Утилизация и ликвидация осадков сточных вод

Осадки сточных вод - это водные суспензии с объемной концентрацией твердой фазы от 0,5 до 10 %. Чтобы отправить осадки сточных вод на ликвидацию или утилизацию, их подвергают предварительной обработке с целью получения шлама, свойства которого обеспечивают возможность его утилизации или ликвидации с наименьшими затратами энергии и загрязнением окружающей среды. Технологический цикл обработки осадков сточных вод представлен на рис. 10.1.

Рис. 10.1.Технологический цикл обработки осадков сточных вод.

Уплотнение осадков сточных вод является первичной стадией их обработки. Распространены гравитационный и флотационный методы уплотнения, которые осуществляют в отстойниках-уплотнителях и установках напорной флотации. Применяют также центробежное уплотнение осадков в циклонах и центрифугах. Перспективно вибрационное уплотнение путем фильтрования осадка через фильтрующие перегородки или с помощью погруженных в осадок вибраторов.

Стабилизация осадка используется для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества, что предотвращает загнивание осадков при длительном хранении на открытом воздухе (сушка на иловых площадках, использование в качестве сельскохозяйственных удобрений и т.п.). Для стабилизации осадков промышленных сточных вод применяют в основном аэробную стабилизацию – длительное аэрирование осадков в сооружениях типа аэротенков, в результате чего происходит распад основной части биологичски разлагаемых веществ, подверженных гниению. Период аэробной стабилизации при температуре 20 °С составляет 8-11 суток, расход кислорода на 1 кг осадка – 0,7 кг.

Кондиционирование осадков проводят для разрушения коллоидной структуры осадка органического происхождения и увеличения его водоотдачи при обезвоживании. В промышленности применяют в основном метод кондиционирования с помощью хлорида железа (III) и извести. Стоимость такой обработки составляет до 40 % стоимости всех затрат при обработке осадка. Поэтому иногда используют более экономичные методы кондиционирования: тепловая обработка, замораживание, электрокоагуляция.

Обезвоживание осадков сточных вод предназначено для получения шлама с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы до 80 %. До недавнего времени обезвоживание осуществлялось в основном сушкой осадков на иловых площадках. Однако, такой процесс имеет низкую эффективность, для него требуются большие земельные участки, загрязняется воздушная среда. Осадки промышленных сточных вод обезвоживают с помощью вакуум-фильтрования, центрифугированием и вибрационным фильтрованием. Обезвоживание термической сушкой применяется для осадков, содержащих сильно токсичные вещества, которые перед ликвидацией и утилизацией необходимо обезвредить.

Ликвидация осадков сточных вод применяется в тех случаях, когда утилизация оказывается невозможной или экономически нерентабельной. Выбор метода ликвидации осадков определяется их составом, а также размещением и планировкой промышленного предприятия. Сжигание – один из наиболее распространенных методов ликвидации осадков сточных вод. Предварительно обезвоженные осадки органического происхождения имеют теплоемкость 16,8-21,0 мЖд/кг, что позволяет поддерживать процесс горения без использования дополнительных источников теплоты. Осадки сжигают на станциях очистки сточных вод в циклонных печах и печах кипящего слоя.