Технологические схемы биологической очистки

Сооружения биохимической очистки химических предприятий могут иметь различные технологические схемы, которые выбирают в зависимости от характеристик поступающих в них промышленных сточных вод. Наиболее простая схема биоочистки сточных вод имеет следующий вид (рис. 19).

Рис. 19. Схема установки для биологической очистки

1 – первичный отстойник; 2 – предаэратор; 3 – аэротенк; 4 – регенератор; 5 - вторичный отстойник

Сточные воды подаются в первичный отстойник 1 куда для улучшения осаждения взвешенных частиц можно подавать часть избыточного ила. Затем осветленная вода поступает в предаэратор-усреднитель 2, в который направляют часть избыточного ила из вторичного отстойника 5. Здесь сточных воды предварительно аэрируются воздухом в течение 15-20 минут. В случае необходимости в преаэратор могут быть введены нейтрализующие добавки и питательные вещества. Из аппарата 2 сточную воду подают в аэротенк 3, через который циркулирует и активный ил. После контактирования сточная вода с илом поступает во вторичный отстойник 5, где происходит отделение ила от воды. Большую часть ила возвращают в аэротенк, а его избыток направляют в предаэратор.

При выборе технологической схемы биоочистки необходимо учитывать следующее: 1) устойчивый технологический процесс очистки можно обеспечить только в том случае, если на вход аэротенка подается смешанный сток стабильных и заданных параметров, для этого в технологической схеме необходимо в обязательном порядке предусмотреть усреднительные емкости; 2) первым критерием выбора технологической схемы должно быть обеспечение требований к качеству очищенных сточных вод, т.е. дальнейшей экономической оценке должны подвергаться только технологические схемы, обеспечивающие получение сточных вод не хуже заданного качества; 3) окончательный вариант технологической схемы должен выбираться из условий минимизации затрат.

Обработка осадков

В процессе биохимической очистки в первичных и вторичных отстойниках образуются большие массы осадков, которые необходимо утилизировать или обрабатывать с целью уменьшения загрязнения биосферы. Осадки сточных вод могут быть в основном минерального состава, в основном органического состава и смешанные. Они характеризуются содержанием сухого вещества, содержанием беззольного вещества, элементным составом, гранулометрическим составом.

Во вторичных отстойниках в осадке находится в основном избыточный активный ил, объем которого в 1,5-2 раза больше, чем объем осадка из первичного отстойника. В осадках содержится свободная и связанная вода, свободная вода (60-65 %) может быть легко удалена из осадка, связанная вода (30-35 %) – коллоидно-связанная и гигроскопическая, удаление которой затруднено.

Для обработки и обезвреживания осадков используются различные технологические процессы, представленные на рис. 20.

Уплотнение активного ила связано с удалением свободной влаги и является необходимой стадией всех технологических схем обработки осадков. При уплотнении удаляется в среднем 60 % влаги и масса осадка сокращается в 2,5 раза. Для уплотнения используют гравитационный, флотационный, центробежный и вибрационный методы.

Процесс стабилизации осадков проводят для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества на диоксид углерода, метан и воду. Стабилизацию ведут при полощи микроорганизмов в анаэробных и аэробных условиях.

Рис. 20. Схемы процессов обработки осадка

Кондиционирование осадков проводят для снижения удельного сопротивления и улучшения водоотдачи вследствие изменения форм связи воды. Кондиционирование проводят реагентными и безреагентными способами. При реагентной обработке осадка происходит коагуляция с разрывом сольвентных оболочек и улучшаются водоотдающие свойства.

К безреагентным методам обработки относятся тепловая обработка, замораживание с последующим отстаиванием, жидкофазное окисление, электрокоагуляция и радиационное облучение.

Термическую обработку осадков проводят в случае их подготовки к рекуперации. Сушку осадков проводят в сушилках различной конструкции.