный осадок 1. В качестве кондиционирующих добавок в осадки сточных вод перед уплотнением и обезвоживанием используются минеральные коагулянты и полимерные флокулянты 1, 2,диатомит, перлит, целлюлоза, асбест, уголь, древесная мука и др. 3. Данные способы сложны в реализации, требуют значительных расходов дорогостоящих реагентов, изменяют состав осадков, что затрудняет их использование. 13685 1 2010.10.30 Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ уплотнения осадков 4, согласно которому осадок после биологической очистки сточных вод подвергают обработке ионообменными материалами при объемном соотношении ионит - осадок 1(5-100) с последующим уплотнением отстаиванием и фильтрованием. Недостатками данного способа являются значительный расход кондиционных, не бывших в использовании, ионитов, недостаточно высокая эффективность уплотнения и обезвоживания осадков, выражающаяся в большой продолжительности отстаивания (до 48 часов) и недостаточной скорости фильтрования предварительно уплотненного осадка. При большой продолжительности отстаивания осадков после биологической очистки идет загнивание осадков с выделением аммиака, сероводорода и других загрязняющих веществ. Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является ускорение процесса уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод, уменьшение расхода кондиционирующей добавки за счет использования измельченных отходов отработанных ионитов. Поставленная задача решается тем, что в качестве ионообменного материала используют отработанный сильноосновной анионит, который измельчают в шаровой мельнице до содержания частиц с медианным диаметром 10 мкм не менее 60 , добавляют воду до получения 10 -ной суспензии, полученную суспензию обрабатывают ультразвуком с интенсивностью излучения 1,5 Вт/см 2 в течение 2 минут при частоте 22 кГц, обработанную суспензию вводят в осадки при массовом соотношении (0,1-5,0)100 по сухому веществу и медленно перемешивают в течение 5-15 секунд. Преимуществами заявляемого способа являются уменьшение расхода ионита и, следовательно, уменьшение объема осадка при увеличении эффективности обезвоживания за счет уменьшения времени разделения, повышение скорости фильтрования. Вместо промышленных партий ионитов в предложенном способе используются отходы отработанных сильноосновных анионитов. Экспериментально установлено, что эффективное использование измельченного отработанного ионита в качестве коагулянта наблюдается при размерах частиц менее 5 мкм. Достижение требуемой степени дисперсности, сохранение активных функциональных групп сильноосновного анионита, снижение энергозатрат на приготовление материала обеспечивается двухступенчатой обработкой сильноосновного анионита. Первая ступень измельчение в шаровой мельнице, вторая ступень - диспергирование в ультразвуковой установке. Ультразвуковое диспергирование при интенсивности излучения 1,5 Вт/см 2, частоте 22 кГц и времени обработки 2 мин обеспечивает увеличение выхода частиц ионита размером менее 5 мкм не менее 60 по массе. Способ осуществляется следующим способом. Пример 1 В осадок после биологической очистки городских сточных вод (избыточный активный ил) с влажностью 99 помещают в емкость с мешалкой и дозируют в него предварительно подготовленный отработанный сильноосновный анионит АВ-17-8 при массовом соотношении ионит осадок (в пересчете на абсолютно сухой) 0,1100. Перед дозированием в осадок отработанный сильноосновный анионит измельчают на шаровой мельнице до содержания частиц с медианным диаметром 10 мкм не менее 60 ,в измельченный ионит добавляют воду до концентрации суспензии 10 и обрабатывают на ультразвуковой установке при интенсивности излучения 1,5 Вт/см 2, частоте 22 кГц и времени обработки 2 мин. После дозирования ионита осадок медленно перемешивают в течение 5-15 секунд. Обработанный осадок переливают в отстойную колонну. Отстаивание производится в течение 1 часа. После 1 часа отстаивания фиксируют объем осадка,осветленную (сливную) воду отделяют от осадка, определяют влагоемкость осадка и содержание взвешенных веществ в сливной воде. Далее отделенный от жидкости осадок от 2 13685 1 2010.10.30 фильтровывают на капроновой ткани под вакуумом 0,06 МПа. При фильтровании фиксируют объем фильтрата, удаляемый из осадка в единицу времени. Примеры 2-6 Выполняются аналогично примеру 1 и отличаются тем, что в осадок после биологической очистки городских сточных вод дозируют предварительно подготовленный отработанный сильноосновный анионит АВ-17-8 при массовом соотношении ионитосадок (в пересчете на абсолютно сухой) 0,2100 0,5100 1100 2100 5100 соответственно. Результаты испытаний приведены в таблице. Соотношение ионитосадок гг абсолютно сусм 3/см 3 хого вещества 55100 Концентрация Объем Время Скорость обез- Влажность взвесей в осадка,уплотнения, воживания,осадка после сливной воде, от исход 3 2 час м /(м -ч) уплотнения,г/л ного Пример 1) 0,002100 1 0,035 0,1100 Пример 2) 0,004100 1 0,052 0,2100 Пример 3) 0,010100 1 0,059 0,5100 Пример 4) 0,020100 1 0,061 1100 Пример 5) 0,037100 1 0,067 2100 Пример 6) 0,093100 1 0,070 5100- насыпная плотность ионита 0,55 г/см 3. Таким образом, использование отработанных сильноосновных анионитов для уплотнения и обезвоживания осадков сточных вод позволяет решить поставленную задачу. Данное изобретение может быть использовано на сооружениях очистки городских и производственных сточных вод. Источники информации 1. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. - М. Стройиздат, 1988. - С. 32-147. 2. Аграноник Р.Я. Технология обработки осадков сточных вод с применением центрифуг и ленточных фильтр-прессов / Под ред. Хаустовой Н.А. - М. Стройиздат, 1985. - С. 4. 3. Лейчкис И.М. Фильтрование с применением вспомогательных веществ / Под ред. Кравец В.И. - М. Техника, 1975. - С. 45. 4. Патент России 2026832, МПК 02 11/12. Способ уплотнения осадков / В.М. Бочкарев, Т.В. Молчанова, В.В. Родионов и др. -5040345/26, Заявл. 19.06.92 // Бюл.2. - 20.01.95. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3