Способ биохимической очистки сточных вод от органических веществ и сульфидов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

Союз Советских

Социалистических

Республик ри952768 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18. 11. 80 (21 ) 3219987/23-26 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетОпубликовано 230882. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 23.08.82

1$1)М Кл з

С 02 F 3/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t$3).ÓÄÊ 628. 356 (088 ° 8) t

P.È. Милькина и П.И. Гвоздяк (Производственное объединение Краснодарнефтеоргсин тез, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД OT ОРРАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И СУЛЬФИДОВ

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть исполь- . зовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для очистки сточных вод.

Известен способ очистки промышленных сточных вод, в том числе нефтехимической и химической промышленности, активным илом. Разрушение органических веществ в стоках осуществляют входящие в состав ила бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Plavo5acterlum, Achromobacter и др. (1}.

Однако все эти микроорганизмы не способны окислять сульфиды. 35

Известен способ биологической очистки сернистых сточных вод путем обработки их микрофлорой, полученной в результате длительной (около 3 мес) адаптации бактерий городских стоков к возрастающим концентрациям серосодержащих соединений (2).

Недостатком этого способа является то, что функционирует эта микрофлора в кислой среде, неблагоприят- 25 ной для работы бактерий активного Haa.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ окисления восстановительных сое» динений серы в сточных водах тионо- 30 выми бактериями Thiobacil lus. Сточные воды после подщелачивания и введения

1 иогенных добавок (суперфосфата, сульфата аммония) подают в аэротенк, где происходит очистка воды с помощью известной микрофлоры активного ила совместно с тионовыми бактериями. Период аэрации сточных вод 16 ч, расход воздуха 30 м /м стоков. Сточные воды очищаются от сульфидов; эффективность изъятия органических загрязнений составляет по ХПК 70-80%у по

БПК 86-95%. ХПК очищенной воды 8095 мг/л; БПК 35-40 мг/л (3).

Недостаток известного способа заключается в том, что при окислении серосодержащих соединений бактериями рода Thiobacillus происходит понижение рН среды до 4,4, что подавляет развитие других микроорганизмов, ведущих процесс очистки. Биологическая очистка стоков от органических веществ в этих условиях затруднена и требует длительного пребывания стоков в аэротенке. Основные показатели очищенйой воды ХПК и БПК высокие и снизить их не удается.

Цель изобретения — удешевление процесса и повышение степени очистки от

952768 органических веществ при одновременном окислении сульфидов.

Поставленная цель достигается тем, что очистку сточных вод ведут активным илом, содержащим бактерии рода

Leptothrix в присутствии солей двух- 5 валентного железа.

При этом количество бактерий рода

Leptothrix по отношению к бактериям активного ила составляет 0,005-0,1В.

Кроме того, в сточные воды вводят 10 двухвалентное железо до соотношения последнего к количеству сульфидов в пределах от 1 .2 до 1г8.

Причем «Й качестве источника двух- валентного железа используют выдер- 15 жанный в анаэробных условиях в течение 1-3 сут отработанный активный ил.

Такой ил, кроме-того, содержит различные биогенные элементы — витамины, ростовые вещества, которые повы-;Э шают метаболическую активность всего комплекса микроорганизмов, очищающего сточные воды. Использование бактеПример

1 (1 1

Показатели

1 I 2 I 3 I 4

1,0

1,0

1,0

1,2

1,0

200

190

170

148

130

6,8

4,8

7,0

2,0

2,0

2 5

2,1

6,5

6,î

7,5

7,0

6 5

1,5

1,4

"Фосфор, мг/л

1,8 1,6

1,48

Eh мВ

+240

+240

+220

+220

+240

7,95 7,9

7,9

7,7

1 10

7,85 рН

7 104 3 106

5 ° 10

1 1О6

Концентрация ила, г/л

Иловый индекс

Растворенный кислород,мг/л

Железо двухвалентное,мг/л

Железо общее, мг/л

Бактерии Leptothrix, кл/мл рий рода Leptothrix исключает необхОдимость подщелачивания сточных вод; эти бактерии окисляют сульфиды в нейтральной или слабощелочной среде, т.е. при условиях, благоприятных для развития других микроорганизмов активного ила, что способствует очистке, уменьшает время пребывания стоков в аэрационном сооружении и не требует столь интенсивной аэрации сточных вод, что удешевляет процесс.

H p и м е р. Реальные промышленные сточные. воды нефтеперерабатывающего завода подают со скоростью 20 л/сут в лабораторный аэротенк (емкостью

8 л) с активным илом, содержащим бактерии рода Leptothrix. В аэротенк

2 раза в сутки добавляют по 20 мл выдержанного в течение 2 сут в анаэробных условиях активного ила, содержащего 400 мг/л двухвалентного железа.

Основные показатели работы аэротенка и результаты биологической очистки сточных вод приведены в табл. 1 и 2 °

T а б л и ц а 1.

952768

1

1

1

3 иЪ

I

L о н

О m н см

ЦЪ с

С0 о с

Ю о

СО

I I

Ф Л Q с сеН о о 0 о о

Н СЧ

Ф с о

1

I э

1 !

1 о

Ф (Ъ ь с

СЧ

С0

СЧ

I ) IO с л4 о н

0 о

CO

С Ъ

I I

С0 с (Ч

О СЧ.

Н 1 с

0 . о о с

СЧ о л

СЯ

l I

l

Ch о н

CI с

РЪ с „с

Ю СО

Ф. Ф

1

1

1

I

1I

I !

I

I

1

1 о с

Ф Ъ

I

I

I

I

1

I

4s l

М I

В 1

t0 I

О)

И 1

Fc

v ои хй в

Ж н

td о

1:й к к к к

1 с

1 с

I

1

I

I

I

1

1

I

I

I

I !

1

I

1.

1

I а

И

Э х а

I !

1

1

1

I

l

I

1 ° 1

)HC)1

1 Р 5! !

Om1

I I

1 ° I

1 Х 1

1 Ф Х 1 ! ОЦ)

)НО)

)ОЩ) t ° 1

I 6Ц

10 О)

)ОХ)

1 — — 3

I ° I

1 0 I

I 0 Ф 1

1 ОЦ) !

) Ol

OmI

I 1 ° I

3!ХЦ!! Ь ;,О)! О 0! ) 1 I I

1 г Ъ 1 ° I

1 Х

) I Фп) I! o«

lНО1

I Vgl I

1 1 1

1 ; I 1

I Slit)

) 3 ХЦ! ! 0 О) ! O)CI l

1

I 1 °

СЧ I L

I 04 I !. 1 ОК) ! НО)

)„:.! V)0)

1 1

I IIC l ! ьî! ! Ох)

1 14

l I ° 1

I l Х 1

I I ФЮ! ! ОЦ) ! НО)

)оа! ! (Ч с с о о о о с с

cF

СЧ Л о о с с

ЧЭ ч3 (Ч л. C× с с о о о о с а о

СЧ Л

СЧ с с о о

-о о с с

;Ю СЧ СЧ Л

00 СЧ с о о в о с с

° Ф nfl сЧ л

° LA б о

° IA

).1 о.1 с с о о н н х х х х н н о о ес Д о о а о л Л4 о с о Ф

Л Ch о ф о е л

О СЧ.о

0 л.

Q ф н л) о

СЧ О л

СЧ л

1 1

В(в в

s0 М

М с

СО

СО

Г4Ъ с

СЧ

О\ сУ с

)с

Ch с

IA

СО

1

Ч I с

Ch 1

ОЪ I

) I

I

1 О I! Ch 1

О1 1

I

I

<Ч с

Оi I

I

I л с

О1 I

952768

Формула изобретения

Таблица 3

98,9

86,7

1 : 1,95

99,1

99,2

85,9

1: 2,4

1: 4,0

87,4

92,3

99,6

99 4 30

88,4

Составитель Г Лебедева

РедактоР Л.ЛУкач Техред M.Tenep КоРРектор О. Билак

Заказ 6193/33 Тираж 9.81 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для определения граничных эначейий количества вводимого двухвалентного железа и соотношения концентрации бактерий рода Leptothrix к концентрации бактерий активного ила осуществля. ют опыты по очистке воды аналогично примеру. Концентрация бактерий рода

Leptothrix, при которой обеспечивается надежная очистка стоков от органических веществ и сульфидов, равна от

5 10 до 1 10 кл/мл, что составляет 1О от 0,005 до 0,1% от концентрации бак« терий активного ила. Зависимость эффективности очистки стоков от количества вводимого двухвалентного железа приведена в табл. 3. t5

Двухвалентное Эффективность очистки,% железо — суль фиды ХПК БПК. Результаты экспериментов показывают, что очистка сточных вод по предлагаемому методу идет более глубоко. Изъятие загрязнений составляет, по ХПК 86-93% (вместо 70-80% по известному), а по БПК 99-99.,6% (вместо 86-95% по известному). В связи с тем, что отпадает необходимость во внесении в сточные воды щелочи и биогенных добавок, а также в связи со снижением расхода электроэнергии на аэрацию в 1,5 раза, примерный экономический эффект от внедрения предлагаемого способа только на Афипском

4 нефтеперерабатывающем заводе состав- 45 ляет 5.000 руб в год. Упрощается обслуживание очистных сооружений, на

60% увеличивается их можность (производительность) .

1. Способ биохимической очистки сточных вод от органических веществ и сульфндов активным илом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью -! удешевления процесса и повышения сте пени очистки от органических веществ при одновременном окислении сульфидов, очистку ведут активным илом, содержащим бактерии рода Leptothrix в присутствии солей двухвалентного железа.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концентрация бактерий рода Leptothrix по отношению к концентрации бактерий активного ила составляет 0,005-0,1%.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в сточные воды вводят двухвалентное железо до соотношения последнего к количеству сульфидов от 1:2 до 1:8.

4. Спссоб по пп. 1 и 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве источника двухвалентного железа используют отработанный активный ил, предварительно выдержанный в анаэроб ных условиях в течение 1-3 сут.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проскуряков ВЛ., Шмидт Л.И.

Очистка сточных вод в химической проьашленности. М., Химия, 1977, с. 273-306.

2. Заявка Франции Р 2375144, кл. С 02 С 5/10, опублик.21.07.1978 .3. Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод органических производств. М., Химия, 1975, с. 60.