автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:АЭРОБНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ АКТИВНОГО ИЛА В ТЕРМОФИЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ШДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЯШЕРНО-СТРОИТЕЯЬШЯ ИНТШУТ им. В.ВЛУЙШШЕВА

Л - ММ

На правах рукописи ХОАНГ ВАН ХУЭ

УКВ 628.336.6

АЭРОБНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ АКТИВНОГО ИЛА В ТШЮТИЛЫШ УСЛОВИЯХ " .

05*23.04 - водоснабжение а жанадиэавдя

А В * О р в ф » Р в Т ; диссертации па сожев&ние учено* е»«пем хаедвдата тедничвсжях вауж

Работа штшт w тафедр» жанализацик Московского инженерно-строительного института им. В.В.КуЙбшева.

Научный руководите» - кандидат технических наук*

доцент ) Т. А. Картина"]

НаучньЯ консультант - кандидат тахшгчеокта ваук,

.доцент Д.Д.Жуков

Официальные оппоненты:- доктор технических наук.

Профессор ШКВОВ Гввтер Л.И. ■ - кандидат технических наук, доцента Гаяин Б.А.

Ведущая организация: - проектный институт ТШЗРСКСМЮТ-

BCWKAHAI" 1Ш POW,

»

Ведите диссертации состоится */<f" /// 1984годе в на заседании специализированного Совета К,053.XI.03 .

по водоснабжению и канализации в. Московском, ордена Трудового ■ Красного Знамени инженерно-строительном'институте mi. B.B.ltyM».!» ' , лева по адресу; II3II4 г. Москва, Щлоэовая набережная, д. 8, * 1 аудитории р

. ■" .гл

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ШСИ им. .

В.В.Куйбшева,

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отэкв в : 2-х вкаемшшрах по адресу; II3II4, г. Москва, U-II4, Шлюзовав набережная, д. 8, Ученый Совет.

Автореферат разослан '¿tj*. У/ 1984 р. Д^

Ученый секретарь специализированного Совета , „

канд. техн. наук, доцент В.И.Калицун

• / ■ ошля характеристика работу ' . ' -

V . Актуальнооть темы. В решениях'ХХУ и ХХУ1 съездов КПСС и в решениях 1У к У съездов КПЗ предусматривается проведение комплекса мероприятий по эшците. о*ружатщой среды от загрязнения, в том*числе - расширение строительств», -^усовершенствование и увеличение мощности --1 сооружений по очистке сточных'вод, повшениа' 8$фективности технологических процессов. ' ■ . : ..■ '. ' ■';'. ;

Синим из влёмектов'охрутяяпей среды является защита водоегав . от.загрязнения, путём массового строительства очистных сооружений.

В последние годы проведены исследования по разработке новых, ■ усовершенствованию и^развнтип'изв'естных методов и,аппаратов для ' обработки осадков сточных вод. Аэробной стабилизации при атом бшю уделено большое внимание, ■ :

Богатой опыт,по обработке осадков сточных вод в СССР и других .странах показывают,- что'аэробная стабилизация является не только,-экономичным, но и перспективным методом обработки осадков, особенно для актившго ила."' ■ ■'.'. ■'.:. ' ■■

; Для условий тропического климата Вьетнама проблема*обработки осадков очень сложна. Специалист« в области канализации стремятся примевятьковые вконоиичш». и аффективные методы обработки осад- , ков сточкях вод для обеспечения потребностей развития народного: хозяйства. Путем к втому является глубокое изучение и понимание-важности, необходимости и сути проблемы охранив окрухощеЙ среды и дальнейшее исследование всех сторон проблемы обработки осадков*. . V ■ * ■ В .связи С ведущейся индустриализацией,' в СРВ, проектируются и строятся современные промышленные предприятия, на которых запроек-■ тировачы станции биологической очистки. 'Традиционные способы обработки осадков в «етантенках^зачастую здесь не приемлемы,(Поскольку имеется только избыточный активныйил.'Здесь возможно примене-

с'.".. •Г/:-.':'.1 '.' { ■

Г'-." ■'"." . ;

нив' аэробной стабилизации. - - ^ : - ■

Перспективна она и для,городов,.таи как имеется тенденция строительства станций без первичных отстойников. Обменяете* это тем, что во Вьетнаме о его жарким климатом истребляется иного во-;; ... ды и на,очистныо сооружения'поступают слабоконцентрированные водм. . х Усугубляется это наличие« в города* общесплавной системы каналмза- .

Особенно перспективной для стран тропической зоны является ; термофильная аэробная стабилизация. - V - ■ .

Цель работы.1 Исследование процесса аэробной стабилизации в ' ершфильных условиях, разработка методики его расчета и выработ-. ха основных рекомендаций по конструированию новда ичнералпзаторов для обработки активного ила и проведение технико-экономической, сценки процесса. ■ " ;- ■ ■; , * . ;

^аууная|новизну. .В диссертации впорвыо: .'.- - исследована закономерность снижения концентрации органических веществ'активного ила в процессе аэробной стабилизации в ■ ■■ термофильных условиях, .установлен вторичный рост-термофильных ' "' . КИКрООрГОНИЭМОа$ ' ■ ^ " :*'.'■■ ■ ;

- экспериментально доказано .наличие и ис с ледова н * процес с нитрификации при аэробной стаб или эации втермофи льшж условиях и показано, его значение для оценки количества .потребного кислорода; •

'.;■-. ;'■- проведено исследование характеристики обезвоживания актив- ; ., него ила за период аэробной стабилизации в термофильных условиях;

- на основании полученных результатов исследований проиэве-. \ дена разработка методики расчета стабилизаторов, предназначен^«

для обработки осадков сточных вод методом аэробной стабилизации в термофильюдс условиях; ■ , '■- '■"/".■ ■ " .

- предложено теоретически обоснованное конструктивное решение > ' " термофильного аэробного стабилизатора. ' ■ 1 У,• 1 'V''

: '■ ; ■■.. лV - , ■..

. Практическая ценность. Полученные результаты исследований могут бить использованы проектировщиками, занимащимися обработкой осадков сточннх под,

■■ Предложенная конструкция минерализаторов отличается не большими приведенными затратами, особенно кляусловий Вьетнама.

Объем .работц. Диссертация состоит из введения, пяти,_гвав, основных выводов, списка литературы и приложения. Общий объем работы, 12& стр. машйкнописного текста, 22 рисунков, 23 таблицы и' приложения. Библиография содержит 122:наименований, в том числе 70 эарубекньк источников, . - .

..' Аггробадия работы. " Работа доложена на научной конферчнгрт МКСИ им. В.В.КуЙбкзева в 1984 г, ' . . у"-: '■ ■*"::■■■-

На защиту выносятс»г!Ч ::.■■■'. ,'.'.. У ■

; . : Г;' - закономерность изменения - концентрации активного ила, химической потребности в кислороде фильтрата и зольности за период .»зробной стабилизации в; тераофялышх уелогиях;'

, - характеристика стабилизированного активного ила как о гигиенической точки зрения, так я о точка зрения влагоотдачи;

. - ход процесса нятрйфикации при ввробвоЯ отабилиэадии в термофильных условиях; . •/ .• '"".'..'••'' :'■■*;'-"■■' '■-■"'"'/■ . : ^ конструкция.« методика расчетаминерали зато ров, предчаэна-пеяншс для обработки осадков ивктиввдго ила методом аэробной ста бвлазазрт в терюфилъныхусловнях;;.: • ■ " *, ■ ":■■' • ,- теэотхз-экоыошгческая оценка предложенного метода.:.

;•.' ' ; • ' СОДЕРЕАНЯВ РАБОТЫ, ; . . •. ^Ч-:

- Л Во введении кратко охарактеризована актуальность проблемы 'авробш)й обработет аететното'*да.сточншс вод и сформулированы основные задача исследований, ..■ -. -..

В первой главе приведен обширней овэо'р литературныхданных по'проблеме обработки осадков. Проанализированы преимущества и недостатки различных методов обработки осадков сточных вод, характеристики обработанного осадка и его утилизация»

Н^ станциях аэрации сточных вод образуются различного вида осадки^ содержящуэ органические вещеетва. :Объем, составы и свойства осадков эависят от состава: очищенш« сточшх вод; Количество:. осадков обычно равняется около 0,1%'расхода сточ^шх вод,,Разнообразие осадков в объемах, составах и сзойстиах, .гриьодят к.неяото-. рки трудностям' их обработки. 'У- ^ ■.'■"'.

1 Данные различных исследователей показывают, что на станциях небольшой производительностью для обработки осадков целесообразно применять аэробное-сбраживание. Для крупных станций аэрации осадок из,первичных отстойников1 перекачивается на анаэробное сбраживание, л активный ил на стабилизацию.' • - " *:

1ю данным разлнчти исследователей можно прийти к выводу, что аэробная обработка осадков является более;э<|^ект(;Г!Ным и экономичным методом перед анаэробной, но она выгодна для обработки одного^ ризд осадка - активного ила. 1 ' ■ .

■ В последние годи аэробной стабилизацииосадков в термамильних услоииях уделялось-большое внимание. По.сравнению с mosoíилькои ' терчо]»ль(1ая стабилизация имеет,следующие оснортда Урсгмуч^ства;/ ■ - процесс,является более устойчивым по отношению к залповым ; . нагрузкам, влиянию металлов.и другим не благоприятным воздействиям - получа*гг стабильннй;надежно обезвреженный продукт с хороим-м•а седиментациошшки;свойствами; - ':■■■ -Л ■ '

■ - — проноса происходит б большой китенс'/вность», что поэвоглет уменьшить об'ций'объем соорут.нниЯ; ■"*.- ■ \ .".

. :, - обгеботвннмй осадок благоприятствует рост.у, растений, "улучшает агрох:1мичсские сгсЯства почм;, что! указывает ич. перспектив-.

Л i

ATS

водетвенньве уеловиях. Поэтому реакции, участвующие в процесса',/'' «орсСной стабилизации {рисI) обычно упрощают и представляют в виде суммарной реакции, описываемой следупцим уравнением; :

{общее содержание . микроорганизмы ' . ■

органические • + üj -г—— .

. вещества/ ..биогенные элементы :

Í'- нераэлагаемые . ... •. ■'■'■:' V до • ;*■;■■' У . -. ■*■ ■■ ■ органические + C0¡¡ + Н20 + : или (I)

.. вещества ; ■. . ■'-■■.,-■ / Н^з • : Y

Это уравнение и исследуется експерименталъно.. ' ■■■■■ Значение термохимии необходимо для подсчета тепла, образуй: ицегося я процессе разложения хлеточнрго вещества, которое в сочетании с величиной потерь тепла;определяют температуру, при вето рой процесс будет происходить в аатотермофильных условиях.

Значение стехиометрии необходима для подсчета количества ... органических веществ разлагаемых в процессу,'и для подсчета, иеоб-■ ходимого количества кислорода. ' ..'

Кислород, необходимый для преобразования аммиака в нитраты . приблизительно составляет 4,5 Г на'1 г аммиака,^Количество кислорода, необходимое для окисления биохимически разлагаемых органических веществ в уравнение (I) возрастет^,4 раза в случае поАной . стабилизации. (\ • Л1-'■■.'.■V1 ■'■'."

.Ключевым стехиометрическиы коэффициентом является соотношение потребного кислорода и органических веществ,, окисленных в,реакции. Более проотой методикой определения этого соотнолениятявдя ется предложение основанное на равенстве химической потребности в ' кислороде (ХПК) осадков, выраженной в г ХПК на" г органических веществ и количеством кислорода потребляемого в процессе аэробного"; разложения;..

Кэличество тепла» обраэусцого в термогенеэе, можно подсчитать о помоги применения принципов термохимии ж стехиометрическим уравнениям. Тепло реакции можно рассматривать как тепло сго-'^рамия.'Перспехтивным методом определения количества;тепла сгора-. ния"является метод, предложенный Эчяржом и Камбу, который пока- -. задает, что тепло-сгорания приблизительно равно 13,5 к&г/р биохимически разлагаемых органических веществ, выраженные в кислород. ■ мых;эквивалентах, в случае когда продуктом окисления является амииак, и около 19,8 кВт/г когаа образуется -нитрат.1

Изложена существующая теория,кинетики биологических процес-^ . соя стабилизации активного ила. ,. ч, ; ,

г Скорость, изменения концентрации раэлагаемой бяомаесн овредо- . ' гнется по формуле: •.' : - •

. тае - константа скорости реапдеи; V Л ; > 5 концентрация биохимически разлагаемых органических

.■^-У ' V- * .веществ, ^ ■ г- - ■ < V: ■

V Коэффициент скорости 1^1, » называемый такаю коэффициентом > 7 раалокеяня, является фугощивйтемпературн! Влитературепо очист-; же сточных вод влияние температуряна коэффициенты скорости биоло* ■

гичеокюс процессов обычно выражаются упрощенным уравнением 1рре-" ■■: . ' ниуса: ■ Г:;-;-С"--::'--л'■ '■ Ч '; ; -

I .7 гдеК^' —: ковффицаент.,

скорости.реакция при ЗО^С; 1 ' : ; ■■'.■ •

■ - ; '^.0 4 тв^ермур^ таэФФ^ ' -

.* ;, ^Приведен принция пострбения математической модели процесса: л

" У: .'>.*-'• Баланс масса и тегшаг/У^ />-■.-"'-У*

аз -

(4).

у-тт-гад- ед - аду :

,, .... ... .. где ■ ■ (аи - расход яла поступающего в реактор; ■ л- ; -

/-■-'.' V - объем реактора; •'■.-••Ч ' ,'

- биохимически разлагаете органические вещества соот-

..........ветственно в начале и конце процесса. /

- КислородннЯ баланс (в стационарном режиме) "/

{количество подаваемого.-" 0

{количество " (количество1

Iуходящего ~.и2 (потребляемого " ® ^

- Баланс тепловик Потерь и расхода тепла. Видится таким же_ образом, что и балансы массы и кислорода. . "

где - биологическая генерация тепла;

■ "м - расход анергии на перемешивание; ;■ ■ '

- потери тепла с жидкость» после очистхи; ■ Нч - потери тепла в отходяцем газе; . ^

- потери тепла в окружающую среду. Л..:

1, ' ' В третьей главе' изложены методика и .результаты вксперимен-, .: таль них исследований ааробной стабилизации активного ила и их анализа ' ' ^■-';"/'- .■■ 'V ■ * \ ■:"-' ' - -..'Л.

Исследование авробноПстабадизации'втермофильных условиях , > проводили в лабораторных условиях^ Активный нл получали с Курь- " яновской станции аэрации с концентрацией твердых'частиц 4000-7000 мг/д. Исходная ХПК фильтрата активного ила.равнялась'около 60 мг/л," концентрация нитритов и нитратов била 1мгУл и'зольность ила ояоло

^'Л..'/^-';-; ■-А:-;;■/.:',

■ Исследование* проводили при температуре

при контакт- ■

ноы'рекиме, а такке при режиме с подпиткой 20 и 5С? свежего, ила. ■'.-'

' Температуры выбраны из желания найгноптимальну» температуру для ■ подавления процесса нитрификация при одновременно высокой скоро- >

- сти разложения органических веществ.

Закономерность изменения концентрации твердых частиц актив- ' ного ила при аэробной стабилизации в'термофильных условиях отля-чается от закономерности их изменения в меэофильных условие. . ':..'.'■'■ В процессе стабилизации происходит, распад органического -вещества ила*, вследствие чего возрастет ХШ фильтрата активного ила, ;

■ одновременно ловшается оольность; уменьшается содержание сухого . . вещества й рост концентрации нитритов и нитратов в рчстворе, ре»-

//жо уменьшается количественный состав микрофлора.иле. * ■ ' >

"- 1 .Из результатов экспериментальных иселедоваккйвидно, что ха-.4 рактер изменения ;ХПК однотипен при различных температурах, но . ' у максимум веяичины.ХПХ.тем больше,- чем »(ше температура. Так, ХГКтаат при ? • РО°С составила 950 мг/л, при >0°С ~ 1140 мг/л и при 05° С - 1340 мг/л. - '"V / ■ •

- Безотносительно > температуре величина ХПК^^' шбладалась . во всех опытах на третьи сутки процесса, после' чегоХПК фильтрата снижалась. Этоможно соотнести о роогом^концентрации ила вр в то- ,-ричном процессе.при развитии адаптированной микрофлоры!в жестких

- -' условияхСуществования. ' '.V, . .■.-.'.. - '

*..' По результатам .наших опытов процесс аэробной стабилизации , > / . активного чла в термофилышх; условиях условно можно разделить'на

- ■'■/два периода:, период убили и период наращивания ила.''; \

: , -Произведенные'некоторые расчеты обработки результатов »копе-.1 риментов показывают, что в I периоде не "возможно'считать убыль ^ ■ "ила по ХП-С {ильтрата, ■ а .только'по зольности и прямому счету,' а во . 2 периоде это подсчет ыожно вести как по ХШ, так к: по прямому

■ с^ету^ ; ■■ - ■.'■..--"; ■ ■■''.'.'■■■: 1 ■ ■■■ ■■■ ■■■ ^ ■ ; ': : ■ ■■.■■■'. -

Процесс'термофильной стабилизации может быть представлен . состоящим из двух последовательных регкциД - распад биомассы ые-, золильных и синтез териофияьгаж микрооргенизмов на веществе того

■ распада по схеме V ' _.-',•■ ■ У . 'V ■".■' ■ V ■ ■

• • А Л. И ^ Б; V"-IV.1 - Л''''■ ^ ^ ^:

Здесь А разлагаемая биомасса медофилылк микроорганизмов; I? - > ; продукт распада; Э - биомасса термофилъгасс микроорганизмов;

Как показано »'литературном обзоре и вашими исследованиями - . ' распад может быть описан реакцией первого порядка, т. е. С*- ^б"*-1, синтез тоже может бить описан в принципе уравнением втоЯреакции, .' т.е. - СВ1ЛХ ^ ) , но в некоторая поправками. '.».

Используя формулы необратимы* последователь ншс реакций име-;'' тод приближенного подбора,. получим следущиеформугы, описшавг^е 'процесс термофильной авробной стабилизации. - - ' ,/ - Для изменения суммарной концентрации активного 'ила;

. : ■ где Ь продолжительность стабилизации, сут.; : '•"•.

Т - рабочая температура в стабилизаторе, . -1;, ,'■ V'

(¡, - исходная- концентрация активного ила» кг/л, ..-•':. V .•' ,Л/ .-'-Для изменения. ЯК фильтрата активного" ила; ч _' .V'■

ХПЦ = 1б.т.Г .в ' . + Ь ^ + ХШ^ а;; (в);

. Здесь ХШ^ - исходкая химичвская погребность в кислороде ила,мг/л. Результаты готробиологических мблвденжй'.медущие (среднее

■ состояние):. . • , ' : • . •':. '. ' '.у '-,'-. Сутки "О". Исходное:состояние - ^

^I. _.' , • ' 2. Аме&д голые; крув»*» .; срс*нме; .+¿¿4*^ . ,; * _

). СепКор1эг1ь. 4. СоЬШа, ; КьЫс*ии,;. 5. КапЦ^сш

6. Оодорос ли' Нитчатые » 7. Гриб» , 8. Вгчопегло. , : : > Э. Л«риЦ»1а Соцл^л , .,.;■* Ю. ^нЫвмА п. МетлЫл

рисаШи» , 13. УогимИл &р.. 14. РЬя^На^и», ■15. .Мелкие■■ На^еЦлм,• ' ■ ''. ' л ' '

Биоценоз ила характерен для очистнис сооружений, работая^« на полное окисление и нитрификацию. Наличие нитрификации подтверждается присутствие« организиов 3-его тропического уровня (сосущие инфузории, коловратки). Обнаружены представители 3 типов низших растений; бактерии, водоросли, грибы к 6 классов безлоэвоноч-"ных животных; ресничные инфузории; прикрепленные и свободноплава-юцие. сосущие инфузории,. саркодовые жгутиконосцы, коловратки, черви. .'/.■'■'.".'""V/ -'■..' ■'■ Vу" '"■■'■' ;

визкологические состояние организиов удовлетворительное* ресничные диски'инфузорий открыты, кояоврацательные аппараты коловраток в работу, признаков угнетения организиов' нот, хлопок / компактный. .,■"■'." "..."-.*'■■'- • > '; . '

Сутки "1". I. АпсеИа. , 2. Цисты Л(*чт«йи.и* организмов 3. Ци<ты мелкие НлцсЦвб 4.' Цисте коловраток, 5, Амс£ы/олмс. Средние и мелкие , 6. [1*1^«»/, 7. Гри4и , • в. ^ею,, 9. Сеп1\с>р1жи. »ж>лл1 рлэДиг . ' .

'■'.;-' Исчезли организмы; чувствительные.к воздействию неблагоприятных условий, отдельные вкземлляры инцистиро вались, : \

Остались устойчивые Форш к неблагоприятный условиях; рака-внлькые Амебы, нитчатые/.1; - ''

сутки, .■

I. ДиеНа, • 2. Цист«* «(юоеАтих , 3. - . . -

Геэхо снизилось разнообразие организиов. Исчезли нитчатые формы, .остались раковинные'амебы (в отдельных,случаях раковины пустые). ■. .'-..' ■ •'. .

Сутки "в". . ' . ; '■■

' I. ИксИо. • 2. Цисты, простейших *■... * • -■"■.: ■:' ";.. . ; -раковинныв;амебы сохранились в единичных экземплярах при симметричности формы (признак живого": организма). Хлопок.отсутст-■ ■ •ует. Много-разрушенных раковинок Лл-сеИа , Цистн простейших со-' ■ хранились.'; -.'■ ■,'.■■■: . '''■■ *'*• .Д/;■'' .

:"'/■■', Как следует, из етих определений, ил в процессе термофильной стабилизации практически(теряет жизнеспособных простейших и пре- \ вращается в микробный ия с разрушенным хлопком, '; ;■'.' " - - ;

О; Целый ряд огштов,.приведенных нами показывает,' что процесс нитрификации идет даже при температуре Т » 65?С, Он интенсивно , . развивается первые 2 суток от начала опыта, а затем убывает, но '.< начального значения не достигает. Концентрация нитритов и нитратов при { ш 2 сут. равна примерно соответственно 23 и 14 мг/л.

^ Процесс нитрофикацни при режима с подпиткой 20 и,БОЙ,свежего \ активного ила идет почти с постоянным значением. Концентрация ^ * нитритов и нитратов в этом случае равны половине максимального/ ; : значения, получаемого при контактном режиме. Количество кислорода,' необходимое для процесса нитрифинадии составляет примерно 2-31от / ХПК фильтрата 'активного ила'^ ■■■/.;-' . .^Ч"'-; ^¡ХХ. -^Х'Х

:: Результаты опытов на определение удельного сопротивления ила -ва период стабилизация при термофильных условиях (50-60°С) приве- л' дены » табл. 1» "■"-:■ ;ХХ. \ ХхХ ■ X : Х/У " ;.=.;;

'.'■■ Удельное сопротивление активного ила за период стабилизации в термофильных условиях не': снижается,'а наоборот увеличивается по Г сравнения с нестабияиэированным. Оно быстро увеличивается в па<ц-1 ле 1-го периода убыли ила о (60-220) Ю+1° см/г до (1920-2820) 1010 см/г. Цри подаче в реактор свежего ила в количестве 20? или 50& удельное сопротивление ила колеблется в пределах соответственно . (2250-2400) Ю10 см/г и (900-1000) Ю10 см/г. • \ •. , ' ■ .

Таблица I

Тип осадка

Время ! Влажноеть,!Уяельнов сопротивление.

ЯТЧЯ«ТИ». : «5 • ! 1 '' *

1-10'

аэрации, > ■ . оут. , г

! при контакт-! с подпиткой _ | «»к | 205 I 50? -

о

£

99,435 ■ 60-220

.99,48 20С0-2100

■ : \ г ■< 99,52 ' 2820-1920

■ ■■> 3 99,50 ■ / 1950-2564 , - , - ^50

■ ..'■ 4 ■ 99,62 л .■■;■: 1810-2050 ; - - - 900

;■.■ 5 - .99,512 \ 1480-1860 , - -у -' 920

■ 6 : • 99,502 • ; 1760-1900

: 99.594 1750-2170 '- .'■ .950

0 /.-■ , 99,567 .''■■ . £590 , ' о»

;Л\: хо 99,53 Г.'■■."'■ ''" ■ ' юоо ':' ''■".■- ■

5 99,07 ■■ > < ^ - . '■'■■' . "у - ' 2400

гз 99,57 2380

- 24 .V 99,57 - < ' . - ' л. .2200-

" В связи с тгм,- что, в .процессе аэробной стабилизации'активного ила в термофильных условиях получается осадок.о ухудшением-спос.об-' ности к обезвоживанию,это зптрудняет его дальнейшую обработку. По ■ данным фирмы Ониона-Карблад, обезвоживание.этого ила-производится успеяно только с применением химреагентов. Но;для станций ааредии малой производительностью, как ето ,существует;в городах '¡ЕЬетнама,: сбеэвохиеание термофильно стабилизированного ила можно произйо- ■ ■ ' дить на иловых плодадках. . •; ■ V . >. . , ■'■'; ■;■'

В четчертой гл^в» изложены анализы выбора конструкции аэроб- л кого стабилизатора; работавшего в термофильных условиях. '

"',:' Предлагается в качестяе, аэробного'стабилизатора сооружение ; типа.метентенна, в который' подается каким-либо;способом.воздух , '■■ для восполнения уСшжлсислорода, потребляемого-микроорганиэмамя в: .

-- .-■ .- ; ■ - - 14 - . - л ' ' ' .

процесс« разложения органических эоцеств. ■;.!■; '■■■'

Проанализированы преимущества механической системы аэрация перед пневматической системой с точки'зрения обеспечения ыакси-мального уменьшения теплопотерь.' - ,..-■-" ; '

. Изложена методика расчета термофильного стабилизатора ила. Основными параметрами для инженерных расчетов является потребное время стабилизации \ и удельный расход киолорода 0!®". ■.'■".

Бремя аэробной термофильной стабилизации можно определить иэ уоловия, что суммарная концентраций активного и лаяв льется мини-^ мольной по следущему уравнению .- "." ■'; : \ V ■ Ч . ' "

92

где 4 - длительность стабилиэавдш^ сут.; Д.:*Vм. """

- исходная концентрация активного ила! ыг/л; -'-Т рабочая температура ила я стабилизаторах, °С.

««

' Удельный расход кислорода рекоиевдуется определять : но форму-'

аде Q> ' - суммарная концентрация активного жла во времяM ; ' ' 1 1,4X6 ' - удельная химическая потребность в кислороде;

ХПК-t - химическая потребность в кислороде активного, вла за'-',

"' -■ период авробной стабилизации, иг/л. . ! . Предшяея порядок расчета стабилизатора; Расчет аэробного стабилизатора складывается из следукцих стаций:•. • ; г а) определяется расход избыточного активного ила,

б) определгется время стабилизации иэ внраяения (9), - - - ^

■.:■ -'15 ,'. . ■' . V.

'■'■■"■ к).определяется объем стабилизаторов и их -размеры, т) определяется количество кислорода; необходимое для ..процесса стабилизации по формуле tlOÍ, д) производится" расчет авраторов, . ' ..■■■.. i41'

. .в) определяется необходимое количество тепла для подогрева • ила до рабочей температуры. ■ ■■;'■ .'

Дан пример расчета термофильных аэробных стабилизаторов, предназначенных для обработки активного ила на станции производительностью 50 тыс.м3/сут. '.'.■ * - ■'.■ ■ ■ ■.

В пятой главе приведена технико-экономическая оценка проадс-■■ са авробшй стабилизации условно для станции производитель но оть» 100,' 50, 30 и ДО тыс.мэ/сут, по следующим вариантам обработки ■активного;ила: у ',"-■- i■ .Г ■ ' ■ " : . ■'< '-■*

',.*■'- аэробная стабилизация в^меэофильных условиях, ; ■ • - аеробная стабилизация в термофильных условиях. :.,-■ Результат« расчетов приведенных.затратой по каждому рассматриваемому варианту приведены в .табл. 2. у" ■ V- ... V- - V ■ -

"■ -■.' ;■"-, > \:*'■'. \ .' ':!":■. Таблица 2 '

Производительность ' станции аэрации,. ■тис.мэ/сут. /..-' - . ; 1_П2Иве50нныэ_ват£атых тыс.£уб._ ■! меэоФильная-: ! термофильна* ! стабилизация 1 стабилизация

.■■■100 • ..-■ '■ * 340 ":.- 376 ■

'-■.-.V.-. 50' ' ' 240 204

■ ■'■■■ ieo- ;■„■" ■ ■ 163

■ 165 ■ ■■■■■ . 127 . ■

Приведенный расчет!показывает,, что для станции аэрации проиэ водительностьп до 75' тыс. м3/суг. более эффективным и экономичным является метод аэробной стабилизации в термофильных условиях. Для условия Вьетнама этот метод ец<з более целесообразен. :

7 У ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ Ч

" Полученные- в ходе настоящего исследования'результаты позвол яя» сделат^ следующие вкводн: V: , ' . ',- ■ '.'.'У"

1. Аэробная стабилизация является сложным процессом, вклоче-

* вдим множество реажцкй, -учесть все их не представляется возможном. '

2. Скорость процесса аэробной стабилизации активного ила эа-

' висит от рабочей температура. Чем больше рабочая температура, тем ' интенсивнее идет процесс. При повышения температуры с 50 до 65®С . скорость возрастает.в 1,34 раза (ма.24я). ^ - . ■-.

. • 3. Скорость снижения концентрации органически* веществ при > аэробной термофильной стабилизации в 2-3 раза вше, чем при мезо-■■ филькой. ■,:"-;''"'' - :'■■■.^ V "О,- -г'"-■.■ У ■ ' У,-V

4. Уравнение первого порядка приемлемо не только для описания ; процесса разложения веществ при мезофильиой стабилизации, но и. термофильной. ■ ; ■>■ ■■-.■.■- - ' ,■'-.

5. При »»ровной тертюфияьной стабилизации активногожла про-

■ исходит' также процесс. нитрификации, который протекает одно времен-, но. с окислением" клеточного »ицества, бактерии. В контактном режиме. процесс бастро развивается в начале стабилизации^ а потом эамед- . дяётся. Было наЛдено ,что; при непрерывной подаче сьеквго активного ила процесс нитрификации идет с небольшими изменениями значений ■ .

/ нитритов и нитратов. Эти значения примерно равны половине макси- '■ ^ ыальшго значения при.контактном режиме,й> сравнению с Х1К фильтрата активного нла количество кислорода потребляемое в процессе / .нитрификации не велико..Оно.составляет; З^К( .о^ХПЕС, что,"позволяет не учитывать его. в расчете. к "'у- ; Я'

■■ 6. Процесс аэробной1 стабилизации активного ила в термофильные '

■ условиях можно условно разделить на 2 периода: ' • , 'Л ' >: ■..'.: ■•.■'

: период у« или яла, ' ■ :.;-[.-':■/> ■■■ ,

- период наращивания ила.

Вшю установлено, что в первом периоде не возмояно }*ссчитывать убыль иха по ХПК фильтрата, а только' по зольности tt пряжку счету, а во 8 периоде »тот подсчет можно вести по ХПК я прямому счету*,

7» Как следует из биологических наблюдений, кл в процессе термофильной стабилизация практически теряет жизнеспособных про-стеЛя их я превращается в микробный ил с разрушенным хлопком,

8. Было найдено, что за период стабилизации удельное сопротивление активного ила не снижается. При подпитке свежего tua удельное сопротивление получается более стабильным* Например о подпиткой 503С оно составляет (900-1000) «м/г;

9. Результаты, исследований позволяет рекомендовать испольво? вание стандартных метантенков, во оборудованных механической системой аэрации в роли ааробных стабилизаторов, работающих в термофильных условиях; - ' ■ ;

10. В результате проведенных исследований предложена методика расчета а»робного стабилизатора. Основными параметрами расчета являются время стабилизации и удельное количество кислорода, необходимое для обеспечения процесса стабилизации. Бремя стабилизации рекомендуется находить по формуле (10), а удельное количество кислорода по формуле.(II).

11. Авгюбная стабилизация в термофильных условиях является ; еффективным я акономичным методом обработки активного яла оточта вод производительность» до 76 тыв.м®/сут,;

Для станцяИ производительность» 100, 50, 30, Ю тмс.м'/оут^ получили сладущие приведенные аффекты: -36, 35, 34,8 я ЗВ ГШ. руб. " ' ";•••-.•■. ^

Оогояеыго в печать J? 19Д1 1984 г. Формат 60x84 I/I6 Начать офсетная : И-722 Объем 0,75 уч.-изд.я. Тираж 100 Закае/о^у Беспжатно

Ротапринт ШОК м.В.В.К|Ммаа: