Обработка осадка очистных сооружений

Обработка осадка на очистных сооружениях представляет собой ряд процессов по уменьшению, стабилизации, безвредной обработке и ресурсосбережению осадка, образующегося в процессе очистки сточных вод. Осадок является неизбежным продуктом очистки сточных вод. В основном это твердые или полутвердые вещества, образующиеся в результате осаждения, концентрации или разделения взвешенных твердых частиц, микроорганизмов и органических веществ в сточных водах во время биологической и химической очистки. Ниже приведены типичные процессы и общепринятые методы обработки осадка на общих очистных сооружениях: 1. Сгущение осадка — гравитационное сгущение: используя разницу в плотности между осадком и водой, осадок первоначально сгущается для снижения содержания в нем воды посредством естественного осаждения или осаждения с помощью наклонной пластины/наклонной трубы. - Флотационное концентрирование: использование адгезии мелких пузырьков к частицам ила для того, чтобы заставить частицы ила всплывать на поверхность воды и достигать разделения твердой и жидкой фаз. - Центробежная концентрация: шлам отделяется от твердого вещества под действием центробежной силы, создаваемой высокоскоростным вращением центрифуги, в результате чего получается концентрированный шлам. 2. Сбраживание осадка — анаэробное сбраживание: в анаэробных или бескислородных условиях анаэробные микроорганизмы разлагают органические вещества в осадке с целью получения биогаза (который можно использовать в качестве энергии), углекислого газа и стабилизированного остатка осадка. Анаэробное сбраживание может значительно сократить объем ила, стабилизировать органические вещества, уничтожить патогены и получить энергию. - Аэробное сбраживание: в аэробных условиях органическое вещество в иле преобразуется в углекислый газ, воду и микробные клетки посредством биологического окисления аэробными микроорганизмами, что еще больше снижает содержание органического вещества, а также оказывает определенный эффект уничтожения патогенов. Аэробное сбраживание обычно не обеспечивает такого значительного уменьшения количества ила, как анаэробное сбраживание, но требует более короткого времени пребывания. 3. Обезвоживание осадка - Механическое обезвоживание: включая ленточный фильтр-пресс, пластинчатый и рамный фильтр-пресс, центробежный дегидратор и т. д., которые дополнительно удаляют влагу из осадка посредством физического давления или центробежной силы, снижая содержание влаги в осадке примерно до 60–80 %, образуя относительно сухую и твердую глинистую корку, которая удобна для последующей обработки или утилизации. - Химическое кондиционирование: перед дегидратацией в ил иногда добавляют коагулянты (например, полиакриламид) или флокулянты (например, полиалюминийхлорид) для кондиционирования ила с целью улучшения его обезвоживающих свойств и повышения эффективности дегидратации. 4. Глубокое обезвоживание — термическая сушка: обезвоженный шлам дополнительно высушивается с помощью методов нагрева, таких как горячий воздух и пар, для снижения содержания влаги до 10–40%, значительно уменьшая объем и увеличивая теплотворную способность, что удобно для последующего сжигания или утилизации ресурсов. - Сушка с использованием низкотемпературного теплового насоса: Используя технологию низкотемпературного теплового насоса, можно добиться глубокого обезвоживания шлама при меньшем потреблении энергии, что особенно подходит для случаев с высокими требованиями к рекуперации энергии и экологичности. 5. Стабилизация ила – компостирование: в результате аэробной ферментации органическое вещество ила под действием микроорганизмов превращается в стабильный гумус, в результате чего получается органическое удобрение. Подходит для ила, содержащего больше растительных веществ. - Термохимическая обработка: например, термический гидролиз, мокрое окисление, сжигание и т. д., с помощью высокотемпературного или химического окисления можно полностью разложить органические вещества, убить патогены и добиться безвредности и уменьшения количества шлама. 6. Окончательная утилизация и использование ресурсов — землепользование: После обезвреживания и стабилизации осадок сточных вод, такой как компост, может быть напрямую использован для улучшения почвы или удобрения сельскохозяйственных угодий, но он должен соответствовать строгим сельскохозяйственным стандартам и надзору. - Свалка: ил, непригодный для использования в качестве почвы, можно отправлять на свалки, отвечающие требованиям по охране окружающей среды для безопасного захоронения, но при этом занимаемая свалкой площадь должна быть сведена к минимуму. - Сжигание: шлам полностью сжигается в мусоросжигательной печи для достижения максимального сокращения выбросов с одновременным получением тепловой энергии для выработки электроэнергии или отопления. Зола после сжигания небольшая, стабильная и безвредная, ее можно использовать в качестве сырья для строительных материалов или безопасно захоронить. - Использование строительных материалов: например, производство кирпича, керамзита и т. д., использование шлама в качестве сырья или добавки для производства различных строительных материалов. 7. Мониторинг и управление окружающей средой. Регистрируйте и контролируйте весь процесс образования, обработки и утилизации ила: убедитесь, что обработка ила соответствует соответствующим национальным и местным законам, правилам и стандартам. - Регулярные испытания: мониторинг различных показателей обработанного ила (таких как влажность, содержание органических веществ, содержание тяжелых металлов, количество патогенов и т. д.) для обеспечения соблюдения стандартов сброса или утилизации. - План реагирования на чрезвычайные ситуации: разработка планов реагирования на чрезвычайные ситуации для устранения чрезвычайных ситуаций, таких как отказ установок по обработке ила и утечка ила, с целью снижения воздействия на окружающую среду. Обработка осадка на очистных сооружениях представляет собой комплексный процесс. Необходимо выбрать соответствующую комбинацию технологий очистки, исходя из характеристик ила и местных фактических условий, принимая во внимание экономические, экологические и социальные выгоды. В то же время, с развитием технологий и повышением требований по охране окружающей среды, процессы обработки шлама также постоянно оптимизируются и совершенствуются для достижения более эффективных и экологически безопасных целей утилизации шлама.