Уплотнение активного ила

Уплотнение осадков 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. Наиболее трудно уплотняется активный ил. Влажность активного ила составляет 99,2−99,5%. Взвешенные частицы ила имеют небольшой размер и плотную гидратную оболочку, которая препятствует уплотне;

Рис. II-81. Схема процессов обработки осадка нию частиц. Уплотнение активного ила сопровождается ростом удельного сопротивления при фильтровании.

Для уплотнения используют гравитационный, флотационный, центробежный и вибрационный методы.

Гравитационный метод уплотнения является наиболее распространенным и применяется для уплотнения избыточного активного ила и сброженных осадков. Он основан на оседании частиц дисперсной фазы. В качестве илоуплотнителей используют вертикальные или радиальные отстойники. Наибольшее распространение получили илоуплотнители радиального типа, так как в них активный ил получается более высокой концентрации при меньшей длительности уплотнения.

Гравитационное уплотнение не эффективно: наблюдается высокая концентрация взвешенных веществ в отделяемой воде и большая влажность уплотненных осадков, что удорожает последующую их обработку. Для интенсификации процесса используют: коагулирование осадков, например обрабатывают осадок хлорным железом; перемешивание с помощью стержневых мешалок; совместное уплотнение различных видов осадков, например, совместное уплотнение сырого осадка из первичного отстойника и активного ила; термогравитационный метод, который основан на нагревании иловой жидкости. При этом гидратная оболочка вокруг частиц активного ила разрушается, часть связанной воды переходит в свободную, и процесс уплотнения улучшается. Оптимальная температура нагрева 80−90°С.

Флотационный метод уплотнения осадков основан на прилипании частиц активного ила к пузырькам воздуха и всплывании вместе с ними на поверхность. Для образования пузырьков воздуха может быть использован метод напорной флотации, вакуум-флотации, электрофлотации и биологической флотации (за счет развития и жизнедеятельности микроорганизмов при подогреве осадка до 35−55°С). Достоинства метода состоят в сокращении продолжительности процесса и более высокой степени уплотнения.

Наибольшее распространение на практике получила напорная флотация. При этом в осадок активного ила подается определенное количество воды, предварительно насыщенной воздухом под давлением до 0,4 МПа. При снижении давления выделяется растворенный воздух в виде мелких пузырьков. Схема уплотнения ила флотацией показана на рис. 11−82, а схема флотационного уплотнителя — на рис. Н-83.

Рис. 11-82. Схема установки уплотнения флотацией активного ила от обработки городских сточных вод: 1 — первичный отстойник; 2 — аэротенк; 3 — вторичный отстойник; 4 — уплотнитель осадка из первичного отстойника; 5 — флотатор; 6 — емкость для уплотненного ила.

Рис. 11-83. Флотационный уплотнитель: 1 — ввод водовоздушной смеси; 2 — ввод исходного ила; 3 — дырчатая труба; 4 — распределительное устройство; 5 — трубопровод для удаления осветленной жидкости; 6 — трубопровод для опорожнения уплотнителя; 7 — скребок; 8 — лоток.

Рабочую жидкость подают по трубопроводам в нижнюю часть распределительного устройства. Сфлотированный ил собирают скребком, выполненным в виде спирали Архимеда, в периферийный лоток. Расход воздуха на уплотнение составляет 50−60 л/м³. Влажность уплотненного ила достигает 94,5−95%. Продолжительность уплотнения составляет 3−4 ч.

Сгущение активного ила проводят в гидроциклонах, центрифугах и сепараторах. Процессы протекают в поле центробежных сил при высоких скоростях разделения.