При работата на пречиствателните станции се образуват утайки, които трябва да бъдат обезводнени. За тази цел се използват утайки. Те са доста лесни за използване, но са изключително зависими от климатичните фактори.

Зависимост на утайките от климатични условиятрябва да се вземат предвид при проектирането, за да се получи в крайна сметка обезводнена утайка с необходимото съдържание на влага.

Обектите са разделени на две категории - естествено обезводняване и интензивно обезводняване. В първия случай се използват изпаряване и декантиране - процеси, подобни на тези, които се случват в естествената среда. Този тип включва места за уплътняване и конструкции с повърхностен дренаж.

В местата на интензивно обезводняване протичат процеси, различни от естествените. В този случай факторите на естествения цикъл се модифицират. Конструкции от този тип могат да бъдат оборудвани с изкуствен дренаж или водоустойчиво покритие, както и отопление. Изборът на места за утайка за пречиствателни станции за отпадъчни води като правило зависи от няколко условия - климат, свободно пространство и достъп до допълнителни източници на енергия.

Утайките от естествено обезводняване се уплътняват и утайката се отстранява, която впоследствие се изсушава.

Леглата за утайки изпълняват важна функция - обработка на утайки от пречиствателни станции за отпадъчни води.

Как да увеличим производителността на утайките в пречиствателните станции за отпадъчни води?

Има няколко метода за оптимизиране на производителността на леглата с утайки:

• Уплътняване на утайките преди доставка до обектите
• Механично оборачване и извозване на засъхнала утайка от площадките
• Кондициониране на утайката преди достигането й до площадката
• Продухване на въздух през утайката по време на обработката
• Приложение вакуумни системиза ускоряване на дейностите по филтриране
• Подгряване на утайки върху утайки

K категория: Почистване отпадъчни води

Подложки за утайка

Разградената утайка, изхвърлена от биореактори, двустепенни утаителни резервоари или други структури, има висока влажност; например от двустепенни утаителни резервоари утайката излиза с влажност около 90%, от биореактори - 96-97%. За по-нататъшна употреба утайката трябва да се изсуши. Има различни техники за изсушаване на утайки; най-разпространено е сушенето върху утайки, при което утайката трябва да се изсуши до средна влажност 75%, в резултат на което обемът й се намалява 3-8 пъти.

Утайниците се използват върху естествена основа, естествена основа с дренаж или върху изкуствена основа. асфалтобетонова основас дренаж, с утаяване и повърхностно отстраняване на тинеста вода, уплътнителни платформи.

Тиновите подложки се състоят от градирани участъци земя (карти), заобиколени от всички страни с пръстени ролки (фиг. 1). Утайката се излива върху картите на утайката периодично на слоеве от 0,2-0,25 m. Тъй като утайката изсъхва, тя губи част от влагата си главно поради изпаряване, а част от влагата се филтрира през почвата. Утайката, изсушена до съдържание на влага 75%, лесно се потапя превозни средстваи транспортирани до мястото на употреба.

Утаителните площадки обикновено се изграждат върху естествена основа със или без дренаж, ако нивото на подпочвените води е на дълбочина най-малко 1,5 m от повърхността на картите и в случаите, когато санитарните условия позволяват проникването на тинеста вода в земята. При по-малка дълбочина на подземните води нивото им трябва да се понижи. Ако има опасност от заразяване

ориз. 1. Утайки 1 - канавки на защитен ров; g - път; 3 - дренажна тава; 4 - пръти, поддържащи тавата за утайка; 6 - дренажен кладенец; 7 - сглобяема дренажна тръба; 8 - дренажен слой; 9 - дренажни тръби; 10 - изход към картата; - отводнителна канавка; 12 - порти; 13 - щит под дренажната тава

подпочвените води не са изключени; площадката е изградена върху изкуствена основа, която предотвратява навлизането на филтрирана замърсена вода в подземния поток. При наличие на плътни и водоустойчиви почви, както и при липса на територия, се препоръчва изграждането на утайкови платформи върху естествена основа с тръбен дренаж, затворен в специални отводнителни канавкинапълнени с натрошен камък или чакъл с размер на частиците 2-6 cm, разстоянието между дренажните канавки трябва да бъде 6-8 m, началната дълбочина на канавката е 0,6 m с наклон 0,003.

Размерите на картите се вземат в зависимост от местните условия, което гарантира лекота на използване. ширина индивидуални картиназначават 10-40, дължина - 100-150, работна дълбочина на седиментния слой - 0,7-1 m, а височината на преградните шахти е 0,3 m над работното ниво. Размерите на една карта се определят по такъв начин, че при изпускане на утайка наведнъж цялата карта да се запълни със слой от утайка с дълбочина не повече от 0,25 m. лятно времеи 0,5 м през зимата. Височината на шахтите се взема, като се вземе предвид замръзването на утайката зимно време. Утайката се довежда до обектите чрез тръби или тави, положени с наклон 0,01-0,03. Разстоянието между емисиите в зависимост от размера на картите е 10-50м.

Натоварването на утайките зависи от вида на подаваната към тях утайка (утайка от биореактори, двуетажни утаители, аеробно стабилизирана и др.) и от възприетия им дизайн. Реалната площ трябва да е малко по-голяма от полезната, тъй като е необходим резерв от 20-40% за разделителни шахти и пътища.

Изсушената утайка се товари в превозни средства и се транспортира до близките колективни и държавни ферми за използване като тор.

Союзводоканалпроект и LISI са разработили проекти за уплътнителни площадки с дълбочина 2 м без дренаж. Дизайнът на шибърите позволява дренирането на утайката на различни нива, което осигурява по-добро обезводняване на утайката. Годишното натоварване на обектите може да бъде увеличено. Би било препоръчително да се създадат такива площадки в южните райони на страната.

В пречиствателни станции за отпадни води пропускателна способностповече от 10 000 m3/ден, могат да се използват платформи за утайка, където се извършва уплътняване на седимента и повърхностно отстраняване на освободената утайка. Платформите са направени под формата на каскада с четири до седем степени. Всяка каскада съдържа четири до осем карти. Полезната площ на една карта е 0,25-1 хектара.

Ширината на картата е 30-80 m, а дължината на преградните шахти е 2,5 m. Количеството утайкова вода е 30-50% от обема на обезводнената утайка.

Част 2

Утайките, изхвърляни от съоръженията за третиране на утайки, имат високо съдържание на влага. За да се даде възможност за по-нататъшно използване на утайката, тя трябва да бъде изсушена. Както е посочено, има различни техники за изсушаване на утайки; Най-разпространеният от тях е сушенето му върху утайки.

Тинестите площадки се състоят от редица планирани участъци земя (карти) и са заобиколени от всички страни от земни хребети.

Утайките, изхвърлени от биореактори, двустепенни утаителни резервоари или други структури, обикновено имат различно съдържание на влага; например от двустепенните утаителни резервоари утайката излиза със средна влажност 90%, от биореакторите - с влажност 96 - 97% и т.н. На площадките за утайка тя трябва да се изсуши до средна влажност 75%, в резултат на което обемът

ориз. 1. Утайки

Утайката се излива периодично върху картите на утайката, отделни слоеве(0,2 - 0,25 м). Докато изсъхва, тя частично губи влага поради изпаряване, докато значителна част от влагата се филтрира през почвата. Утайката, изсушена до съдържание на влага 75%, не тече, може лесно да се вземе с лопата и да се натовари на превозни средства за транспортиране до мястото на употреба.

Леглата за утайка се монтират върху естествени или изкуствени основи.

Ако почвата филтрира водата добре (пясък и песъчлива глинеста почва) и нивото на подпочвените води е на дълбочина, при която няма заплаха от замърсяване, утайките се изграждат върху естествени почви. Понякога, с плитко погребение,

подземни води, ще трябва да се монтира специален дренаж за отвеждане на филтрираната вода. Ако дори при напоени почви не е изключена опасността от замърсяване на подземните води, площадката трябва да бъде изградена върху изкуствена основа, която предотвратява навлизането на филтрирана замърсена вода в подземния поток.

Ако почвата, върху която са изградени утайкови платформи, е плътна и водоустойчива (глинеста почва, глина), тогава площадките се правят върху изкуствена насипна почва, състояща се от един или два слоя пясък и чакъл с дебелина 0,2 m изкуствена основа поради високата им цена трябва да се прибягва само в крайни случаи. Размерите на картите, в зависимост от местните условия, варират: от 20 - 30 m2 за малки станции до 0,2 - 0,3 хектара за големи. При малките пречиствателни станции, за по-лесна работа, ширината на отделните карти е настроена на не повече от 10 m с еднопосочен вход; за големи станции тази стойност може да бъде увеличена до 35 - 40 m.

Утайката се доставя до площадките и мястото за разтоварване чрез тръби или тави, положени с наклон 0,01-0,03. Разстоянието между изходите, в зависимост от размера на картите, се приема от 10 до 40 - 50 m. Дренажът за изпускане на филтрирана вода обикновено се прави от керамични неглазирани тръби, положени на разстояние 4 - 10 m една от друга, с. наклон на отводняване 0,0025 - 0,003. Дълбочината на дренаж в началните точки трябва да бъде най-малко 1,0-1,2 m.

Ако суровата, неферментирала утайка се подлага на сушене, тогава филтрираната от дренажа вода трябва да се дезинфекцира преди да се изхвърли в резервоара; в същия случай, ако ферментиралата утайка се филтрира, тогава не е необходимо да се дезинфекцира.

Скоростта на годишното натоварване или годишното подаване зависи от състава на утайката, филтрационните свойства на почвата, местоположението на обекта и обикновено се определя в съответствие с технически спецификации. Така например в средната зона съветски съюзза платформи за утайка, изградени върху пясък, скоростта на натоварване на утайката от биореактора се приема на 2 m.

Размерите на една карта се определят така, че при изпускане на утайка наведнъж да се запълни цялата карта и височината на слоя утайка да не надвишава 0,25 m. Височината на ролката се приема не повече от 1 m се определя, като се вземе предвид замръзването на утайките през зимата.

При експлоатацията на утайковите площадки навременното почистване на изсъхналата утайка е от голямо значение. Отстраняването на утайки в малки станции все още не е достатъчно механизирано. На някои станции изсушената на въздух утайка се товари в коли и се откарва в близките колективни ферми за използване като тор. Понякога теснолинейка се полага върху разделителни хребети, по които се движат колички. Утайките, натоварени на вагонетки, се транспортират по този маршрут извън площадката и там се претоварват в транспортни средства. Удобна машина за отстраняване и товарене на изсушена утайка в превозни средства трябва да се счита за товарач VNIOMS, монтиран на гъсеничен трактор. Товарачът има, в допълнение към кофа за товарене на насипни вещества върху превозно средство, също и кофа за булдозер, която може да се използва за изгребване на утайки в сметища.

На големите станции е препоръчително да се отстранява утайката и през зимата. За да направите това, замръзналата тиня се разделя на отделни блокове с помощта на специална машина, които след това се транспортират до колективните полета.

- Утайки

Най-простият и най-разпространен начин за обезводняване на утайките е изсушаването им върху утайки с естествена основа (със или без дренаж), с дренаж на повърхностни води и върху уплътнителни площадки.

Първите са планирани парцели земя (карти), заобиколени от всички страни със земни хребети (фиг. 4.60). Суровите утайки от резервоари за утаяване или ферментирали от биореактори, двустепенни резервоари за утаяване или други структури, имащи влажност от 90% (от двустепенни резервоари за утаяване) до 99,5% (неферментирала активна утайка), периодично се изсипват на малък слой върху площи и се изсушава до влажност 75-80%.

Влагата от утайката частично се просмуква в земята, но повечетоотстранява се чрез изпаряване. Обемът на утайката намалява. Изсъхналата утайка придобива структурата на влажна почва. Може да се вземе с лопата и да се натовари в колички и самосвали за транспортиране до мястото на употреба.

Тинестите подложки върху естествена основа без дренаж се използват в случаите, когато почвата има добра филтрираща способност (пясък, пясъчна глинеста почва, лека глинеста почва), нивото на подземните води е на дълбочина най-малко 1,5 m от повърхността на картата и просмукване - / - канавка на граничен ров, 2 - път, 3 - източванепластир; 4- Ибруски,ПоддържащТава за утайки; 5 - тава за разреждане на утайки, 6 - дренажен кладенец; 7 - сглобяема дренажна тръба,С- дренажен слой, 9 - дренажни тръби, 10 - изход към хагата, - дренажен канал, 12 - порти, 13 - дървен щитпод дренажната тава;К-1. К-2 ; К-3, К-4 и К-5 -- кладенци

Течащата дренажна вода може да се изпусне в земята при санитарни условия. При по-малка дълбочина на подпочвените води е необходимо да се намали нивото им.

Ако почвата е плътна и слабо пропусклива, площадките са оборудвани с тръбен дренаж, положен в канавки, пълни с натрошен камък и чакъл. Разстоянието между дренажните канавки се препоръчва да бъде 6-8 m, началната дълбочина на канавката е 0,6 m с наклон 0,003.

При малките пречиствателни станции ширината на отделните карти се приема не повече от 10 м. При средни и големи станции ширината на картите може да бъде увеличена до 35-40 м назначени, като се вземе предвид разположението на седиментите, отделени наведнъж с дебелина на слоя през лятото 0,25-0,3 m и през зимата 0,5 m.

Картите са отделени една от друга със защитни ролки, чиято височина е 0,3 m над работното ниво.

Утайката се разпределя върху картите с помощта на тръби или дървени корита, положени предимно в тялото на сепариращата ролка с наклон 0,01-0,03 и оборудвани с изпускателни отвори.

Зоните с утайки трябва незабавно да бъдат почистени от засъхналата утайка. В малките пречиствателни станции утайката се зарежда ръчно в машини и се транспортира до близките колективни и държавни ферми за използване като тор.

Понякога върху разделителните ролки се полагат теснолинейки за колички, по които утайката се транспортира извън зоната и там се разтоварва в автомобили.

През зимата замръзналата утайка се разделя на отделни блокове от специални машини, които след това се транспортират до колективните полета.

На средни и големи станции се използват скрепери и булдозери за отстраняване на утайки. Отпадъците, събрани в сметищата, се товарят в превозни средства с помощта на товарач за торф или тор, монтиран на базата на трактор DT-54 или товарач с много кофи. Последният е най-икономичният от използваните механизми - производителността му е до 40 m3/h.

В райони със средна годишна температура на въздуха 3-6°C и средни годишни валежи до 500 mm, за пречиствателни съоръжения с пропускателна способност над 10 000 m3/ден, се препоръчва изграждането на утайкови платформи с утаяване и повърхностен дренаж на утайкови води. На фиг. Фигура 4.61 показва платформи за утайка от този тип, построени в станцията за аериране на Куряновская. Утайки с повърхностен дренаж на утайкови води са проектирани под формата на няколко (4-7) независимо действащи каскади. Всяка каскада се състои от четири до осем карти, подредени на етапи. Изхвърлянето на утайки от захранващите тръбопроводи се осигурява върху горните карти. Докато натрупвате горен слойтинеста вода (или седимент) се отвежда към основната карта през стоманобетонни обходни кладенци. Утаената утайка от долната карта на каскадата се изпомпва в първичните утаители на пречиствателната станция, тъй като съдържанието на суспендирани вещества в нея може да достигне 1,5-2 g/l. Обемът на утаената утайка е 30-50% от обема на обезводнената утайка, чиято влажност е намалена от 97 до 94-95%. По-нататъшното обезводняване на утайката се дължи на изпаряването на влагата от повърхността на утайката.

Полезната площ на една карта се приема за 0,25-1 хектара със съотношение ширина към дължина 1: 2-1: 2,5.

Платформите за уплътняване на утайки са разработени от Института Союзводока - Налпроект съвместно с Катедрата по канализация LISI. Обектите се състоят от правоъгълни резервоари с водоустойчиви дъна и стени. Стените са изградени от сглобяеми стоманобетонни унифицирани панели с височина 2,4 м, дъното е монолитно. Работна дълбочина на обекта е 2м.

Ако няма достатъчно място за създаване на открити утайки, тогава понякога се изграждат покрити утайки като оранжерии, покривайки ги с остъклени рамки. Такива обекти са построени в Кисловодск. По експериментални данни годишното натоварване върху тях е 9-10 m3/m2 при изсушаване на утайки от биореактори.

Площта на площадките за утайки зависи от обема на утайката, естеството на почвата, върху която се намира площадката, климатичните условия, както и структурата на утайката.

Натоварването на утайките върху утайките в райони със средна годишна температура на въздуха 3-6 ° C включително и средни годишни валежи до 500 mm трябва да се вземе съгласно табл. 4.36: за райони с различни средни годишни температури на въздуха трябва да се въведат подходящи климатични коефициенти.

Таблица 4.36 Натоварване върху утайки с естествена основа

При проектиране на утайки с повърхностен дренаж на утайкови води натоварването се приема 1 m3/m2 годишно.

Подложките за уплътняване на утайки се изчисляват въз основа на натоварването р, което зависи от работната дълбочина на обекта и броя на разтоварванията за година, взети в зависимост от свойствата на утайката и климатичните условия от 1 до 5.

Дневният обем на смляната утайка Wc§, изхвърлена от двустепенни утаителни резервоари, се определя, като се вземе предвид намаляването на обема му поради уплътняване и ферментация по формулата

^sb = ~ . (4,117)

Където Cos е дебитът на суровата утайка, определен по формула (4.101);

А е коефициентът на намаляване на обема на утайката поради нейното разлагане

По време на ферментация, равно на 2; b - същото, поради уплътняването му от 95 до 90% влажност, равно на 2.

Оттук и полезната площ на леглата с утайки С , m2, за утайки от двустепенни утаителни резервоари с годишно натоварване от утайки K, m3 на 1 m2 повърхност ще бъде:

S = ---------- . (4,118*

Дневният обем на утайката от биореактора Umet без отделяне на утайката не се променя в сравнение с първоначалния обем на утайката от утаителните резервоари и е:

Следователно, когато се определя площта на леглата за утайки за утайки от биореактори, намаляването на обема поради уплътняване и смилане не се взема предвид и площта се оказва приблизително 2-3 пъти по-голяма, отколкото за утайките от две- подредени ями.

Необходимо е да се провери достатъчността на площта, получена при изчислението, като се вземе предвид замръзването на утайката през зимата. Продължителността на периода, през който настъпва замръзване, се определя от броя на дните със средна дневна температура под -10 ° C. Част от влагата (25%) се филтрира и се изпарява през зимата. 80% от повърхността на утайките се разпределя за замразяване, а 20% се оставят за използване по време на пролетното размразяване.

Височина на слоя замръзване /g НAmзависи от климатичните условия (напр средна зонаСССР е равно на 0,5-1 м):

Wtk 2

Ynam=-G7-, (4.120)

Където W е дневният обем на утайката, m3;

5 -■ полезна площ на утайките, m2;

T - период на замръзване, дни; - част от площта, предназначена за зимно замразяване, обикновено равна на 0,75;

K2-коефициент, който отчита намаляването на обема на утайката поради зимната филтрация и изпарение, обикновено равен на 0,75.

Използваните изчисления определят работната (полезната) площ на утайките. Допълнителната площ, заета от ролки, пътища, канавки и т.н., се взема предвид с коефициент, чиито стойности варират от 1,2 (за големи станции) до 1,4 (за малки станции).

→ Пречистване на отпадъчни води

Утайки и резервоари за тиня

Утайките са едни от първите съоръжения за третиране на утайки от отпадъчни води. Леглата за утайка са предназначени за естествено обезводняване на седименти, генерирани в биологични пречиствателни станции за отпадъчни води. Въпреки това, дори в ерата на интензивно внедряване на съоръжения за механично обезводняване на утайки, утайките са най-разпространеният метод за обезводняване на утайки в Русия. Понастоящем 90% от всички утайки, генерирани в Русия, се преработват в утайки. Привлекателността на тези структури се обяснява с простотата на инженерната поддръжка и лекотата на работа в сравнение с филтър преси, вакуум филтри и сушилни агрегати.

Леглата за утайки в по-голяма степен от другите съоръжения и системи за пречистване на отпадъчни води и за третиране на утайки зависят от климатични и природни фактори.

ориз. 16.1. Пясъчна площадка:
1 – пясъкопровод с диаметър 200 мм от пясъкоуловители; 2 – разпределителна тава с напречно сечение 200×200 mm (i = 0,01); 3 – тръбопровод с диаметър 200 mm за дренаж дренажна вода

В зависимост от степента, в която се използват естествените процеси, обектите могат да бъдат разделени на две основни категории: естествено обезводняване и изсушаване и интензивно обезводняване и изсушаване.

Първата категория включва обекти, които използват естествени процеси на изпаряване и декантиране без значителни промени в сравнение със същите процеси, протичащи в естествена среда. По правило това са площадки на естествена основа с дренаж на повърхностни води и места за уплътняване.

Втората категория включва обекти, в които определени фактори от природния цикъл са модифицирани и интензифицирани. По правило това са обекти с изкуствен дренаж, отопление, създаване на вакуум в дренажната система и изкуствено водоустойчиво покритие. Използването на един или друг тип сайт зависи от местните условия: климатични особености, наличност допълнителни източнициенергия, свободно пространство.

Зони за естествена дехидратация и изсушаване. В обектите с естествен цикъл утайката се обезводнява чрез процеса на уплътняване и последващо отстраняване на утайковата вода, както и изсушаване.

Лелата от тиня се състоят от карти, заобиколени от всички страни с хребети (фиг. 16.2). Размерът на картите и броят на емисиите се определят въз основа на съдържанието на влага в утайката, обхвата на нейното разливане и метода на почистване след изсушаване.

ориз. 16.2. Тинести подложки на естествена основа с дренаж:
1 – канавка на защитен ров; 2 – път; 3 – дренажна тава; 4 – щит под дренажната тава; 5- разпределителна тава; 6 – дренажен кладенец; 7 – сглобяема дренажна тръба; 8 – дренажен слой; 9 – дренажни тръби; 10 – изход към картата; 11 – дренажна канавка; 12 – порти; К1-К5 – кладенци

Тиновите подложки на естествена основа са проектирани върху добре филтриращи почви, когато подземните води се намират на дълбочина най-малко 1,5 m от повърхността на картите и само когато е разрешено филтриране на тинеста вода в почвата. Ако дълбочината на подпочвените води е по-малка от 1,5 м, тогава е необходимо да се намали нивото им.

Диапазонът на разливане на утайки с влажност от около 97% може да бъде 75-100 m. В този случай е препоръчително да се изградят зони с размери 100x100 m. 25 m, в този случай ширината на картите ще бъде ограничена до 40 -50 m с двустранен вход. Тесните зони са за предпочитане при планиране на площ с добре дефиниран наклон.

Изсушената утайка се изгребва с булдозери или скрепери и се транспортира с камион. Влажността на изсушената утайка е 75%.

Върху утайниците са изградени пътища с рампи за достъп до картите на транспортни средства и механизация.

При плътни и водоустойчиви почви платформите за утайки се изграждат върху естествена основа с тръбен дренаж, положен в дренажни канавки. Изкуствената дренажна основа на утайките трябва да бъде най-малко 10% от тяхната площ.

Да се ​​вземе следното: работна дълбочина на картите - 0,7-1 m; височината на бариерните ролки е 0,3 m над работното ниво на утайката на картата; наклонът на разпределителните тръби или тарелки е не по-малък от 0,01; броят на картите е поне четири.

Най-разпространени са утайковите платформи на естествени основи от каскаден тип с утаяване и повърхностно отвеждане на утайкова вода. След запълване на картите с утайки с утайка и източване на отделената утайкова вода се извършва по-нататъшно обезводняване на утайката чрез изпаряване на останалата влага от повърхността.

Подобрена версия на платформите от каскаден тип са компактните платформи. Платформите за уплътняване на утайки са правоъгълни стоманобетонни резервоари (карти) с отвори, разположени в надлъжната стена на различна дълбочина и покрити с порти. За освобождаване на тинеста вода, отделена при утаяване на утайката, се правят отвори по височината на надлъжните стени на резервоарите, блокирани от порти. Утайката се изпраща за пречистване до главата на конструкциите по подобен начин на утайките с утаяване и повърхностно отстраняване на водата. Разстоянието между изходите за утайка е не повече от 18 m. За механизирано събиране на изсушена утайка се монтират рампи с наклон до 12%.

Един от възможни методи, който ускорява естественото изсъхване на утайките върху утайките, е процесът на обръщане. В същото време растителната покривка се отстранява и повърхностната кора се унищожава, което насърчава ускореното изсъхване на утайката в топло, сухо време и по-дълбоко замръзване през зимата.

Характерна особеностобекти на естествения природен цикъл е пълната им зависимост от климатичните фактори. При проектирането и експлоатацията на такива площадки е особено необходимо да се вземат предвид тези фактори, за да се получи желаният резултат - обезводнена утайка с определено съдържание на влага.

Площадките за утайки за интензивно обезводняване и сушене могат да бъдат разделени на традиционни и подобрени. Първата категория включва утайкови платформи с вертикален и хоризонтален дренаж, втората категория включва площадки със създаване на вакуум в дренажната система, изкуствено водоустойчиво покритие с продухване на въздух и отопление.

Каскаден тип утайки с естествена основа и дренаж на повърхностни води чрез монашески кладенци, монтирани в краищата на подложките, са утайки от преходен тип. Стените на монашеските кладенци от страната на картата са дренажни стени от двойна армировъчна мрежа с насип от чакъл с едрина на частиците 15-20 mm.

Леглата за утайка с изкуствен дренаж са предназначени за получаване на чист филтрат и увеличаване на скоростта на обезводняване.

Филтрирането чрез хоризонтална дренажна система може да се извърши с помощта на филтърни панели със специални отвори или дренажни тръби.

Филтърна платформа с хоризонтален дренаж (фиг. 16.3) е плитък правоъгълен резервоар с водоустойчиви стени и фалшиво дъно, изработено от специални панели. Тези панели имат клиновидни отвори с размери 1-4 mm. Границата на фалшивото дъно е водоустойчива, а фугите между панелите и стените са запечатани.

ориз. 16.3. Оформление на платформата за филтърна утайка:
1 – зона на уплътняване; 2 – преграда с клиновидни прорези; 3 – камера за контрол на нивото на филтрата; 4 – изходен клапан, който регулира скоростта на филтриране

На една от стените на платформата е предвиден изпускателен клапан, свързан с пространството под фалшивото дъно. Контролираната скорост на дренаж се осигурява чрез въвеждане на слой вода в системата до определено ниво над фалшивото дъно. След това утайката се въвежда бавно и при подходящи условия се поддържа върху слой вода. След подаване на необходимото количество утайка, първоначално въведената вода и тинеста вода от утайката се просмуква през фалшивото дъно. Скоростта на филтриране се поддържа постоянна чрез постоянно налягане пред изходния клапан. За успешен процес на обезводняване е необходимо утайката и първоначалният воден слой да не се смесват. Техниката за обезводняване на утайката в такива обекти включва контролирано образуване на слой кейк на границата между утайката и филтърната среда, преди всяко значително количество от най-малките частици да падне върху тази повърхност или в дупките на фалшивото дъно и да завърши във филтрата. Производителността на филтърната платформа по отношение на сухо вещество обикновено е от 2,4 до 4,8 kg/m2 на натоварване.

Дренажната система на традиционните филтриращи утайки с дренажни тръби обикновено включва: – горен слой пясък с височина 15-25 cm, с ефективен диаметър 0,3-1,2 mm и коефициент на хетерогенност по-малък от 5; – слой чакъл с височина 20-45 см, с размер на зърното 0,3-2,3 см; – дренажни тръби, често керамични, с минимален диаметър 10 cm, с отворени краища, разположени на разстояние 2-6 cm една от друга.

IN напоследъкТе започнаха да използват пластмасови тръби, тъй като керамичните се разрушават бързо по време на механизирано отстраняване на утайки.

Утайката се подава върху филтърните карти на една или няколко точки в слой от 250-450 mm и остава върху картите, докато изсъхне. Когато е благоприятно климатичните условиядобре ферментиралата утайка изсъхва в рамките на 2 седмици, достигайки съдържание на влага от 60-70%

За реконструкция на съществуващи обекти може да се използва дренажна система, включваща вертикални филтърни елементи и тръби за отвеждане на утайковите води. Такава дренажна система е направена под формата на секционни и общи тръби, разпределени по повърхността на обекта, имащи седалки с мрежести дъна, в които са монтирани вертикални филтърни елементи.

Общата тръба е свързана с тръбата за оттичане на утайката.

Филтърните тръби от фибростъкло могат да се използват като филтриращи елементи на дренажни системи. Такива филтърни тръби се използват за изграждане на кладенци. Дизайнът на хоризонталната дренажна система се състои от пластмасова тръба от фибростъкло. Вертикалният филтърен елемент е изработен от подобна тръба, но с по-голям диаметър, покрита с филтърен материал. Свързва се към хоризонтални дренажни тръбопроводи с помощта на стоманени тройници и фланцови връзки.

Визуални наблюдения на работата на дренажната система по време на различни видовенатоварванията показват, че на границата на натоварване на седимент-дренаж се образува слой с висока филтрационна устойчивост.

Отбелязано е, че в началния период специфичните скорости на филтрация през вертикалната дренажна система са по-високи, отколкото през хоризонталната, след което се изравняват. В последния етап на сушене работи само хоризонтален дренаж. При повторно изливане на утайка върху вече изсъхнал слой, скоростта на филтриране е значително намалена.

Изследване на състава и свойствата на утайките от градските отпадъчни води, проведено от I.S. Анализът на експлоатационните данни от редица пречиствателни станции за отпадъчни води показа, че има известна връзка между стойностите на съпротивлението на утайката и работата на утайките. Така в станцията за аериране на Калининград (Московска област) с влажност на ферментиралата смес от 94,8% и нейното специфично съпротивление от 25800-1010 cm / g, натоварването на 1 m2 легла с утайки е 0,35 m3 годишно. Дренажът бързо се запуши, а платформите работеха само за изпаряване на течността.

Запушването на основата става толкова по-бързо, колкото по-лошо се филтрират утайките, което се дължи на високото съдържание на фини и колоидни частици в тях. Слоят на едновременен приток на утайка върху утайките може да бъде по-голям, колкото по-ниска е стойността на съпротивлението на утайката. При големи стойностисъпротивлението на утайката, основната влага се отстранява чрез изпаряване.

Подобрени площадки за интензивно обезводняване и сушене на утайки. За да се интензифицира процесът на сушене на утайката, се предлага обдухването й с въздух директно на площадката.

Платформата за утайки съдържа водоустойчиво дъно, странични стени, дренажен товар, перфорирани тръби, поставени на дъното, въздуховод и тръбопроводи за миене и филтрирана вода. Пречистването на въздуха се извършва до необходимата степен на дехидратация.

Използването на ефекта на капилярно засмукване ускорява процеса на обезводняване на утайките върху утайките. Утайка, използваща този ефект (фиг. 16.4), работи по следния начин. Когато картите 1 се напълнят с утайка, благодарение на силите на капилярно засмукване, водата от утайката се абсорбира през ръбовете на листовете 4, поставени в коридора 3, изпарявайки се в околната среда.

Стените на съседни карти са монтирани, за да образуват коридори, в които също са поставени листове от капилярно влакно - порест материал. Утайковите легла са оборудвани с въздуходувки, свързани с коридорите чрез въздуховоди.

В чужбина леглата с утайки често са защитени от валежи със стъклено покритие. Това покритие може значително да подобри работата на обектите, особено в студен и влажен климат. Опитът показва, че в някои случаи устройството за покритие може да намали площта, необходима за изсушаване на утайката с 33%.

Степента, до която необходимата площ се намалява и натоварването върху утайките се увеличава в резултат на използването на прозрачни или полупрозрачни покрития, зависи от местните условия, като количеството на валежите, температурата и слънчевата радиация.

ориз. 16.4. Утаечно легло с капилярен засмукващ ефект:
1 – тиневи карти; 2 – ограждащи стени; 3 – коридор; 4 – листове капилярно-порест материал; 5 – вентилатор; 6 – въздуховод

В нашата страна се препоръчва използването на затворени зони, остъклени като оранжерии, в курортните зони, за да се спести място и да се намали интензивността на миризмите. Натоварването върху смляната утайка от биореактора се приема за 10 m3/(m2година).

В Дънидин (САЩ, Флорида) се използват асфалтирани утайки с централно отводняване и отопление. Тези обекти представляват интерес поради използването на отоплителна система върху тях. Топлинната енергия, получена от изгаряне на биогаз от пречиствателни станции, се използва за загряване на вода, която циркулира в тръби, разположени в асфалтовата част на обектите. Утайковите легла се отопляват, но не са затворени. Полиелектролитите се използват за кондициониране на утайки. Времето за изсъхване на утайката е средно 5 дни и се увеличава до 12 дни през дъждовния сезон. Годишното натоварване на утайките по сухо вещество варира от 87,9 до 209,9 kg/(m2.година).

Кондиционирането на утайката преди обезводняване на утайки върху утайки значително намалява продължителността на процеса на обезводняване и подобрява работата на изсушената утайка. Методът за кондициониране на утайките с органични флокуланти преди подаването им в леглата за утайки понастоящем се използва широко в Германия. Влажността на флокулираната и нетретирана ферментирала утайка от една от станциите след дехидратация върху утаечните пластове беше съответно: след 2 дни 76 и 87%, след 5 дни 73 и 86%, след 10 дни 72 и 83%, след 15 дни 71 и 80%, след 20-25 дни приблизително 70-77%). При нормални атмосферни условия (Германия), кондиционираната утайка се изсушава върху утайки след 3-4 седмици до влажност от приблизително 75%> и може да бъде отстранена без затруднения с помощта на машини. Благодарение на коагулацията на колоиди и миниатюрни частици се намалява феноменът на затлачване на дренажа. Дехидратираната утайка има „пропусклива хидрофобна структура“ и дори когато вали, тя не абсорбира вода, нейната влажност не се повишава.

Проучванията за използването на битови флокуланти за интензифициране на работата на утайките са проведени върху ферментирала смес от утайки и аеробно стабилизирана активна утайка на лабораторни модели и в пилотни промишлени условия на утайка с размери 600 m2, оборудвана с вертикален и хоризонтален дренаж системи от фибростъкло филтри. Най-добри резултатиса получени с помощта на флокуланти марки KNF и K-100. В същото време влажността на утайката от 78-81% се постига приблизително два пъти по-бързо, отколкото при изсушаване на утайка, която не е обработена с флокуланти. Специфичната производителност на обекта при обезводняване на утайки, третирани с флокуланти е 4,5-6 m3/(m2-година). Дренажният товар се състоеше от слой пясък 50-150 мм с размер на фракцията 1-3 мм и 3 слоя трошен камък с размер на фракцията от горе до долу 5-3 мм, 10-5 мм, 15-10 мм. Изследванията показват, че натоварването върху утайките по време на сушенето на стабилизирана активна утайка и усвоена утайка за условията на централна Русия е съответно 4,5 и 5 m3/(m2-година).

За да се интензифицира работата на утайките, в допълнение към обработката с флокуланти, е възможно да се извърши предварително измиване на трудно филтрирани утайки с пречистена отпадъчна течност, коагулация на утайки с химически реагенти, както и замразяване и последващо размразяване на седименти. Всички тези видове обработка намаляват съпротивлението на филтриране на седимента. Предварителното измиване на утайките ви позволява да увеличите натоварването на утайките със 70%, а използването на химически реагенти или добавки при изсушаване на утайките увеличава натоварването на утайките с 2-3 пъти. Съпротивлението на аеробно стабилизираната утайка е значително по-ниско от това на ферментиралата утайка. В утайки върху изкуствена основа с дренаж и отстраняване на повърхностни води при средна годишна температура на въздуха 3-6 ° C и средни годишни валежи до 500 mm след аеробни стабилизатори, според Федералното държавно унитарно предприятие изследователски институт VODGEO, натоварването е 3-5 m3/(m2година) с влажност на входящия седимент 96,5-97%. В този случай дренажната площ е 8-10% от площта на площадката. Размерът на картата е базиран на запълване на работна дълбочина 1-2 м за не повече от 3 дни. Допълнително повишаване на производителността на утайковото легло може да се постигне чрез подлагане на аеробно стабилизирана утайка от отпадъчни води на обработка с амониев нитрат в количество 100-150 mg/l. Амониевият нитрат се въвежда в аеробно стабилизираната утайка (на изхода на аеробния стабилизатор) и се подава към утайката. В напълнения утайков слой протича биологичният процес на денитрификация на нитратното съединение, т.е. амониев нитрат, въведен в утайката. Процесът се осъществява спонтанно от денитрифициращи бактерии, които са част от бактериалната флора на седимента, и е придружен от интензивно газоотделяне на азот, осигуряващо флотация и сгъстяване на седиментните частици. Обемът на утайката намалява 5-6 пъти, концентрацията му е около 50 g/l. Под уплътнения слой от утайки има тинеста вода, съдържаща 6-10 mg/l суспендирани вещества. След приключване на процеса на уплътняване на утайката (4-7 часа), дренажът се отваря и утайката се освобождава. Кондензираната утайка потъва на дъното и бързо изсъхва, т.к има добра структура поради наличието голям бройпори, образувани от газови мехурчета. Един цикъл на работа на обекта от момента на зареждане до разтоварване на сухата утайка е не повече от 1 месец. Натоварването достига 8-10 m3/m2 годишно при дълбочина на площадката 1,0-1,5 m.

Принципи за изчисляване на легла с утайки. Методът за изчисляване на леглата с утайки е разработен през двадесетте години от Имгоф и съществува практически непроменен до днес. Изчислението се основава на натоварването Kf> m3/(m2година), което установява допустимия обем на валежите, поставени върху единица повърхност на платформата за утайки за година.

Обща площплощите за утайки трябва да се увеличат с 20-40% за изграждане на оградни гребени и пътища за достъп.

По време на отрицателни температуридоставената утайка е жива. 80% от площта на утайките е предназначена за зимно замразяване, а 20% са предназначени за настаняване на утайка по време на периода на топене на предварително замръзнала утайка.

Последните изследвания на работата на утайките показват, че процесът на обезводняване трябва да се разглежда като сложен, състоящ се от няколко елементарни процеса.

Скоростта на отстраняване на влагата в резултат на изсушаване според изследванията зависи от скоростта на вятъра и липсата на влага във въздуха над площадките.
Етапът на филтриране се определя от свойствата на утайката и характеристиките на дренажната система, а скоростта на декантиране се определя от способността на утайката да се уплътнява.

Интензифициране на работата на шламовете. Увеличаването на производителността на площадките е възможно чрез следните мерки: – уплътняване на утайките, доставяни на площадките; – осигуряване на механично оборачване и извозване на засъхналата утайка от площадката; – кондициониране на утайката преди доставянето й на площадката; – продухване на утайката с въздух директно на обекта; – монтиране на полупрозрачно покритие или общо покритие тип парник върху платформата с подходящи вентилационни системи; – използване на вакуумни системи за ускоряване на филтрацията; – инсталиране на системи за отопление на утайки директно върху утаечни пластове.

Процесът на обръщане значително ускорява естественото изсъхване на утайките върху утайките. Скоростта на вятъра над повърхността на утайката, обрасла с растителност, е практически нула, дефицитът на еластичност на водната пара се характеризира с намаляване от горния слой на листата към долния слой до почти нула, следователно скоростта на изпаряване на водата от утайката гъсто обрасъл с растителност е нула. Образуването на кора от пресушена утайка на повърхността на утайката намалява скоростта на сушене 4 пъти.

При обръщане растителната покривка се отстранява и повърхностната кора се унищожава, което допринася за ускорено изсъхване на утайката в топли и сухи времена и по-дълбоко замръзване през зимата.

Свойствата на преработената утайка, особено способността за уплътняване и специфичната устойчивост на филтриране, влияят върху избора на дизайн на платформата за утайки: при g 4000 -1010 cm/g - с утаяване и отстраняване на повърхностните води.

Дехидратацията на ферментирала утайка, която има специфична филтрационна устойчивост от порядъка на 4000 -1010 cm/g, на карти с хоризонтален дренаж има ниска ефективност. Скоростта на филтрация не надвишава 0,48 kg/(m ден), което е 1,5 пъти по-малко от скоростта на изпарение при дефицит на влага от 6 mbar. Дренажът на площадката бързо се запушва и спира да преминава филтрат. Количеството вода, отделена при филтриране през дренаж, е незначително.
Специфичното съпротивление на филтриране на аеробно стабилизираната активна утайка е 20-100 пъти по-малко от специфичното съпротивление на филтриране на разградената утайка, поради което е рационално да се използват зони с дренаж за обезводняване на аеробно стабилизирана активна утайка.

Избор оптимална технологияобезводняването на утайките може значително да подобри производителността на леглата с утайки. Режимът на пълнене, преди всичко височината и честотата на пълнене, зависят от вида на утайката, нейната концентрация, характеристиките на подготовката и времето на годината. При подаване на стабилизирана активна утайка с начална влажност до 98% височината на пълнене трябва да бъде 0,8-1 m. В този случай значителен обем дренажна вода се изхвърля през вертикална дренажна система.

За ферментирали утайки най-много ефективен методобезводняването на утайки е технология на разделно уплътняване, сушене и замразяване. С увеличаване на дълбочината на уплътнения седиментен слой скоростта на уплътняване се увеличава и вероятността от стратификация на седимента намалява. Препоръчително е утайката да се уплътнява при височина на пълнене най-малко 2,5 m, а сушене и замразяване на слоеве не повече от 0,3 m.

Тинести езера. IN развиващите се страниТиновите езера (лагуни), направени под формата на канавки или чрез заграждане на естествени депресии или дерета, са широко разпространени. Разходите за изграждане на езера за утайки са по-ниски от тези на платформите за утайки, главно поради използването на естествени изкопи и простотата на дизайна. Необходимо условиевъв всички случаи е очевидно наличието на подпочвени води под тинестите басейни. След напълването лагуните се покриват със слой местна почва с дебелина до 40 см. Утайките гният в продължение на няколко години, след което се използват като тор.

Използват се многостъпални шламохранилища, в които течната утайка и водата се прехвърлят в следващите басейни, а сушенето и разтоварването се извършват в предишните басейни. В Даугавпилс (Латвия) са построени тинести езера с площ от 12,0 хектара периодично действиес филтриране на тинеста вода в земята.

Разработен е проект за тинови езера с дълбочина 6 m с екраниране на дъното и склоновете с полимерен филм. В такива езера браздите (канавки) се запълват с утайка слой по слой, а отгоре се изсипва слой почва с дебелина 0,7 м. След година или две на това място се засаждат дървета за защита на гората или за горски парк.

Един от най-старите и доказани методи за рециклиране на седименти, образувани в първични утаителни резервоари, биореактори, двустепенни утаителни резервоари, са подложките за утайка, а също така е най-простият и евтин метод. Площадките се използват и за други видове валежи, като основното е влажността им да е над 90%.

Леглата за утайка могат да бъдат проектирани:

1. С естествена основа;
2. С дренажна система;
3. Без дренажна система;
4. С отвеждане на повърхностни води;
5. Като подложки за уплътняване.

Калните площадки на естествена основа са част от земята, специално планирана под формата на няколко области, които се наричат ​​карти. Всяка площадка е оградена със земна берма от всички страни (но от едната страна може да се организира вход за превозни средства). На площадката е организирана система от тръбопроводи, през които периодично се подава равномерно по площта сурова утайка или активна утайка. Суши се до влажност около 75-80%. След което „сухата утайка” се товари на превозно средство или количка и се транспортира до депата или за по-нататъшна обработка. Тинената вода се просмуква през земята. Има два варианта за събиране на утайка:

• Ако почвата под утайките няма достатъчно филтриращи свойства, тогава се монтира дренажна система. Състои се от тръби, разположени в канавки, покрити с чакъл или натрошен камък. Такива канавки се монтират на дълбочина повече от 0,6 m. Най-често се изпраща утайка до началото на пречиствателната станция.
• Ако почвата под леглата с утайки има добри филтриращи способности (пясък, глинеста почва, пясъчна глинеста почва), тогава дренажът може да не е необходим. Но само ако утайката не е опасна от санитарно отношение и подземни водиразположени на дълбочина 1,5 м, в противен случай нивото им трябва да се понижи.

Видове утайки

Препоръчително е да се проектират утайкови платформи с дренаж на повърхностни води в райони със средна годишна температура 3-6 0C и валежи до 500 mm/година. Такива платформи за утайка са направени под формата на каскада от карти, разположени на различни нива на височина. Утайката се подава най-много висока карта, докато изсъхва, се отклонява надолу през обходни кладенци. Утайката се изхвърля от долната карта в първичния утаителен резервоар.

Платформите за уплътняване на утайки са резервоари (обикновено стоманобетонни с монолитно дъно) с дълбочина 2 m.

Изчисляване на леглата за утайки

Изчисляването на леглата за утайки включва определяне на размерите на картите, ролките, наклоните и диаметрите на тръбопровода.

Площта на картите на тиня зависи от обема, структурата на седимента, климатичните условия и вида на почвата, която служи като основа. IN общ изгледизчислява се по формулата:

S = (Vο 365)÷(a b C)

където, Vo– обем на утайката, t/ден; а– коефициент, приет за отчитане на намаляването на обема на утайката поради нейното разпадане по време на ферментация (референтна стойност и зависи от вида на структурата, от която се получава утайката); b– коефициент, приет за отчитане на намаляването на обема поради загуба на влага; СЪС– натоварване на утайките (референтна стойност и зависи от конструкцията на утайките, климатичните условия, вида на утайката), m³/m².

Достатъчността на площта, получена чрез изчисление, се проверява от условията на замръзване през зимата. За да направите това, изчислете височината на слоя замръзване:

Hus = (W t K2)÷(S K1)

където, У– обем на утайката за денонощие, m³; t– период на замразяване, дни; С– полезна площ на картите, m²; К1- Част полезна площплощ на утайката, предназначена за замразяване, m²; К2– коефициент, отчитащ филтрацията и изпарението.

Размерите на картата са взети въз основа на съотношението на страните 1:2 или 1:2,5. Брой карти – минимум 2.

Височината на ролките се взема от 0,3 м, наклонът им зависи от почвата.

Наклонът на дренажната мрежа се приема 0,003, а на довеждащата 0,01-0,03.

Експлоатация на утайки

Експлоатацията на площадките за утайки включва наблюдение на състоянието на разпределителните, изходните, захранващите, дренажните тръби, състоянието на ролките (за срутвания и други видове деформации), влажността и химически съставутайки (подавани и изхвърляни) и своевременното им отстраняване. Изсушената утайка се събира ръчно с лопати в колички, които се движат по ролки (за малки станции), ръчно товарене, товарачи за торф и тор върху превозни средства, скрепери, булдозери (за средни и големи станции).