Естественные методы обработки осадков

На очистных сооружениях по подготовке питьевой воды образуются концентриро­ванные сильно влажные осадки. Это осадки из отстойников и осветлителей со взвешен­ным слоем, скорых фильтров, контактных осветлителей и осадки из растворных баков с реагентами. Исследование состава водопроводных осадков указывает на высокое содер­жание в них оксида алюминия и значительного количества высокомолекулярных орга­нических веществ от использования флокулянтов.

В настоящее время основным методом обработки этих осадков в отечественной практике является их естественная сушка, а также обезвоживание на искусственно со­зданных картах (площадках вымораживания). Зачастую наблюдается сброс осадков в водоисточники. Карты занимают значительные земельные участки, как правило, в непо­средственной близости к городским территориям, на которых осадки выдерживаются длительное время (2-4 года). При этом органическая часть осадков загнивает, в резуль­тате чего образуются неприятные запахи, на картах развивается растительность и раз­множаются многочисленные виды насекомых.

Во всех случаях указанные методы обработки приводят к загрязнению подземных и поверхностных вод. Таким образом, очевидна необходимость перехода к более совер­шенным методам обезвоживания водопроводных осадков - их кондиционированию (разрушению коллоидных связей) с последующим механическим обезвоживанием.

Для кондиционирования осадков применяют в основном две технологии: обработ­ку реагентами (известь) или искусственное попеременное замораживание - оттаивание. Механическое обезвоживание может быть осуществлено на вакуум-фильтрах, фильтр­прессах или центрифугах.

Водопроводные осадки в сравнении с осадками сточных вод значительно труднее поддаются обезвоживанию. При этом требуется большое количество реагентов и снижа­ется производительность аппаратов по механическому обезвоживанию.

Водоотводящие свойства водопроводных осадков в сильной степени зависят от ка­чества воды в природных водоисточниках, а именно от соотношения цветности (Ц) и мутности воды (М). При Ц/М> 10 требуется внесение более 100% (от массы сухого ве­щества осадка) извести и вспомогательных веществ, а при Ц/М>30 осадки не обезвожи­ваются вообще.

Сброс осадка водопроводных станций в поверхностные воды нельзя считать при­емлемым, так как он способствует большому загрязнению поверхностных вод органи­ческими и неорганическими взвешенными веществами, оксидами металлов. В резуль­тате этого в поверхностных водах возникают иловые наносы, повышается потребность в растворенном кислороде, ухудшается их качество.

Осадок из отстойников и промывную воду после фильтров и реагентного хозяйст­ва сбрасывают в пруды-накопители.

Для уменьшения объема сбрасываемого осадка практикуют его флотационную об­работку или гравитационное уплотнение.

В районах, где есть возможность промораживания осадка, применение прудов-на- копителей эффективно. Замораживание как часть процесса обработки в прудах приво­дит к уменьшению первоначального объема осадка и, следовательно, к увеличению кон­центрации твердых веществ в осадке.

В качестве прудов-накопителей используются заболоченные места и озера. Этот метод также экологически неоправдан, хотя имеет низкие капитальные и эксплуатаци­онные затраты при наличии вблизи водопроводной станции свободных земельных уго­дий, и может служить как временное мероприятие для удаления осадка. В целом пруды- накопители не дают окончательного решения для эффективного обезвоживания водо­проводного осадка, так как на поверхности пруда образуется твердая корка, под которой осадок в тиксотропном состоянии находится многие годы. Особенно это относится к осадкам, образующимся при очистке маломутных высокоцветных вод. Добавление из­вести к таким осадкам практически не интенсифицирует процесс их обезвоживания на прудах-накопителях, а лишь увеличивает стоимость обработки водопроводных осадков.

Использование иловых площадок для обезвоживания водопроводного осадка явля­ется наиболее распространенным методом в районах с достаточным количеством сво­бодных земельных площадей. Наибольшее применение получили иловые площадки на естественном дренирующем основании.

Обезвоживание осадка на иловых площадках осуществляется путем испарения влаги и ее фильтрации.

Несмотря на то что на иловых площадках происходят испарение и фильтрация вла­ги, влажность осадка остается высокой, если за период обезвоживания не произойдет естественного замораживания и оттаивания. Без замораживания-оттаивания концентра­ция твердых веществ в осадке, содержащем оксид алюминия, максимально увеличива­ется не более чем на 10%. Процесс естественного замораживания изменяет физико-химическую структуру осадка, в результате чего увеличивается количество свободной вла­ги. При весеннем таянии осадок не приобретает свою первоначальную структуру, оста­ются чистая вода и небольшие гранулированные частицы, напоминающие коричневый песок с объемом, сниженным до 1/6 первоначального объема.

Опыт обезвоживания осадков на иловых площадках показал низкую эффектив­ность их работы из-за зависимости от состава водопроводного осадка, погодных факто­ров и изменения режима грунтовых вод на прилегающих территориях; потребности в отчуждении значительных земельных угодий; удорожании обработки осадков с течени­ем времени; необходимости использования ручного труда. Кроме того, иловые площад­ки способствуют размножению насекомых, создают антисанитарные условия на приле­гающей к ним территории.

Пути интенсификации обезвоживания водопроводных осадков на иловых площад­ках, например добавление катионовых флокулянтов, усовершенствование дренажной системы, широкого распространения не получили.

Вернуться к списку