Результаты технологического моделирования процессов седиментации в промывных водах

Таким образом, проведенный анализ позволяет утверждать, что одной из основных задач повышения эффективности тонкослойных отстойников является обеспечение равномерного распределения воды по его секциям. Эта задача является особенно важной для полочных отстойников, применяемых для очистки сточных вод.

ЛИТЕРАТУРА

1. Головин В.Л. Тонкослойные модули себя оправдывают// Вода Magazine. - 2008,- №1. - с.

14-19.

2. «Дегремон». Технические записки по проблемам воды. Перевод с английского. - М: Стройиздат, 1983.- 1062 С.

3. Обзорная информация «Опыт применения тонкослойных отстойников в технологических процессах очистки воды». Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. М,: 1979. — 43 с.

4. http://kmv-e.narod.iWOts.htm

Земляная Н.В., Дыренков В. В.

РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СЕДИМЕНТАЦИИ В ПРОМЫВНЫХ ВОДАХ

Очистные сооружения Артемов с кого гидроузла представлены двумя очередями. Первая очередь производительностью 100 тыс. мЗ в сутки организована по классической двухступенчатой схеме (отстойники и скорые фильтры), вторая очередь производительностью 200 тыс. мЗ в сутки представлена одноступенчатой схемой (контактные осветлители).

Технологические исследования были проведены с целью определения основных физико-химических характеристик промывных вод и их осадков для проектирования системы оборота на обеих очередях станции водоподготовки. В процессе экспериментальных исследований определялись показатели качества промывных вод, кинетика осаждения взвеси и влажность уплотненного в процессе отстаивания осадка, обработанного и необработанного флокулянтом.

Пробы воды и осадка отбирались в период работы очистных сооружений, когда фильтры и контактные осветлители работали по времени потери защитного действия. Фильтроцикл составлял по первой и второй очередях 24 часа. Показатели качества сырой воды лежали в пределах: мутность - 6,6 -12,2 мг\л, цветность - 21-23 градуса.

Для исследований промывной воды выбирался контактный осветлитель или фильтр, обладающие наибольшей грязеемкостью. В течении хода промывки загрузки с интервалом в 30 сек отбиралась проба и сливалась в емкость. Далее отобранный объем перемешивался, и составлялась средняя проба. Показатели осредненной пробы промывных вод представлены в табл. 1.

Таблица 1

Концентрации ингредиентов в промывных водах контактных осветлителей и фильтров

Сооружение Мутность, мг\л Цветность, град Взвеш.вещества

11 ось. контактные 85,4 13,0 238,0

2 ось осветлители 73,5 10,2 228,0

3 ось 86,5 8,5 341,0

4 ось 155,6 12,0 255,5

Фильтры 59,3 15,1 189,0

Для исследования кинетики отстаивания осадка отбиралась средняя проба, затем в пять цилиндров емкостью 500мл разливалась отобранная вода, для моделирования процессов перекачки осадка промывная вода интенсивно перемешивалась в течении 10 минут. По истечении 1, 3, 5, 10, 15

минут сифонной трубкой сливался верхний слой осветленной воды до глубины 15 см, в слитой воде определялись содержание взвешенных веществ, мутность и цветность.

Одновременно, в последнем цилиндре через 2 минуты засекался объем выпавшего осадка и пересчитывая на процент от объема исходной воды (500 мл). По полученным данным определялась гидравлическая крупность взвешенных веществ, строилась кривая кинетики выпадения взвеси, кривая выпадения осадка, зависимость эффекта осветления от времени отстаивания.

На рис1. представлен график зависимости эффекта осветления от гидравлической крупности частиц взвесей промывных вод

Анализ зависимости рис. 1 показывает, что в отстоянных промывных водах после осаждения остаются мелкие частицы с гидравлической крупностью меньшей 0,05 мм/с. Если эти промывные воды отправлять в голову очистных сооружений, как это рекомендует нормативная литература, то неизбежным будет накопление в очищаемых водах мелких частиц. Маловероятно, что эти мелкие частицы будут удаляться в отстойниках, так как осаждение в течение суток (рис.1) не привело к 100% эффекту очистки промывной воды.

Накопление мелких частиц с концентрациями выше 10 - 12 мг/л неизбежно приведет к нарушению работы фильтров, увеличению числа промывок и усложнению работы всей станции водоподготовки.

1. Для решения указанной проблемы могут быть предложены два варианта технологического использования промывных вод: Применение флокулянтов для увеличения гидравлической крупности частиц;

2. Изменение технологии оборотного использования промывных вод.

Рис. 1. Зависимость эффекта осветления Э от гидравлической крупности частиц и, содержащихся в промывной воде

При исследовании влияния флокулянтов для интенсификации процессов осветления промывных вод применялись полиакриламид (ПАА), широко используемый в отечественной практике, и ргае81о), выпускаемый предприятием "СОРБЕНТ" (г. Пермь) по ~ германской

технологии. Для исследований бралась средняя проба, составленная так, как это ( Э, % дано выше После ввода раствора флокулянта проба перемешивалась 3 минуты и отстаивалась в течение 30 минут в цилиндре объемом 500 мл и высотой 29см. Для опытного осветления промывных вод использовался 0,1 % раствор полиакриламида по товарному продукту или рабочий раствор с концентрацией 0,06 мг\мл по активному веществу, а также 0,01 % раствор ргаезЫ А-2515 ТЯ с концентрацией 0,01 мг\л. Результаты исследований показали, что флокулянт ргаеэЫ А-2515 ТЯ существенно эффективнее полиакриламида. В пробах с применением этого флокуляниа мутность очищенной воды снизилась в 2,6 раза, а цветность в 1,7 раза по сравнению с пробами, в которых применялся полиакриламид (табл.2). * , г

Опытное осветление промывной воды

Таблица 2

Промывная вода контактного осветлителя, мутность промывной воды 86 мг\л, цветность 8 град, флокулянт ПАА

Дозы ПАА, мг\л 0,01 0,02 0.03 0,04 0,05 0,06 0,07

После осветления мутность, мг\л 1.36 1.45 1.55 1.50 1.45 1.55 1.45

цветность, мг\л 10 10 11 И 10 10 9

Промывная вода контактного осветлителя, мутность промывной воды 73 мг\л, цветность 10 град, флокулянт ргаеБй)! А- 2515 ТЯ

Доза, мг\л 0.03 0.05 0.07 0.09 0,1 0.2

После осветления мутность, мг\л 0.50 0.60 0.65 0.50 0.55 0.60

цветность, мг/л 8 8 8 7 7 6

Визуальные наблюдения за процессом флокуляции позволили сделать следующие выводы.

При применении ПАА:

- на всех дозах ПА А хлопьеобразование хорошее (хлопья крупные);

- в течении первых 5 минут хорошее оседание хлопьев на дозе 0.04, 0.05, 0.06 и 0.07мг\л;

- через 30 минут на всех дозах хлопья оседают хорошо.

При применении praestol А- 2515 ТЯ:

- с увеличением дозы praestol увеличиваются хлопья взвеси,

- оседание хлопьев быстрое, но через 20 минут только на дозе 0 1 мг\л произошло полное оседание хлопьев, на дозе 0.03 мг\л хлопья не осели и через 30 минут,

- на дозе 0.05- 0.09 мг\л и 0.2 мг\л хлопья крупнее, чем на дозе 0.03, но и они до конца не осели через 30 минут.

Кроме вышеприведенных работ были проведены лабораторные испытания по эффективности применения флокулянтов для обработки отстоянной промывной воды первой очереди. Результаты этих исследований показали, что флокулянт оказывает действие только во время первых минут отстаивания. Повторная обработка отстоянной промывной воды флокулянтами процесс седиментации не улучшает.

По 8 контактным осветлителям и по скорому фильтру № 3 были сделаны определения изменения мутности, цветности и содержания взвешенных веществ во время промывки. Концентрации определялись через 2 минуты в течении всего цикла промывки. Эти исследования позволят определить параметры усреднителя.

Важным показателем для проектирования систем обезвоживания осадка является его влажность. В процессе работы были определены влажность осадка промывных вод контактных осветлителей (КО) и скорых фильтров (СФ). Измерения показали, что влажность осадков после КО составляет 97%, после СФ — 95,0- 95,7. Этот результат является очень важным, он говорит о том, что объем осадков после КО в 1,7 раза больше чем после СФ.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы .

1. Концентрации физико-химических показателей промывных вод по различным контактным осветлителям и фильтрам разнятся между собой, что совершенно объяснимо различными состоянием гранулометрического состава фильтрующей загрузки и грязеемкостью сооружений. Очевидно, за расчетные следует принимать наиболее высокие концентрации ингредиентов.

2. Промывная вода после обработки сырой воды коагулянтом осветляется значительно лучше, чем промывные воды после фильтров, рабо гающих без коагуляции.

3. Процесс осветления в лабораторных условиях для промывных вод практически заканчивается за 10 минут для промывных вод коагулированной сырой воды. Для некоагулированной

воды время осветления значительно возрастает. Однако при отстаивании в лабораторных условиях в течении 45 минут с применением флокулянтов достигаются и в этих случаях хорошие показатели осветленной промывной воды. Зная гидравлическую крупность частиц и время отстаивания можно определить оптимальную глубину отстаивания.

4. Хороший эффект дает для увеличения степени осветления промывных вод применение флокулянта ргаез1:о1.

5. Применение флокулянтов дает существенное увеличение гидравлической крупности, которое проявляется в первые минуты осветления, при длительном отстаивании степень удаления мутности повышает только ргаез1о1.

6. Проведенные исследования показали, что путем правильно организованного осветления промывные воды могут быть обработаны до состояния, позволяющего отправлять эти воды на обработку на первой очереди станции водоподготовки Артековского гидроузла. Однако боле целесообразным нам представляется организации оборота промывных вод с непосредственной их подачей на контактные осветлители и скорые фильтры.

7. Для обработки промывных вод обязательно применение флокулянтов. Необходимо предусмотреть на станции обработки промывных вод оборудование, позволяющее применять ргаеБ1:о1. Для этого необходимо соблюсти регламент изготовителя по перемешиванию и растворению этого флокулянта, так как практика показывает, что высокая активность ргаез1о1 требует более тщательного подхода к подготовке рабочих растворов. Целесообразно, на наш взгляд предусмотреть предварительное сухое дозирование флокулянтов.

8. Флокулянты имеют при обработке промывных вод оптимальные дозы, поэтому необходимо оборудование для дозирования позволяющее назначать дозу флокулянта с точностью до 0,01 мг\л.

9. Поскольку процесс осветления практически заканчивается за 10 минут (в подавляющих случаях вода коагулируется) целесообразно применение тонкослойных модулей для сокращения объемов сооружений и обеспечения нормальной эффективности работы первой очереди.

10. Для интенсификации процессов хлопьеобразования (в лабораторных условиях обеспечивалось тщательное перемешивание), целесообразно предусмотреть в качестве сооружений хлопьеобразования контактные (зернистые), рециркуляционные иди тонкослойные камеры.

Земляная Н.В. ,Мосолапов А. И.

ПРИМЕНЕНИЕ БИОРЕАКТОРОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

За последние десятилетия принципы биологической очистки сточных вод во всем мире не претерпели изменений. Существенно поменялось только оборудование, используемое в очистных

комплексах. Основные требования, которые предъявляются к очистным комплексам и оборудованию, сводятся к следующим позициям:

1. Глубокая очистка сточных вод до показателей предельно допустимых концентраций (ПДК) рыбохозяйственных водоемов.

2. Компактность очистных сооружений, позволяющая для станций производительностью 10-12 тыс. мЗ/сутки помещать сооружения в закрытые помещения.

3. Наличие оборудования для обезвоживания осадка, которое делает экономически целесообразным его утилизацию.

4. Наличие оборудования для обработки выбросов, исключающее загрязнение воздуха.

5. Максимальное сокращение размеров санитарно-защитных зон без угрозы возникновения санитарно опасных ситуаций.

Указанным требованиям отвечают очистные комплексы международной корпорации «KWI North America Corporation».

KWI мировой лидер в производстве и поставке оборудования для очистки природных и сточных вод. Компания основана в 1956 году инженером Милошем Крофтой, впервые наладившим серийно заводское изготовление флотационного оборудования.