Hilfe zu Tele2, Tarife, Fragen

Das Lehrbuch zeigt Möglichkeiten zur Bestimmung der Effizienz von Wasseraufbereitungs- und Wasseraufbereitungsanlagen sowie Anlagen zur Schlammbehandlung auf. Berücksichtigt werden Methoden und Technologien der Labor- und Produktionskontrolle über die Qualität von Natur-, Leitungs- und Abwasser. 2004 erschien die dritte Auflage des gleichnamigen Lehrbuchs.
Für Studenten von Baufachschulen im Fach 2912 „Wasser- und Abwasserentsorgung“.

BEWERTUNG DER QUALITÄT VON NATÜRLICHEM, TRINKWASSER UND TECHNISCHEN WASSERN.
Die Wasserversorgungsquellen in den meisten Regionen der Russischen Föderation sind Oberflächengewässer von Flüssen (Stauseen) und Seen, die 65-68% der gesamten Wasseraufnahme ausmachen. Nachfolgend finden Sie eine Bewertung der Wasserqualität in Abhängigkeit von einigen charakteristischen Indikatoren der Zusammensetzung: pH-Wert, Salzgehalt (Salzgehalt), Härte, Gehalt an suspendierten und organischen Stoffen sowie phasendispergierter Zustand.

Vergleich der geschätzten und tatsächlichen Indikatoren für die Zusammensetzung von Wasser in Quellen Russische Föderation, können wir das Vorherrschen von weichen und sehr weichen sowie leicht und mäßig salzigen Gewässern in seinem asiatischen Teil und in den nördlichen Regionen feststellen, d.h. im größten Teil des Landes. Die weit verbreitete Verschmutzung von Gewässern mit Verunreinigungen anthropogenen und technogenen Ursprungs, beobachtet in letzten Jahren, durch den Zufluss von ungeklärtem und ungenügend gereinigtem Abwasser, Haushalts- und Industrie-, Schmelz- und Regenwasser aus Einzugsgebieten.

INHALT
EINLEITUNG
KAPITEL 1. TECHNOLOGISCHE KONTROLLE DER VERFAHREN DER BEHANDLUNG VON NATÜRLICHEM UND TECHNISCHEN WASSER."
1.1. Bewertung der Qualität von Natur-, Trink- und Brauchwässern
1.2. Laborproduktionskontrolle der Wasserqualität in Systemen der häuslichen Trink- und Brauchwasserversorgung
1.3. Steuerung der Wasservorbehandlung, Koagulationsprozesse, Sedimentation, Filtration
1.4. Steuerung von Wasserdesinfektionsprozessen
1.5. Kontrolle der Fluorierung, Defluorierung, Enteisenung von Wasser, Entfernung von Mangan
1.6. Steuerung von Wasserstabilisierungsprozessen. Entfernung von Gasen: Sauerstoff, Schwefelwasserstoff
1.7. Steuerung von Wasserenthärtung, Entsalzung und Entsalzungsprozessen
1.8. Überwachung der hydrochemischen Betriebsweise von Kühlwasserkreisläufen
1.9. Steuerung des Wasserkühlungsprozesses
1.10. Übungen und Aufgaben
ABSCHNITT 2. TECHNOLOGISCHE KONTROLLE VON ABWASSERBEHANDLUNGSVERFAHREN
2.1. Allgemeine Bestimmungen
2.2. Abwasserklassifizierung. Arten der Kontamination und Methoden zu ihrer Entfernung
2.3. Steuerung mechanischer Abwasserreinigungsprozesse
2.4. Überwachung des Betriebs von aeroben biologischen Kläranlagen
2.5. Überwachung von Nachbehandlungs- und Abwasserdesinfektionsprozessen
2.6. Überwachung von Sedimentverarbeitungsprozessen. Methanvergärungsprozesse und Steuerung von Faulbehältern
2.7. Überwachung des Betriebs von Entwässerungs- und Schlammtrocknungsanlagen
2.8. Steuerung von Prozessen der industriellen Abwasserbehandlung und Verfahren zu deren Extraktion von Schadstoffen
2.9. Kontrolle destruktiver Verfahren der industriellen Abwasserbehandlung
2.10. Übungen und Aufgaben
FAZIT
LITERATUR.

Kostenfreier Download E-Book in einem praktischen Format ansehen und lesen:
Laden Sie das Buch Wasserqualitätskontrolle, Alekseev L.C., 2009 - fileskachat.com, schnell und kostenlos herunter.

djvu . herunterladen
Unten können Sie dieses Buch kaufen auf Bestpreis mit Rabatt bei Lieferung in ganz Russland.

Organisation der Wasserqualitätskontrolle. Steuerung von Wasservorbehandlungsprozessen. Prozesskontrolle durch Koagulation. Steuerung von Wasserklärprozessen in Absetzbecken und Klärbecken mit Schwebschlamm. Kontrolle des Wasserfiltrationsprozesses. Steuerung von Wasserdesinfektionsprozessen.

Behandlung natürlicher Wassersedimente.

Sedimentbehandlungsmethoden und -prozesse. Entsorgung von Schlamm.

Industrielle Wasserversorgungssysteme

Kühlgeräte für Umlaufwasserversorgungssysteme

Wissenschaftliche Basis Wasserkühlungsprozess. Wasserkreislaufsysteme. Thermische Berechnung. Hauptstrukturen. Planschbecken. Kühltürme. Kühlbehälter. Grundlagen der thermischen Berechnung. Vergleich und Auswahl der Geräte. Kühlwasseraufbereitung. Ursachen und Arten des Überwachsens von Rohren und Kühlgeräten. Methoden zur Bekämpfung von Biofouling von Wasserkühlsystemen. Das Konzept der Wasserstabilität, Bestimmungsmethoden. Wissenschaftliche Grundlagen und Chemie der Metallkorrosionsprozesse. Magnetische Wasseraufbereitung. Ursachen und Arten der Kondensatbelastung von Wärmekraftwerken. Verfahren zur Entfernung von Kupfer und Eisen aus Kondensat, Ölen.

Wasserentgasung

Die Essenz des Prozesses und der Methoden zur Entfernung gelöster Gase aus Wasser. Technik und Ausrüstung für physikalische, chemische und biologische Verfahren zur Wasserentgasung.

Wasserenthärtung

Technologische Grundlage des Verfahrens. Wasserenthärtungsmethoden. Thermische Methode, Installationen. Reagenzmethode, technologische Schemata, Parameter der Installationen. Thermochemische Methode. Wasserenthärtung durch Kationisierung. Die Essenz des Prozesses, Kationenaustauscher, technologische Schemata. Bau von Kationenaustauschfiltern, deren Regeneration. Wasserenthärtung durch Dialyse, elektrochemische Methode. Begründung der Wahl der Wasserenthärtungsmethode.

Entsalzung von Wasser

Das Wesen des Prozesses, Klassifizierung, Umfang. Entsalzung von Wasser durch Destillation. Ionitische Wasserentsalzung. Gewinnung von Reinstwasser. Wasserentsalzung durch Elektrodialyse. Wasserentsalzung mit Umkehrosmose. Die Essenz der Prozesse, Umfang, Hardware-Design. Machbarkeitsstudie von Verfahren zur Wasserentsalzung.

Entfernung von Kieselsäure aus Wasser

Technologie zum Entfernen von Kieselsäure aus Wasser. Sorptionsdesilikonisierung von Wasser. Das Wesen der Methode, der Reagenzien, des technologischen Schemas, der Strukturen und ihrer Berechnung. Filtrationsentsilikonisierung. Entsilikonisierung mit Anionenaustauschern. Das Wesen der Methode, der Schemata, der Strukturen und der Berechnung. Machbarkeitsstudie von Wasserentsilikonisierungsverfahren.

Merkmale der Wasserversorgung für Unternehmen verschiedene Branchen Industrie

Wasserversorgungssysteme und -systeme für thermische Kraftwerke. Wasserversorgung für Unternehmen der Eisen- und Nichteisenmetallurgie, Koksproduktion. Wasserversorgung für Hochofen, Stahlwerk, Walzwerk eines Hüttenwerks.

Geschlossene Wasserwirtschaftssysteme von Industriebetrieben, Komplexen und Stadtteilen

Grundsätze zum Aufbau geschlossener industrieller Wasserversorgungssysteme. Wirtschaftliche und ökologische Vorteile geschlossener Wasserversorgungssysteme.

Sanitäre und hygienische Beurteilung von zirkulierendem Wasser. Die Verwendung von Abwasser in der Wasserversorgung von Industrieunternehmen, Komplexen und Regionen. Abwasserbehandlungsverfahren in geschlossenen Wasserversorgungssystemen. Bildung der Salzzusammensetzung von Wasser in Umlaufwasserversorgungssystemen und Stabilisierung der Ionenzusammensetzung des Umlaufwassers. Abwasserbehandlung bei lokalen Installationen. Koagulation von Abwasserverunreinigungen. Adsorption, Extraktion und thermische Behandlung von Abwasser. Tertiäre Abwasserbehandlung und -korrektur mineralische Zusammensetzung... Entsalzung und Enthärtung von Abwässern nach deren adsorptiver Nachbehandlung.

WASSERABLAUF

Entfernung von Abwasser aus dem Gebiet von besiedelten Gebieten und Industrieunternehmen zum Schutz der Reinheit von Boden, Luft und Wasser. Die Beziehung zwischen Kanalisation und Wasserversorgung, Stadtentwicklung und Industriebau. Sanitäre, wirtschaftliche und ökologische Bedeutung der Abwasserentsorgung. Entwicklung von Kanalisationssystemen in Kasachstan, in den Ländern des nahen und fernen Auslands. Umfassende Lösung Probleme der Wasserversorgung, Wasserentsorgung, Wasserversorgung, Bewässerung.

Entscheidungen der Regierung der Republik Kasachstan zur Verbesserung der Wohnsituation, Verbesserung der Lebensbedingungen der Bevölkerung. Errungenschaften von Wissenschaft und Technik auf dem Gebiet der Abwasserentsorgung. Perspektiven und Entwicklungswege des Kanalisationsbaus in Kasachstan.

BEHANDLUNG VON INDUSTRIELLEN ABWASSERSEDIMENTEN

1 Zusammensetzung und Eigenschaften des Niederschlags

Niederschlag kann bedingt in drei Hauptkategorien eingeteilt werden

- mineralische Sedimente,

- organischer Schlamm mit einem Aschegehalt von weniger als 10 %;

- gemischt mit einem Aschegehalt von 10 bis 60 %.

Darüber hinaus werden alle Niederschläge in inert und toxisch sowie in stabil und instabil (zerfallend) unterteilt. Sedimente werden am einfachsten verarbeitet, der Gehalt an anorganischen Stoffen und die darin enthaltenen wertvollen Bestandteile werden zurückgewonnen. Die Sedimente der zweiten und dritten Gruppe sind in Zusammensetzung und Eigenschaften sehr unterschiedlich. In dieser Hinsicht werden verschiedene technologische Schemata für ihre Verarbeitung verwendet.

Hauptaufgaben Moderne Technologie bestehen in der Reduzierung ihres Volumens und der anschließenden Umwandlung in ein unbedenkliches Produkt, das keine Umweltbelastung verursacht.

Betrachten Sie die vorgeschlagene Klassifizierung des Niederschlags. Er weist darauf hin, dass "Sedimente Suspensionen sind, die bei ihrer mechanischen, biologischen und physikalisch-chemischen (Reagenz-) Reinigung aus der Trockenmasse freigesetzt werden" und gibt folgende Einteilung an:

- grobe Verunreinigungen (Abfall), die von Gitterrosten aufgefangen werden;

- starke Verunreinigungen (Sand);

- aufschwimmende Verunreinigungen (Fettstoffe), die in Absetzbecken aufschwimmen;

- Nassschlammsuspension, einschließlich hauptsächlich absetzender Schwebstoffe, die von Vorklärbecken zurückgehalten werden;

- Belebtschlamm, der in Nachklärbecken zurückgehalten wird, - ein Komplex kolloidaler Mikroorganismen mit adsorbierten und teilweise oxidierten Verunreinigungen, die im Zuge der biologischen Behandlung aus dem Abwasser extrahiert werden;

- Schlamm, anaerob vergoren in Klärbecken, Faulbehältern, zweistufigen Absetzbecken und Faulbehältern;

- aerob stabilisierter Belebtschlamm oder seine Mischung mit Sedimenten aus Vorklärbecken in Bauwerken wie Belebungsbecken;

- eingedickter Belebtschlamm in Abscheidern;

- verdichteter Belebtschlamm in Verdichtern und anderen Geräten.

Sedimente und Schlämme der industriellen TM bestehen hauptsächlich aus anorganischen Stoffen.

Der Großteil der Sedimente aus Vorklärbecken (60-70 %) und Belebtschlamm (70-75 %) sind organische Stoffe. Die bakterielle Kontamination dieser Sedimente ist groß. In ihnen finden sich alle Hauptformen bakterieller Organismen: Kokken, Stäbchen, Spirillen, Erreger von Magen-Darm-Erkrankungen, Helmintheneier.

Die chemische Zusammensetzung der Trockenmasse der Niederschläge variiert stark. Die Trockenmasse von Rohsedimenten hat die folgende elementare Zusammensetzung (Gew.-%): Kohlenstoff - 35,0-88,0; Wasserstoff - 5,0-9,0; Schwefel - 0,2-2,7; Stickstoff - 1,8-8,0; Sauerstoff - 7,6-35.0. Die Trockenmasse von Belebtschlamm enthält (Gew.-%): Kohlenstoff - 44,0-76,0; Wasserstoff - 5,0-8,2; Schwefel - 0,9-2,7; Stickstoff - 3,3-10,0; Sauerstoff - 13,0-43.0. Die Sedimente enthalten Verbindungen von Silizium, Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, Kalium, Natrium, Zink, Nickel, Chrom usw.

Ein wichtiges technologisches Merkmal des Sediments ist sein spezifischer Widerstand. Der spezifische Widerstand des Sediments ist der Widerstand einer Masseneinheit der festen Phase, die pro Flächeneinheit des Filters während der Filtration unter konstantem Druck einer Suspension abgeschieden wird, deren Viskosität der flüssigen Phase gleich eins ist. Die angegebene Kennlinie bestimmt den Flüssigkeitsverlust des Sediments. Der spezifische Niederschlagswiderstand beträgt r = 108-1010 m / kg und ist abhängig von der Korngröße und chemische Zusammensetzung Entwurf.

Eisen-, Aluminium-, Chrom-, Kupferverbindungen sowie Säuren, Laugen und einige andere in PSV enthaltene Stoffe tragen zur Intensivierung des Schlammentwässerungsprozesses bei und reduzieren den Verbrauch chemischer Reagenzien für deren Koagulation vor der Entwässerung. Öle, Fette, Stickstoffverbindungen, Faserstoffe hingegen sind ungünstige Bestandteile. Sie umgeben die Schlammpartikel, stören die Verdichtungs- und Koagulationsprozesse und erhöhen auch den Gehalt an organischem Material im Schlamm, was die Verschlechterung des Flüssigkeitsverlusts beeinträchtigt.

Der spezifische Widerstand des Schlamms dient als Ausgangswert bei der Auswahl eines Verfahrens zur Schlammbehandlung und der Berechnung der entsprechenden Strukturen. Für die Verarbeitung von Sedimenten müssen solche Verfahren gewählt werden, bei denen ihr spezifischer Widerstand nicht ansteigt.

2 Die wichtigsten Verfahren zur Behandlung von Industrieschlamm

Zur Behandlung und Neutralisation von Schlamm werden verschiedene technologische Verfahren eingesetzt: Verdichtung, Stabilisierung, Konditionierung, Entwässerung, Wärmebehandlung, Wertstoffentsorgung, Liquidation (Abb. 1).

Reis. 1 - Typische Verfahren zur Behandlung von industriellem Abwasserschlamm

Verdichtung von Sedimenten verbunden mit der Entfernung von freier Feuchtigkeit. Beim Verdichten werden im Durchschnitt 60 % der Feuchtigkeit entfernt und die Sedimentmasse um das 2,5-fache reduziert. Zur Verdichtung von Belebtschlamm, der einen Feuchtigkeitsgehalt von 99,2-99,5% hat, werden Schwerkraft-, Flotation-, Zentrifugal- und Vibrationsverfahren verwendet.

Um den Zerfall der Sedimente zu verhindern, werden sie stabilisiert, wonach die Sedimente entweder vergraben oder entsorgt werden. Im Gange Stabilisierung des Niederschlags erfolgt die Zerstörung des biologisch abbaubaren Teils der organischen Substanz in Kohlendioxid, Methan und Wasser. Die Stabilisierung erfolgt mit Hilfe von Mikroorganismen durch anaerobe Vergärung, aerobe Mineralisierung, Wärmebehandlung, Flüssigphasenoxidation und Einbringen chemischer Reagenzien.

Niederschlagskonditionierung Ist ein Prozess vorbereitende Vorbereitung Schlamm vor der Entwässerung oder Entsorgung durch Reduktion spezifischer Widerstand und Verbesserung der Wasserabgabeeigenschaften von Sedimenten aufgrund von Veränderungen ihrer Strukturen und Formen der Wasserbindung.

Die Konditionierung erfolgt durch Reagens- und Nichtreagenz-Methoden. Bei der Reagensbehandlung werden die Niederschläge mit einer 10 %igen Lösung von Koagulanzien (FeSO4, Fe2 (SO4) 3, Al2 (SO4) 3 usw.) behandelt. Anstelle von Koagulanzien können auch Flockungsmittel verwendet werden. Zu den reagenzienfreien Verarbeitungsverfahren gehören: Wärmebehandlung, Einfrieren, gefolgt von Absetzen, Flüssigphasenoxidation, Elektrokoagulation und Strahlenexposition.

Das Wesen der Methode Wärmebehandlung besteht darin, den Niederschlag auf eine Temperatur von 150-200 ° C zu erhitzen und in einem geschlossenen Behälter 0,5-2 Stunden bei dieser Temperatur zu halten.Infolge einer solchen Verarbeitung tritt eine starke Veränderung der Struktur des Niederschlags auf, etwa 40 ° C % der Trockenmasse gehen in Lösung, der Rest erhält wasserabgebende Eigenschaften. Nach der Wärmebehandlung komprimiert sich das Sediment schnell auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 92-94% und sein Volumen beträgt 20-30% des Originals.

Schlammaustrocknung erfolgt entweder mechanisch oder thermisch. Auf Schlammpads oder Vakuumfiltern, Pressfiltern, Vibrationsfiltern und Zentrifugen lässt sich der verdichtete Schlamm problemlos entwässern. Das Wasser, das bei der Verdichtung aufgrund der Zersetzung der organischen Substanz des Sediments abgeschieden wird, enthält große Menge gelöste Stoffe mit CSB ca. 104 mgO / dm3. Dieses Wasser wird normalerweise in Belebungsanlagen zurückgeführt, was eine Erhöhung der Kapazität um 10-15% erfordert.

Thermische Trocknung ist ein die letzte Etappe Austrocknung von Schlamm. Der Feuchtigkeitsgehalt des Niederschlags nach der thermischen Trocknung beträgt 5-40%. Thermisch getrockneter Schlamm ist leicht zu transportieren und zu entsorgen. Zur thermischen Trocknung werden Trockner unterschiedlicher Bauart eingesetzt.

Bei der Verarbeitung von inerten Sedimenten werden die folgenden technologischen Schemata verwendet:

Versiegeln - Stabilisieren - Konditionieren - Entwässern - Entsorgen Versiegeln - Stabilisieren - Entsorgen

Für die Verarbeitung giftiger Sedimente werden technologische Schemata verwendet:

Dichtung - Beseitigung

Versiegeln - Konditionieren - Entwässern - Entsorgen

Verdichtung – Konditionierung – Austrocknung – Beseitigung

3 Verdichtung von Sedimenten

Die einfachste Versiegelungsmethode ist Schwerkraftsiegel , mit dem überschüssiger Belebtschlamm und vergorene Sedimente verdichtet werden. Verdichtungszeit 4-24 Stunden; der Feuchtigkeitsgehalt des Sediments nach der Verdichtung beträgt 85-97%. Belebtschlamm wird in vertikalen und radialen Schlammverdichtern verdichtet.

Zu den Hauptnachteilen der betrachteten Versiegelungsmethode gehören: lange Dauer Prozess, hohe Niederschlagsfeuchtigkeit sowie eine erhebliche Verschleppung von Schwebstoffen aus ihrem Schlammverdichter. Um diese Nachteile zu reduzieren, werden technologische Methoden verwendet: Koagulation (FeCl3 hinzufügen), Rühren während der Verdichtung, gemeinsame Verdichtung verschiedene Typen Fällung sowie Erhitzen von Belebtschlamm auf 80-90 ° C für 50-80 Minuten. Das Erhitzen trägt zur Zerstörung der Hydratationshülle um die Partikel und zur Überführung eines Teils des gebundenen Wassers in einen freien Zustand bei.

Mit der Flotation-Methode die Verdichtungsgeschwindigkeit des Sediments ist 10-15 mal höher als bei der Schwerkraft und der Verdichtungsgrad ist höher. Darüber hinaus kann der Prozess durch Änderung der technologischen Parameter einfach angepasst werden. Sie verwenden Laufrad-, Elektro- und Druckflotation, wobei letztere am weitesten verbreitet ist. Im Skimmer schweben Luftblasen zusammen mit den Schwebstoffpartikeln an die Oberfläche, von wo sie durch Abstreifer unterschiedlicher Art entfernt werden.Das im Abschäumer gefallene Sediment wird mit einem Kratzförderer oder einer Förderschnecke entfernt. Über das Wehr wird geklärtes Wasser abgeleitet.

Für Fliehkraftdichtung Sedimente verwenden Zentrifugen, Hydrozyklone und Separatoren.

Unter Zentrifugation verstehen den Prozess der Trennung heterogener Systeme (Emulsionen und Suspensionen) im Bereich der Fliehkräfte. Unter Einwirkung von Zentrifugalkräften wird die Suspension in ein Sediment und eine flüssige Phase, genannt Zentrifuge, getrennt. Das Sediment verbleibt im Rotor und die flüssige Phase wird daraus entfernt.

Beim Zentrifugieren erhöht sich die Trenngeschwindigkeit heterogener Systeme im Bereich der Fliehkräfte im Vergleich zur Trenngeschwindigkeit dieser Systeme unter Schwerkrafteinwirkung.

Städtischer Klärschlamm hat große Volumina, hohe Luftfeuchtigkeit, heterogene Zusammensetzung und Eigenschaften und enthält organische Stoffe, die sich schnell zersetzen und verrotten können. Die Sedimente sind mit bakterieller und pathogener Mikroflora und Helmintheneiern kontaminiert.

Die Sedimente aus den Vorklärbecken und Überschussbelebtschlamm bestehen zu 65 - 75 % aus organischer Substanz, davon 80 - 85 % aus Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten.

Als Klärschlamm werden schwer filtrierbare Schlammsuspensionen bezeichnet. Die wasserabgebenden Eigenschaften von Sedimenten sind durch spezifische Filtrationsbeständigkeit und Zentrifugationsindex gekennzeichnet.

Technologischer Prozess Die Sedimentaufbereitung kann in folgende Hauptstufen unterteilt werden: Verdichtung (Eindickung); Stabilisierung des organischen Teils; Konditionierung; Austrocknung; Wärmebehandlung; Entsorgung wertvoller Produkte oder Entsorgung von Sedimenten.

Verdichtung von Schlamm und Klärschlamm. Unter Berücksichtigung der Abhängigkeit vom angenommenen Schema der Kläranlage können Sedimente aus Vorklärbecken, Überschussbelebtschlamm, eine Mischung aus Sedimenten aus Vorklärbecken und Überschussbelebtschlamm, Flotationsschlämme, Sedimente und Schlämme nach der Stabilisierung verdichtet werden.

Zur Verdichtung des Überschuss-Belebtschlamms in Kläranlagen werden Vertikal- und Radial-Schlammverdichter vom Schwerkrafttyp oder Flotations-Schlammverdichter nach dem Prinzip der Kompressionsflotation eingesetzt.

Die Schwerkraftverdichtung ist das gebräuchlichste Verfahren zur Reduzierung des Volumens von überschüssigem Belebtschlamm. Es reduziert das Volumen der Strukturen und die Stromkosten, die für die Weiterverarbeitung erforderlich sind, erheblich. Die Bauformen der Vertikal- und Radialdichtungen ähneln denen der Vorklärbecken.

Das Sammeln und Entfernen von Schlamm in Radial-Schlammverdichtern erfolgt durch Schlammkratzer oder Schlammpumpen. Der Vergleich des Betriebs von vertikalen Schlammverdichtern mit radialen, ausgestattet mit Schlammkratzern und Schlammpumpen, hat gezeigt, dass radiale Schlammverdichter mit Schlammkratzern am effizientesten sind. Dies liegt an der langsamen Durchmischung des Belebtschlamms während des Verdichtungsprozesses sowie an der geringeren Bauhöhe der radialen Schlammverdichter im Vergleich zu den vertikalen. Beim Rühren sinken die Viskosität des Belebtschlamms und sein elektrokinetisches Potenzial, was zu einer besseren Flockung und Sedimentation beiträgt. Aus diesem Grund in moderne Designs Schlammverdichter sorgen für die Einrichtung von Gradientenmischern.

Die Flotationsverdichtung von Belebtschlamm verhindert seinen Verfall, verkürzt die Verdichtungszeit und das Volumen der Bauwerke. Schwimmer zur Verdichtung von überschüssigem Belebtschlamm sind in der Regel Rundbecken mit einem Durchmesser von 6, 9, 12, 15, 18, 20, 24 m und einer Tiefe von 2 - 3 m, die sich in der Innenausstattung unterscheiden.

Stabilisierung von Klärschlamm und Belebtschlamm unter anaeroben und aeroben Bedingungen. Die Stabilisierung von Primär- und Sekundärsedimenten wird durch Zersetzung des organischen Anteils zu einfachen Verbindungen oder Produkten mit langer Assimilationszeit erreicht Umgebung... Die Stabilisierung des Niederschlags sollte mit verschiedenen Methoden erfolgen - biologisch, chemisch, physikalisch sowie deren Kombination.

Die am weitesten verbreiteten Methoden der biologischen anaeroben und aeroben Stabilisierung. Bei geringer Niederschlagsmenge werden Klärgruben, zweistufige Absetzbecken und Klärbecken - Zersetzer verwendet. Faulbehälter und aerobe Mineralisatoren werden verwendet, um große Mengen an Sedimenten aufzubereiten.

In Faulbehältern wird der biochemische Stabilisierungsprozess unter anaeroben Bedingungen durchgeführt und ist der Abbau der organischen Substanz von Sedimenten als Ergebnis der lebenswichtigen Aktivität eines komplexen Komplexes von Mikroorganismen zu Endprodukten, hauptsächlich Methan und Kohlendioxid.

Nach modernen Konzepten umfasst die anaerobe Methanvergärung vier miteinander verbundene Schritte, die von verschiedenen Bakteriengruppen durchgeführt werden:

1. Die Stufe der enzymatischen Hydrolyse wird von schnell wachsenden fakultativen Anaerobiern durchgeführt, die Exozyme sezernieren, unter deren Beteiligung die Hydrolyse ungelöster komplexer organischer Verbindungen unter Bildung einfacher gelöster Substanzen erfolgt. Der optimale pH-Wert für die Entwicklung dieser Bakteriengruppe liegt im Bereich von 6,5 - 7,5.

2. Das Stadium der Ansäuerung (sauer) wird begleitet von der Freisetzung von flüchtigen Fettsäuren, Aminosäuren, Alkoholen sowie Wasserstoff und Kohlendioxid. Die Stufe wird von schnell wachsenden heterogenen Bakterien ausgeführt, die sehr widerstandsfähig gegen ungünstige Umweltbedingungen sind.

3. Die acetogene Phase der Umwandlung von VFA, Aminosäuren und Alkoholen in Essigsäure wird von zwei Gruppen acetatogener Bakterien durchgeführt. Die erste Gruppe, die unter Freisetzung von Wasserstoff aus den Produkten der vorherigen Stufen Acetate bildet, wird üblicherweise als Acetogene bezeichnet, die Wasserstoff bilden:

CH CH COOH + 2H 2 0 CH3COOH + CO + 3H 2.

Die zweite Gruppe, die ebenfalls Acetate bildet und Wasserstoff verwendet, um Kohlendioxid zu reduzieren, wird allgemein als Acetogene mit Wasserstoff bezeichnet:

4H 2 + 2CO 2 CH COOH + 2H 2 0.

4. Methanogenes Stadium, das von langsam wachsenden Bakterien durchgeführt wird, die streng anaerob sind und sehr empfindlich auf Veränderungen der Umweltbedingungen reagieren, insbesondere auf eine Abnahme des pH-Werts unter 7,0 - 7,5 und der Temperatur. Verschiedene Gruppen Methanogene bilden Methan auf zwei Arten:

Durch Spaltung von Acetat:

CH 3 COOH CH 4 + C0 2,

Reduzierung von Kohlendioxid:

C0 2 + H 2 CH 4 + H 2 0.

Die erste Route produziert 72 % Methan, die zweite - 28 %.

Der Fermentationsprozess ist langsam. Um es zu beschleunigen und das Volumen von Strukturen zu reduzieren, wird eine künstliche Schlammheizung verwendet. Gleichzeitig wird Gas viel effizienter freigesetzt – Methan, das aufgefangen wird und als Brennstoff genutzt werden muss. Unter Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit werden zwei Prozessarten unterschieden: mesophile (t = 30 - 35) und thermophile (t = 50 - 55).

Faulbehältertanks sind abgedichtete vertikale Tanks mit konischem oder flachem Boden aus Stahlbeton oder Stahl.

Das Schema des Fermenters ist in Abb. 3.2.17. Der Schlammspiegel wird in der Engstelle des Faulbehälters gehalten, was die Gasfreisetzungsrate pro Oberflächeneinheit der Gärmasse erhöht und die Bildung einer dichten Kruste verhindert.

Reis. 3.2.17. Metantenk :

1 - Schlammversorgung; 2 - Dampfinjektor; 3 - Freisetzung des fermentierten Schlamms;

4 - Entleeren des Kochers; 5 - Wärmedämmung;

6 - Gassammel- und -entfernungssystem; 7 - Zirkulationsrohr; 8 - Sedimentspiegel

Die aerobe Stabilisierung von Klärschlamm ist ein Prozess der Oxidation organischer Stoffe unter aeroben Bedingungen. Im Gegensatz zur anaeroben Vergärung erfolgt die aerobe Stabilisierung in einem Schritt:

C 5 H 7 N0 2 +50 2 -> 5C0 2 + 2H 2 0 + NH 3,

gefolgt von der Oxidation von NH 3 zu NO 3.

Lockerer und kompaktierter Überschussbelebtschlamm und dessen Vermischung mit Sedimenten aus Vorklärbecken können einer aeroben Stabilisierung unterzogen werden.

Die aerobe Stabilisierung von Sedimenten erfolgt üblicherweise in Bauwerken wie Belebungsbecken mit einer Tiefe von 3 - 5 m Die Sedimentation und Verdichtung von aerob stabilisierten Sedimenten sollte 1,5 - 5 Stunden in freistehenden Schlammverdichtern oder in einem speziellen gekennzeichneten Bereich innerhalb des Stabilisators. Der Feuchtigkeitsgehalt des kompaktierten Schlamms beträgt 96,5 - 98,5%. Schlammwasser sollte in Belebungsbecken geleitet werden. Das Diagramm des aeroben Stabilisators ist in Abb. 3.2.18.

Reis. 3.2.18. Mineralisiererdiagramm: I - Belüftungszone; II - Absetzzone; III - Sedimentverdichter; 1 - stabilisiertes Sediment; 2 - Ableitung von Sedimentwasser; 3 - Luftkanal; 4 - Entleerung; 5 - Schlammmischung; 6 - Zentrat aus der mechanischen Entwässerungswerkstatt

Die aerobe Niederschlagsstabilisierung gewährleistet die Herstellung biologisch stabiler Produkte, gute Feuchtigkeitsausbeute, einfache Handhabung und niedrige Baukosten von Bauwerken. Gleichzeitig begrenzen erhebliche Energiekosten für die Belüftung die Durchführbarkeit dieses Verfahrens in Kläranlagen mit einer Kapazität von mehr als 50 - 100 Tausend m 3 / Tag.

Desinfektion von Klärschlamm. Sedimente von kommunalem Abwasser enthalten eine große Anzahl pathogener Mikroorganismen und Helmintheneier, daher ist es äußerst wichtig, die Sedimente vor der Entsorgung und Lagerung zu desinfizieren. Die Desinfektion von Klärschlamm wird durch verschiedene Methoden erreicht:

Thermisch - Erhitzen, Trocknen, Brennen;

Chemisch - Behandlung mit chemischen Reagenzien;

Biothermie - Kompostierung;

Biologisch - die Zerstörung von Mikroorganismen durch Protozoen, Pilze und Bodenpflanzen;

Physikalische Einflüsse - Strahlung, hochfrequente Ströme, Ultraschallschwingungen, ultraviolette Strahlung usw.

allgemeine Eigenschaften Die Verfahren zur Desinfektion von Klärschlamm sind in der Tabelle angegeben. 3.2.2. Bei großen Belebungsstationen empfiehlt sich die thermische Trocknung von mechanisch entwässertem Schlamm, um die Transportkosten zu senken und Dünger aus dem Schlamm in Form von Schüttgütern zu gewinnen. Es ist wichtig zu beachten, dass zur Reduzierung der Brennstoff- und Energiekosten bei Belebungsanlagen Durchsatz bis zu 20 Tausend m 3 / Tag ist es ratsam, Entwurmungskammern zu verwenden, bis zu 50 Tausend m 3 / Tag - Methoden der chemischen Desinfektion. In Fällen, in denen der Schlamm nicht als Dünger entsorgt werden kann, kann eine Verbrennung mit der erzeugten Wärme verwendet werden.

Indikatoren für Methoden zur Desinfektion von Klärschlamm Tabelle 3.2.2

Anfallendes Abwasser muss behandelt werden, bevor es in Gewässer oder in den Boden eingeleitet wird. Der Grad der Abwasserbehandlung vor der Einleitung muss mindestens 95-98% betragen. Heute werden verschiedene Methoden der Abwasserbehandlung verwendet. Die Wahl des Verfahrens hängt von der Zusammensetzung des Abwassers, seiner Herkunft (häuslich oder industriell) ab. Bei jedem Reinigungsverfahren entsteht jedoch Klärschlamm. Je nach Behandlungsmethode kann der Schlamm aus dem Abwasser als Dünger verwendet werden oder muss entsorgt werden.

Bei der Abwasserreinigung entsteht ein Schlamm, der aus Wasser und festen Bestandteilen besteht. In zwei Becken der Kläranlage können sich Sedimente aus häuslichem Abwasser ansammeln:

• Der Großteil des Schlamms fällt im Vorklärbecken an. Normalerweise beträgt sein Volumen 0,8 Liter pro Tag von einer Person mit einer Luftfeuchtigkeit von mindestens 95%.
• In der Lagerstätte sammelt sich auch eine geringe Menge dichter Schichten an, in denen biochemische Methoden der Abwasserbehandlung, dh aerobe und anaerobe Behandlung, verwendet werden. Das nach der aeroben Reinigung gebildete Sediment kann zur Düngung von Gärten und Gemüsegärten verwendet werden. Im Hinblick auf die anaerobe Reinigung kann die Substanz am Boden der Kammer aufgrund ihrer Toxizität nicht als Dünger verwendet werden. In diesem Fall ist es notwendig, den Klärschlamm-Entsorgungsprozess durchzuführen.

Achtung: Je nach eingesetzter Reinigungstechnik beträgt die Sedimentmenge aus Industrie- oder Haushaltsabwasser 0,5 bis 10 % ihres Gesamtvolumens.

Verbindung

Die festen Bestandteile der Sedimente am Boden sind organische Stoffe, die 60-80% des Gesamtvolumens einnehmen. Die Hauptbestandteile sind Fettkomponenten, Proteinelemente und Kohlenhydrate. Sie nehmen 80-85 Prozent des Gesamtvolumens der organischen Substanz ein. Der Rest des Volumens besteht aus Lignin-Humus-Komponenten.

Die wichtigsten Arten von Sedimentablagerungen:

• mit einer mineralischen Zusammensetzung;
• mit Bio-Zutaten;
• gemischt.

Die Zusammensetzung der nassen Sedimente am Boden der Behandlungskammern enthält nützliche Substanzen wie Stickstoff, Kalium und Phosphor. Obwohl diese Komponenten als Düngemittel dienen können, werden sie von Pflanzen eher schlecht aufgenommen.

Feuchte Sedimente verrotten sehr schnell und können hygienisch unsicher sein, da sie Viren, Pilze, Bakterien und Helmintheneier enthalten. Wenn solche Stoffe längere Zeit in den Absetzbecken und Kammern der Kläranlage verbleiben, führen sie unter Freisetzung von Gasen schnell zum Zerfall von Ablagerungen. Dadurch kann Klärschlamm im Sumpf an die Oberfläche schwimmen und den Sedimentationsprozess stören. Deshalb muss die Beseitigung von Klärschlamm rechtzeitig erfolgen, dh aus der Kammer gereinigt, entwässert und desinfiziert werden.

Sedimente aus industriellen und häuslichen Abwässern können je nach verwendeter Reinigungsmethode in verschiedene Arten eingeteilt werden:

• Sedimentablagerungen von Gitterrosten;
• Sandablagerungen aus Sandfang;
• schwere Abfälle aus Vorklärbecken (Nassschlamm);
• Bodensedimente aus Sedimentationsbecken mit Flockungsmitteln und Koagulanzien;
• Belebtschlamm aus biologischen Reinigungskammern in Belebungsbecken;
• Biofilm aus Biofiltern;
• Belebtschlamm mit Flockungsmitteln und Koagulanzien;
• eine Mischung aus Belebtschlamm und schweren Abwasserkomponenten.

Wichtig: Auf Rosten, in Sandfangbehältern und Vorklärbecken bilden sich sedimentäre Bestandteile ohne Veränderungen in Struktur und chemischer Zusammensetzung. Gemische mit veränderter Struktur und Zusammensetzung sind Belebtschlamm, Biofilm und Sedimente nach der Wasserbehandlung mit chemischen Reagenzien (industrielle Abwasserbehandlung).

Spezifikationen

Sedimente nach der Reinigung von Abwässern aus Industriebetrieben oder Abwässern aus Haushalten haben folgende Eigenschaften:

1. Die Reaktivität des Mediums in der aktiven Phase beträgt 6-8.
2. Mittlere Temperatur - 12-20 ° C.
3. Die Sedimentablagerungen bestehen zu 90-99% aus hygroskopischem, freiem und kolloidal gebundenem Wasser. Um freies Wasser von schweren Bestandteilen zu trennen, ist eine einfache Verarbeitung erforderlich - Filtration oder Spinnen. Um kolloidgebundenes Wasser in freies Wasser umzuwandeln, müssen die Methoden der Wärmebehandlung, Flockung oder Koagulation angewendet werden. Die hygroskopische Flüssigkeit wird erst bei der Verbrennung des Sediments entfernt.
4. Der Feuchtegehalt der aus den Rosten entnommenen Abfälle beträgt 80 %, die Schüttdichte 750 kg pro Kubikmeter. Der Feuchtigkeitsgehalt der Sedimente aus den Sandfangbehältern beträgt 60 %, der Aschegehalt 70-90 % und die Schüttdichte 1500 kg pro Kubikmeter.
5. Der Feuchtigkeitsgehalt des Sediments aus der Vorklärkammer beträgt 93-95%. Es besteht zu 60-70 Prozent aus biologischen Zutaten. Durch toller Inhalt organische Ablagerungen verrotten schnell. Darüber hinaus enthalten die Sedimente Verbindungen von Silizium, Eisen, Aluminium, Magnesium, Kalzium, Kalium usw. Schwere Abwässer aus Industriebetrieben können krebserregende und giftige Stoffe, synthetische Tenside, Schwermetallsalze enthalten.
6. Die Methoden der aeroben Reinigung tragen dazu bei, dass der Feuchtigkeitsgehalt von Belebtschlamm sehr hoch ist - 99,2-99,8% in Belebungsbecken und 96-96,5% in Biofiltern. Wurde die aerobe Reinigung in einem vollständigen Oxidationsbelebungsbecken durchgeführt, beträgt die organische Konzentration 65 %. Die aerobe Behandlung in einem hochbelasteten Bauwerk erzeugt einen Schlamm mit einer organischen Konzentration von 75 %.
7. Sedimentablagerungen, die durch Faulung unter anaeroben Bedingungen von Faulbehältern, zweistufigen Absetzbecken und anderen Behandlungsanlagen entstehen, zeichnen sich durch ihre Homogenität und Feinstruktur aus. Ihre Farbe ist dunkelgrau oder schwarz. Die Ablagerungen sind recht flüssig und riechen nach Asphalt oder Siegellack. Der Zerfall von Sedimentablagerungen geht mit der Freisetzung von Methan einher.

Wird eine aerobe biologische Stabilisierung von Klärschlamm durchgeführt, so ist der Abbaugrad der organischen Substanz deutlich geringer als bei anaeroben Prozessen, aber die restlichen Sedimente sind stabil. Danach dauert die Sedimentverdichtung 5-15 Stunden und der Feuchtigkeitsgehalt sinkt auf 96-98%. Nach der aeroben Stabilisierung sterben Helmintheneier nicht ab, daher muss der Abfall zusätzlich desinfiziert werden.

Für die Charakterisierung des Sediments ist seine Fähigkeit zur Wasserabgabe sehr wichtig. Nach der Gärung unter aeroben Bedingungen ist das Wasser im Sediment also in gebundene Form daher weisen die Sedimente einen geringen Flüssigkeitsverlust auf. Beim Zerfall verschlechtern sich diese Eigenschaften der Ablagerungen noch mehr.

Wichtig: Die Wasserabgabefähigkeit von Sedimenten hängt von der Größe des spezifischen Filtrationswiderstandes ab. Dieser Indikator ist wichtig bei der Auswahl von Geräten, die zur Desinfektion von Abwasser aus Unternehmen und Haushaltsabfällen verwendet werden.

Sedimentbehandlung

Die Behandlung von Klärschlamm aus Betrieben und Haushaltsabwässern beginnt im Stadium der Eindickung oder Verdichtung. In diesem Stadium wird freie Feuchtigkeit entfernt. Diese Stufe ist für alle technologischen Reinigungsschemata erforderlich. Beim Eindicken werden etwa 60 Prozent des freien Wassers entfernt. Dadurch wird das Einlagenvolumen um mehr als das Doppelte reduziert. Zur Verdichtung kommen folgende Techniken zum Einsatz:

• Vibration;
• zentrifugal;
• Gravitation;
• Auftrieb;
• Filtrieren;
• kombinierte Methoden.

Die Schwerkrafttechnik eignet sich zur Verdichtung von vergorenen Sedimenten und Belebtschlamm. Dies ist eine ziemlich einfache und wirtschaftliche Technik. Zur Durchführung des Verfahrens werden Radial- und Vertikalklärbecken verwendet. Die Verfahrensdauer hängt von den Eigenschaften der Ablagerungen ab und beträgt 5-24 Std. Um den Prozess zu beschleunigen, werden Koagulation mit Eisenchlorid, Erhitzen auf 90 Grad, Verdichten mit anderen Arten von Ablagerungen oder Rühren verwendet.

Die Flotationstechnik basiert darauf, dass Belebtschlammpartikel an Luftblasen haften und an die Oberfläche schwimmen können. Die Geschwindigkeit des Prozesses ist höher als bei der Verwendung der Schwerkraft. Der Vorgang ist einfach durch Erhöhen oder Verringern der Luftzufuhr zu steuern. Die am häufigsten verwendete Druckflotation.

Für den Abbau organischer komplexe Verbindungen Stabilisierung wird für Wasser, Methan und Kohlendioxid verwendet. Dieser Prozess findet unter anaeroben und aeroben Bedingungen statt:

1. Anaerobe Bedingungen entstehen in Klärgruben, Klärbecken, zweistufigen Absetzbecken und speziellen Faulbehältern. Gleichzeitig eignen sich Klärgruben und Absetzbecken für kleine Abwassermengen, also für den privaten Gebrauch. Faulbehälter werden für große Abwassermengen eingesetzt.
2. Aerobe Stabilisierung fließt in Belebungsbecken. Es basiert auf einer kontinuierlichen Schlammbelüftung. Diese Technik ist einfacher als die anaerobe Vergärung. Es zeichnet sich durch seine Einfachheit, keine Emission explosiver Gase, Stabilität und kostengünstig... Nach dem Abbau biologisch abbaubarer organischer Bestandteile verlieren die restlichen Stoffe ihre Zerfallsfähigkeit, dh das Sediment wird stabilisiert.

Zur Verbesserung der mechanischen Entwässerung müssen Sedimentablagerungen vorbereitet werden. Dazu wird eine Klimaanlage verwendet. Dabei ändern sich Form und Struktur der Wasserbindung.

Wichtig: Zur Durchführung der Konditionierung können Reagenzien- und Nicht-Reagenzien-Methoden verwendet werden.

Beim Reagenzverfahren werden Kalk-, Aluminium- und Eisensalze als Koagulationsmittel verwendet. Neben Gerinnungsmitteln werden auch Flockungsmittel verwendet. Reagenzienfreie Technik impliziert:

• Wärmebehandlung;
• Einfrieren und Auftauen;
• Strahlenbelastung;
• Elektrokoagulation.

Die Sedimententwässerung erfolgt in der Regel auf Schlammbetten oder mit mechanischen Verfahren. Schlammparzellen sind Gebiete mit Erdwällen entlang der Ränder. Hier ist der Entwässerungsprozess sehr langsam, aber die Technik ist recht einfach und erfordert keine großen Betriebskosten.

Mechanische Entwässerungsmethoden werden durchgeführt mit:

• Vakuumfilter;
• Filterpressen;
• Zentrifugen;
• Vibrationsfilter.

Es wird auch eine thermische Behandlung von Sedimenten verwendet, die darin besteht, sie zu trocknen. Dazu werden Rauchgase, Dampf oder Heißluft verwendet. Das Verfahren umfasst Trockner unterschiedlicher Bauart.

Die vielversprechendste Richtung bei der Entsorgung von Sedimentablagerungen ist die Pyrolyse. Es ist der Prozess des Recyclings von kohlenstoffhaltigen Stoffen durch Erhitzen ohne Sauerstoff bei hohen Temperaturen. Nach der Pyrolyse entsteht ein Pulver, das industriell genutzt, als Brennstoff genutzt oder zur Gewinnung von Phosphor und Stickstoff verwendet werden kann. Der bei der Pyrolyse nach fraktionierter Destillation gebildete Primärteer ermöglicht die Gewinnung von Carbonsäuren, Paraffin, Phenolen, organischen Basen und Koksstaub.