ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ И ИЛОУПЛОТНИТЕЛИ

Очистка сточных вод представляет собой сложный процесс, по стоимости почти в 2 раза превышающий стоимость очистки природных вод. В процессе биологической очистки сточных вод взаимодействие между загрязнениями и микроорганизмами приводит к сокращению загрязнений и увеличению количества микроорганизмов, которые должны удаляться из системы очистки сточных вод в виде избыточного активного ила.

Вторичные отстойники обеспечивают осаждение активного ила и отделение его от очищенных сточных вод. Оседающий активный ил используют для очистки поступающих новых порций сточных вод (возвратный активный ил), а его прирост (избыточный активный ил) направляют на обработку.

Активный ил - это суспензия, образованная комплексом микроорганизмов с адсорбированными и частично окисленными взвешенными, коллоидными и растворимыми органическими веществами. Активный ил содержит примерно в 2 раза больше белков и в 2...3 раза меньше углеводов, чем осадок первичных отстойников. Сухое вещество активного ила включает: жиров и масел - 4...25%, белков - 26...43, азота (N) -

• 2,4...7,5, фосфора (Р2О5) - 2,8... 11, калия (К₂0) - 0,2...0,7 % от массы сухого вещества при общем содержании органического вещества в активном иле 65...82 %. Щелочность ила
• 580.. Л100 мг/л СаС0₃, содержание органических кислот -
• 1100.. . 1700 мг/л, pH - 6,5...7,5 [ 19].

Активный ил осаждается в виде хлопьев среднего размера от 1 до 4 мм, имеющих светло-серый, желтовато-серый или темно-коричневый цвет. Хранение активного ила в отсутствие аэрации приводит к его денитрификации, в процессе которой ил всплывает на поверхность резервуаров.

Влажность активного ила, удаляемого из вторичных отстойников после очистки сточных вод в аэротенках, составляет

99.2.. .99.7.%. Биопленка после биофильтров, удаляемая из вторичных отстойников, имеет влажность 96...99 %. В связи с высокой влажностью важным этапом последующей обработки активного ила является его гравитационное уплотнение, после которого его влажность снижается до 95...98%, что приводит к сокращению его объёма в 5... 15 раз [19].

Для ориентировочных расчетов количество смеси осадка первичных отстойников и уплотнённого избыточного активного ила при средней влажности 96,2 % можно принимать равным 0,5... 1% от объёма очищаемых сточных вод (в среднем 0,8 %). Количество избыточного активного ила по сухому веществу определяют по формуле (3.10). Средняя плотность активного ила составляет 0,7... 1,3 г/м³ при плотности сухого вещества активного ила 1,1... 1,5 г/м³.

Активный ил уже при влажности 88...91 % имеет пастообразную консистенцию, а при 85...87 % и ниже имеет вид влажной земли. При концентрации сухих веществ выше 3 % в суспензии активного ила она становится неньютоновской жидкостью, т.е. при указанных концентрациях потери напора непропорциональны скорости и вязкости. Также она является тиксотропной, т.е. при перемешивании снижается вязкость. Вязкость осадков также возрастает с увеличением концентрации активного ила.

Дисперсная фаза осадков включает частицы органического и минерального происхождения различных размеров, формы и свойств. По данным нескольких станций аэрации, в свежем осадке первичных отстойников масса частиц размером более

7.. . 10 мм составляет 5...20 %, размером 1...7 мм - 9...33 % и размером менее 1 мм - 50...88 % от общей массы сухого веще-

ства осадка. Сброженный в метантенках осадок по сравнению со свежим имеет более мелкую и однородную структуру, число частиц размером менее 1 мм в нем составляет в среднем 85 %. В активном иле число частиц размером менее 1 мм достигает 98 %, размером 1...3 мм - 1,6 %, более 3 мм - 0,4 % от массы сухого вещества активного ила.

ДЛ. %

Рис. 4.1. Зависимость суммарного содержания частиц Ли

от их размера 4:

• 1 - для сырого осадка первичных отстойников;
• 2 - для сброженной смеси; 3 - для уплотненного активного ила

Изучение дисперсного состава частиц твердой фазы [19] показало, что в среднем около 90 % частиц, содержащихся в твердой фазе уплотненного активного ила, имеют размер менее 0,15 мм, тогда как в сброженной в мезофильных условиях смеси осадков первичных отстойников и активного ила таких частиц 65 %, а в осадке первичных отстойников - 45 % (рис. 4.1).

Классификация и виды отстойников

Отстойники, используемые на очистных сооружениях, классифицируют следующим образом:

• • по характеру работы: периодического (контактные) и непрерывного (проточные) действия;
• • по технологической роли; первичные отстойники (для осветления сточной воды), вторичные (для отстаивания воды, прошедшей биологическую очистку) и третичные (для доочистки), илоуплотнители, осадкоуплотнители;
• • по направлению движения потока воды: вертикальные, горизонтальные, радиальные (разновидности: с центральным, периферийным и радиальным подвижным впуском воды) и наклонные тонкослойные (в зависимости от схемы движения воды и осадка бывают прямоточными, противоточными и перекрестными);
• • по способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ: с активной флокуляцией (достигаемой путем аэрации, механического перемешивания или реагентной обработкой) и пассивной флокуляцией (разновидности: в свободном объеме или в контактной среде);
• • по способу выгрузки осадка: сооружения со скребковыми механизмами, илососами и гидросмывом.