13. Что такое удельное сопротивление осадков влагоотдаче? Каково технологическое значение этого показателя? Каким образом можно влиять на величину удельного сопротивления активного ила в аэротенках?

Удельным сопротивлением осадка называется сопротивление единицы массы осадка фильтрации, приходящееся на единицу площади фильтра при фильтровании под постоянным давлением суспензии.

Удельное сопротивление осадка характеризует фильтруемость (водоотдачу) осадков.

Для определения удельного сопротивления осадка разработано и предложено несколько методик.

Чем выше удельное сопротивление, тем осадок хуже фильтруется и тем больше времени требуется для его обезвоживания.

Хотя существующие методики основаны на моделировании процессов обезвоживания осадков на вакуум-фильтрах и, прежде всего для оценки работы вакуум-фильтров, этот показатель используется и для определения производительности других процессов (обезвоживания на иловых площадках, фильтр-прессах).

Удельные сопротивления однотипных осадков городских станций аэрации подвержены значительным колебаниям, сто может быть объяснено различием состава поступающих на станцию сточных вод, а также применяемых технологических режимов обработки осадков.

Сырые осадки первичных отстойников и активный неуплотненный ил городских станций аэрации имеют значительно меньшее удельное сопротивление, чем сброженные осадки. При этом наибольшее удельное сопротивление имеют осадки, сброженные в термофильных условиях.

Водоотдача осадков определяется формами связи твердых частиц осадка с влагой. Изменение структуры твердой фазы осадков в сторону увеличения содержания свободной воды и уменьшения связанной влаги приводит к снижению удельного сопротивления и улучшению водоотдающих свойств.

Удельные сопротивления сырых осадков первичных отстойников обычно не превышают 100010^-10 см/г, сброженных в мезофильных условиях - 5000-6000 см/г.

При термофильном сбраживании величина удельного сопротивления может достигать 10000 см/г.

Осадки производственных сточных вод зачастую имеют весьма низкие значения удельного сопротивления - ниже 100-150 см/г, что объясняется либо высокой минерализацией этих осадков, либо содержанием в них коагулирующих примесей.

Высокое удельное сопротивление осадков городских сточных вод не позволяет осуществлять их механическое обезвоживание на вакуум-фильтрах и фильтр-прессах без предварительной обработки, обеспечивающей снижение удельного сопротивления и повышение его водоотдающих свойств. Такой подготовительный процесс называется кондиционированием осадков.

Чаще всего кондиционирование осуществляют путем коагуляции химическими реагентами. Известны также методы улучшения водоотдачи путем термической обработки осадков, введением присадочных материалов, замораживание осадков с их последующим оттаиванием.

В настоящее время применение находят органические флокулянты.

В процессе кондиционирования осадков городских сточных вод коагулянтами удельное сопротивление осадков снижается до 10-60 см/г, что обеспечивает устойчивую работу вакуум-фильтров и фильтр-прессов.

Коагуляцию обычно осуществляют хлорным или сернокислым железом в сочетании с известью, которая нейтрализует кислоты, образующиеся при коагуляции, что сокращает расход основного реагента.

Применение аэробных методов минерализации осадков в аэротенках на полное окисление или в аэробных стабилизаторах позволяет существенно повысить водоотдающие свойства ила, если для управления процессами в качестве критерия использовать показатель удельного сопротивления осадка. С этой целью нельзя допускать длительного периода стабилизации или чрезмерно низких нагрузок по БПК на ил.

Процесс аэробного окисления, обеспечивающий хорошую водоотдачу ила, по мнению многих специалистов не решает задачу стабилизации осадков в полной мере, поэтому этот процесс называют аэробным кондиционированием ила.

Согласно "Методики оценки технологической эффективности работы городских очистных сооружений канализации" Минжилкомхоза РСФСР и Минводхоза СССР, М., 1987, аэробно-сброженный осадок не должен иметь удельное сопротивление фильтрации более 60-10010¹⁰ см/г.

Поэтому аэробно-минерализованный ил целесообразно обезвоживать раздельно от анаэробно-сброженного.

Несмотря на такие низкие сопротивления ила, его обезвоживание на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах без применения реагентов невозможно, так как будет наблюдаться заиливание фильтровальной ткани. Однако доза реагентов для коагуляции аэробно обработанных осадков значительно снизится. В ряде случаев окажется возможным полностью исключить применение извести, а количество хлорного железа уменьшить с 6-9% до 4-5%. При применении флокулянтов их доза составляет 2-3 кг/т сухого вещества влажного осадка.

Приведенные здесь данные получены при эксплуатации фильтр-прессов, установленных на Криворожской станции аэрации.

По данным СНиП 2.04.03.-85 доза флокулянта при обезвоживании активного ила на центрифугах составляет 4-7 кг/т сухого вещества.

Если при аэробном окислении возможно достичь улучшения водоотдающих свойств активного ила, то в дальнейшем при его уплотнении, перекачку и подготовке к обезвоживанию, когда он находится в анаэробных условиях, его удельное сопротивление может значительно возрасти. Поэтому контроль за величиной удельного сопротивления следует осуществлять не только в аэротенках и стабилизаторе, но и по всей цепочке транспортирования и дальнейшей обработки ила, принимая все меры для сохранения водоотдающих свойств. В частности, при подаче ила для обезвоживания на фильтр-прессы целесообразно исключить из схемы центробежные насосы. Лучше использовать объемные насосы и пневматические устройства (монжусы).