Обезвреживание избыточных активных илов и осадков сточных вод от тяжелых металлов

• Автор: Зыкова, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 384 с. : ил.

Введение.
1 Современное состояние и проблемы утилизации илов и осадков биологических очистных сооружений.

1.1 Анализ существующих методов очистки сточных вод от тяжелых металлов

1.2 Физикохимические основы аккумуляции тяжелых металлов активным илом и обратимость процесса

1.3 Анализ существующих методов обезвреживания илов и осадков

от тяжелых металлов

1.4 Обезвоживание и обеззараживание илов и осадков.

1.5 Обоснование цели и задач работы

2 Основные закономерности извлечения тяжелых металлов из водных сред и механизмы их связывания составляющими активного ила

2.1 Исследование взаимодействия тяжелых металлов

с микроорганизмами илов

2.2 Взаимодействие металлов с модельным илом.
2.3 К вопросу о возможном распределении металлов по составляющим активного ила.
2.4 К вопросу о химическом составе аэробно стабилизированного осадка и осадка иловых площадок
2.5 Заключение.
3 Физикохимические основы извлечения тяжелых металлов
из активных илов и осадков.
3.1 Физикохимические основы извлечения тяжелых металлов
из микроорганизмов и модельных илов
3.2 Извлечение тяжелых металлов из органической составляющей избыточных активных илов.
3.3 Структура кальциевых материалов и влияние ее на извлечение тяжелых металлов.
3.4 К вопросу о механизме извлечения тяжелых металлов
из аэробно стабилизированных осадков и осадков иловых площадок
3.5 Заключение
4 Извлечение тяжелых металлов из промышленных избыточных активных илов и осадков.
4.1 Влияние физикохимических условий на процесс извлечения тяжелых металлов из активного ила
4.2 Влияние продолжительности перемешивания фаз
4.3 Влияние дозы и природы кальциевого материала на полноту извлечения тяжелых металлов из илов
4.4 Влияние примесей и анионного состава кальциевых материалов
на закономерности процесса обезвреживании илов
4.5 Извлечение тяжелых металлов из аэробно стабилизированных осадков
4.6 Влияние дисперсности частиц кальциевого материала на степень извлечения тяжелых металлов
4.7 Разделение фаз при введении кальциевых материалов
4.8 Особенности извлечения тяжелых металлов из илов при сезонной изменчивости состава ила
4.9 Заключение
5 Выделение тяжелых металлов из водной фазы после обезвреживания илов
5.1 Исследование осаждения тяжелых металлов в виде гидроксидов
из многокомпонентных модельных систем.
5.2 О принципиальной возможности выделения тяжелых металлов из водных сред электрокоагуляцией
5.3 Выделение ионов тяжелых металлов из водной фазы с использованием адсорбента
5.4 Заключение
6 Основы технологии обезвреживания илов и осадков от тяжелых металлов.
6.1 Основы модернизации схемы БОС г. В. Новгород
6.2 Основы моделирования процесса обезвреживания избыточных
илов от тяжелых металлов
6.3 Заключение
Выводы.
Список использованных источников


Наличие дешевой энергии, существовавшие ранее не столь жесткие ограничения, связанные с загрязнением атмосферы, привели к выбору процесса сжигания как простого и недорогого способа обработки осадков. При сжигании твердых осадков выбросы пыли в атмосферу достигают 4 кгт. Повышение требований к защите атмосферы от загрязнения, а также изменение состава осадков, рост стоимости энергии обусловили необходимость разработки усовершенствованных методов и оборудования для сжигания. Для обеспечения высокой эффективности сжигания необходимо максимальное обезвоживание осадков. С этой целью проводят предварительную обработку уплотнение с последующим обезвоживанием на вакуумфильтрах, фильтрпрессах уплотнение с последующим сбраживанием и обезвоживанием химическую стабилизацию 0, 0. В настоящее время методы сжигания рекомендуют в тех случаях, когда применение других, более эффективных способов невозможно . В последнее время предпринимаются попытки усовершенствовать данный метод, в первую очередь повысить эффективность обезвоживания осадков. На Новосибирских городских очистных сооружениях при центрифугировании используется катионный флокулянт фирмы i i . Расход флокулянта в среднем 4 кгт сухою вещества, влажность осадка после центрифугирования после пресса 1. На сжигание осадок может направляться как после механического обезвоживания в виде пасты, так и после термической сушки. В качестве специального оборудования для сжигания осадков применяются различные печи многоподоные 2, с псевдоожиженным слоем 3, циклонные 4, барабанные 4, инфракрасные 5 6. При сжигании осадков такие металлы как алюминий, кальций, магний, железо, марганец, никель, кремний переходят в шлаки, а в газовую фазу могут переходить ртуть, кадмий, свинец, цезий с частицами размером 1 мкм , 5
2. Требования по отдельному сжиганию осадков сточных вод или совместному с топливом, в печах по производству цемента указаны в Директиве ЕС. Допустимая эмиссия загрязнений при сжигании отходов приведена в таблице 1. В таблице 1. Директивой ЕС при совместном сжигании осадков сточных вод в печах для производства цемента. Директива ЕС регулирует не только вопросы допустимой эмиссии дымовых газов во время сжигания, но и требования по параметрам сжигания. Положения Директивы относятся к сжиганию бытовых, промышленных и опасных отходов, осадков сточных вод, совместному сжиганию отходов с другим топливом. Таблица 1. Для условий температура 3 К, давление 1,3 кПа, сухие газы с содержанием Для старых установок производительностью свыше 6 тч Эмиссия оксида углерода имеет дополнительные ограничения замеров с интервалом в минут не может превышать 0 мгм3, а средняя получасовая эмиссия не должна превышать 0 мгдм3 Продолжительность замеров от минут до 8 часов Продолжительность замеров часов. Таблица 1. Для условий температура 3 К, давление 1,3 кПа, сухие выхлопные газы 6 О2. Таблица 1. Для условий температура 3 К, давление 1,3 кПа, сухие газы О2 Для старых установок 0 мгм3, для новых установок 0 мгм3. В соответствии с Директивой ЕС процесс сжигания необходимо вести при температуре не ниже 0 С, время пребывания газов должно составлять не менее 2 с. Для отходов, содержащих более 1 хлорорганичсских соединений, минимальная температура должна составлять С содержание органических веществ в шлаке, в пересчете на общий органический углерод, не должно превышать 5 . Директивой также предусматривается обязательная рекуперация тепла от сжигания отходов и применение автоматических систем контроля параметров сжигания. Таблица 1. В большинстве установок по сжиганию осадков сточных вод, в том числе и на Центральной станции аэрации ГУЛ Водоканал СанктПетербурга, температуру для сгорания осадка в печи поддерживают на уровне 0 0 С. Необходимо отметить, что при температуре ниже 0 С оксин и фуранпроизводные вообще не разлагаются. Даже при температуре С дибензопдиоксины, дибензофураны и их производные разлагаются за время порядка 4 с. Некоторые хлорпроизводные, содержащие несколько бензольных колец, могут потребовать и более продолжительной экспозиции при высоких температурах. Использование электрофильтров для золоудаления также недостаточно эффективно, так как не улавливаются субмикронные аэрозоли.