Способ биологической очистки нефтесодержащих сточных вод

 

1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАПЩ СТОЧНЫХ ВОД водными растениями - тростником, рдестом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий, в качестве водных растений дополнительно используют нитчатые водоросли рода Cladophora. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что нитчатые водорос ли рода Cladophora используют в количестве 4900-24600 г/м. 3.Способ по пп, 1 и 2, о т л ич ающий с я тем, что нитчатые водоросли рода Cladophora занимают сл 75-80% площади водоема.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(и)С 02 F 3 32

/ I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3674810/23-26 (22) 19.12.83 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) Н.M.Âåñíèí, О.И.Баснина и Е.И.Пономарев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промыюленности (53) 628.326(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 664933, кл. С 02 F 3/32, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР и 918277, кл. С 02 F 3/32, 1978.

„„Я0„„1154220 A (54) (57) 1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД водными растениями — тростником, рдестом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий, в качестве водных растений дополнительно используют нитчатые водоросли рода Cladophora.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нитчатые водорос ли рода Cladophora используют в ко" личестве 4900-24600 г/м .

3. Способ по пп. 1.и 2, о т л ич а ю шийся тем, что нитчатые водоросли рода Cladophora занимают

75-SOX площади водоема.

1154220

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки слабоэагрязненных промышленных сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Известен способ очистки слабозагрязненных сточных вод предприятий химической промышленности и производств органического синтеза в каналах и биопрудах с высшими водными растениями: камышом, рогозом и тростником. Способ обеспечивает снижение концентрации взвешенных веществ и органических загрязнений в сточных водах (1) .

Недостатком этого способа является его непредназначенность для очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, имеющих повышенную минерализацию. Способ заключается в том, что сточные воды, содержащие нефтепродукты и нефть, пропускают через заросли высших водных растений: камыш озерный, рогоз узколистный, тростник обыкновенный, камыш лесной, ежеголовник ветвистый, сусак зонтичный, осоку водную, осоку удлиненную, осоку пузырчатую, манник водяной, злодею канадскую, уруть мутовчатую, рдест блестящий, роголистник темно-зеленый, ряску маленькую f2) .

Недостатками известного способа являются низкая интенсивность процессов очистки и большая площадь, занимаемая очистными сооружениями, а также сложность заготовки>посадки и культивирования большого числа используемых видов растений.

Целью изобретения является интенсификация и упрощение процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод водными растениями — тростником, рдестом, дополнительно используют нитчатые водоросли рода Cladophora;

Причем нитчатые водоросли рода

Cladophora используют предпочтительно в количестве 4900-24600 г/мз .

Кроме того, нитчатые водоросли занимают 75-807. площади водоема.

Нитчатые водоросли рода Cladophora обладают следующими биологическими свойствами, присущими только данным водным растениям: видовая специфика морфологической структуры и метаболистических процессов суще10 ственно отличается от высших водных, растений и других водорослей, биомасса нитчатых водорослей рода Cladophora может достигать значений в 5-10 раэ превышающих биомассу высших водных растений, нитчатые водоросли рода Cladophora обладают более высокой удельной площадью активной поверхности на единицу биомассы, биомасса водорослей равномерно распределена в толще водного слоя.

Очистка воды от механических и химически стойких масляных эмульсий является результатом действия водорослей совместно с организмами

25 перифитона и нефтеокисляющими микроорганизмами, входящими в состав биоценозов, формирующихся в водоемах в присутствии нитчатых водорослей рода Cladophora.

Водоросли рода Cladophora интенсифицируют процесс выделения иэ водной среды тонкодиспергированных масляных частиц, осаждая и закрепляя их на своей поверхности. Улавливание нефтепродуктов происходит в

З5 7-25 раз быстрее, чем в присутствии высших растений.

Нитчатые водоросли интенсифицируют процессы биохимического окисления нефтепродуктов, выделяя вещест40 ва, стимулирующие развитие микроорганизмов и поглощая промежуточные

:и конечные продукты разложения нефтепродуктов.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, содержащие механические и химически стойкие масляные эмульсии, подают в мелководные водо50 емы, заросшие нитчатыми водорослями рода Cladophora и высшими водными растениями. Растения равномерно располагаются по всей площади водоемов или полосами перпендикулярно направлению тока воды. Водоемы имеют следующие параметры: общая длина 200800 м при ширине 3-10 м и глубине

0,5-0,8 м.

1154220

Площадь, занимаемая растениями, составляет не менее 75-80Х от общей площади водоемов. Очистку сточных вод осуществляют в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу не более 1-1,5 м с гочных вод на 1 м объема очистных сооружений в сутки и при исходной концентрации механических и химически стойких масляных эмульсий по нефтепродуктам 0,4 — 5,9 мг/л.

Для равномерного распределения сточных вод в месте их поступления устанавливают распределительный по15 ток. Выпуск воды .осуществляют через водосборный лоток и регулируемый водослив, позволяющий в сочетании с обваловкой водоемов повышать уровень воды в пределах очистных сооружений на 0,8-1,0 м по мере накопле20 ния осадка.

В процессе очистки сточных вод достигают снижения концентраций нефтепродуктов до значений, не превышающих 0,3 MI /ë (предельно-допустимая

25 концентрация в водоемах хозяйственнопитьевого значения).

Hp и м е р 1. Сточные воды, загрязненные механическими и химически стойкими масляными эмульсиями, при их содержания по нефтепродуктам 0,42 мг/л очищают пропусканием через заросший канал площадью 1000 м, длиной 250 м, шириной 4 м. Глубина канала 0 5 — 1,2 м. Очистку воды произ-35 водят в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу 0,3 м сточных вод на 1 м площади канала в сутки. Средне-суточный объемный расход воды составляет 3043 м . 40

Нитчатые водоросли рода Cladophora занимают 767 площади канала с образованием на глубине 0,5-0,8 м плотных зарослей достигающих поверхМ ности воды. Количество нитчатых во- 45 дорослей составляет 5900-24600 г/м .

В канале присутствуют высшие водные растения: тростник обыкновенный и рдест гребенчатый на площади не более

227 от общей площади водоема. 50

Установлено, что в воде, прошедшей через канал с нитчатыми водорослями и высшими водными растениями, концентрация нефтепродуктов составляет в летних условиях при температуре 55

18-20 С и ранее-весенних условиях при температуре 6-8 С не более 0,3 мг/л.

При этом интенсивность улавливания нефтепродуктов составляет 0,014

0,061 мг/м площади канала в секунду.

Для сравнения определяют интенсив1 ность улавливания механических и химических стойких масляных эмульсий по известному способу в прудах с высшими водными растениями: тростником, камышом, рогозом, урутью, рдестами.

Интенсивность улавливания составляет не более 0,0021-0,0024 мг/м площади водоемов в секунду. Снижение концентрации нефтепродуктов до значений, не превышающих 0,3 мг/л, достигнуто в условиях непрерывного режима поступления сточных вод в объеме

3200 м /сут при площади занимаемой растительностью 18,8 тыс. м .

Следовательно, интенсивность очистки сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий выше при использовании нитчатых водорослей рода Cladophora в сравнении с высшими водными растениями и эффект очистки может быть достигнут в водоемах с меньшей площадью.

Пример 2. Очистку воды от химически стойкой масляной эмульсии в концентрации по нефтепродуктам

2,9-5,9 мг/л проводят в присутствии нитчатых водорослей рода Cladnphora, количество которых составляет 4900 г на 1 м лабораторных емкостей в условиях непрерывного проточного режима очистки, осуществляемого в опытной лабораторной уСтановке. Нагрузка по объемному расходу 1 — 1,5 м воды на 1 м объема лабораторных емкостей в сутки.

Пример 3. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 14800 г/м

Пример 4. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 24600 г/м

Сравнительные данные предлагаемого способа с известным приведены в табл. 1 и 2.

Результаты анализов воды по примерам 2-4 приведены в табл. 3.

Установлено, что для обеспечения очистки сточных вод от химически стойких масляных эмульсий до концентраций по нефтепродуктам не более

0,3 мг/л, при исходной концентрации

2,9-3,7 мг/л оптимальным для использования следует считать количество водорослей 4900-24600 г/м .

1154220

В условиях исходных концентраций

5,2-5,9 мг/л оптимальным является количество водорослей !4800-24600 г/м

Снижение количества водорослей за пределы минимального значения (меиьше 4900 гlмт) приводит к удуешению эффекта очистки. Увеличение количества более 24600 г/м (верхний

1 предел) невозможно ввиду биологической особенности рода Cladophora.

Нитчатые водоросли рода Cladophora интенсифицируют процесс очистки сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий, благодаря чему способ имеет следующие преимущества: очистка сточных вод осуществляется на очистных соорружениях меньшей площади технология очистки упрощается ввиду сокращения количества видов водных растений, в условиях термальных вод нитчатые водоросли рода Cladophora имеют круглогодичную вегетацию, посадка водорослей осуществляется простым внесением требуемой дозы на дно водоема (в известном — посадка требует специального закрепления зачатков растений); снижаются капитальные и приведенные затраты на очистку сточных вод.

Таблица 1

Содержание нефтепродуктов, мг/л

Время проведения анализов

Предлагаемый способ (при площади водоема 1,0 тыс.м ) До очистки После очистки

Июнь 1981 г

1,2

0,3

1,7

0,6

<0,3

0,3

2,0

Апрель 1982 г.

0,4

Июль 1982 r.

Таблица 2

Способ

Показатели интенсивности процесса очистки

Предлагаемый

Пределы измерения интенсивности улавливания нефтепродуктов, мг/м с

0,014-0,061

0,0021-0,0024

Средние значения интенсивности улавливания нефтепродуктов, мг/м с

0,0018

0,041

Таблица 3

Концентрация нефтепродуктов, мг/л

) ТХ вариант

До очистки После очистки

2,9

2,9

5,6

5,6

2900

2,9

5,6

5,0

3700

0,9

5,6

4,3

Масса.водорослей, гна 1 м лабораторных емкостей

Известный способ (при площади водоема 24,6 тыс. м ) До очистки После очистки

До очистки После очистки

1154220

Продолжение табл 3

I вариант очистки После очистки

До очистки После очистки

4900

5,4 2,8

0,3

3,1

7400

1,2

5 9

3,0

0,3

5,2

14800

2,9 н/об.

5,4

24600

Редактор Г.Волкова

Заказ 2609/19 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Масса вод ка1м л емкостеЛ

Концентрация нефтепредуктов, мг/л н/об, н/об. н/об, Составитель Г.Лебедева

Техред Т.Фанта Корректор Е.Рошко

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4