CS196133B1 - Method of biological regeneration of sorption materials - Google Patents

Method of biological regeneration of sorption materials Download PDF

Info

Publication number
CS196133B1
CS196133B1 CS100678A CS100678A CS196133B1 CS 196133 B1 CS196133 B1 CS 196133B1 CS 100678 A CS100678 A CS 100678A CS 100678 A CS100678 A CS 100678A CS 196133 B1 CS196133 B1 CS 196133B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sorption
hours
water
wastewater
biological
Prior art date
Application number
CS100678A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Petr Fuchs
Josef Drazsky
Jindrich Tomek
Jan Hurych
Miroslava Pisarova
Original Assignee
Petr Fuchs
Josef Drazsky
Jindrich Tomek
Jan Hurych
Miroslava Pisarova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petr Fuchs, Josef Drazsky, Jindrich Tomek, Jan Hurych, Miroslava Pisarova filed Critical Petr Fuchs
Priority to CS100678A priority Critical patent/CS196133B1/en
Publication of CS196133B1 publication Critical patent/CS196133B1/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

Při čištění odpadních vod dosud známými biologickými způsoby dochází k tomu, že s prodlužující se dobou zdržení odpadní vody v čisticím zařízení klesá koncentrační gradient. Podobně při aplikaci fyzikálně chemických metod, například čiření, na odpadní vody dojdeme k určitému limitnímu stavu, který nelze již dále ovlivnit přídavkem čiřidla, V obou případech tedy docházíme k určité limitní hodnotě zbytkového znečištění, kterou již není možno snížit použitým čisticím procesemWhen treating wastewater using known biological methods, the concentration gradient decreases with increasing residence time of wastewater in the treatment plant. Similarly, when applying physicochemical methods, such as clarification, to wastewater, we reach a certain limit state, which cannot be further influenced by the addition of a clarifier. In both cases, we reach a certain limit value of residual pollution, which can no longer be reduced by the used cleaning process.

Description

Při čištění odpadních vod dosud známými biologickými způsoby dochází k tomu, že s prodlužující se dobou zdržení odpadní vody v čisticím zařízení klesá koncentrační gradient. Podobně při aplikaci fyzikálně chemických metod, například čiření, na odpadní vody dojdeme k určitému limitnímu stavu, který nelze již dále ovlivnit přídavkem čiřidla, V obou případech tedy docházíme k určité limitní hodnotě zbytkového znečištění, kterou již není možno snížit použitým čisticím procesem.When treating wastewater using known biological methods, the concentration gradient decreases with increasing residence time of wastewater in the treatment plant. Similarly, when applying physicochemical methods, such as clarification, to wastewater, we reach a certain limit state, which cannot be further influenced by the addition of a clarifier. In both cases, we reach a certain limit value of residual pollution, which can no longer be reduced by the cleaning process used.

Vzhledem k narůstajícím požadavkům na kvalitu vody vystupující z čistírenského zařízení, to je zvýšení výsledného čisticího efektu, byla vyvinuta řada dalších přídavných čisticích postupů.Due to the increasing demands on the quality of water leaving the treatment plant, i.e. increasing the resulting cleaning effect, a number of additional cleaning processes have been developed.

Jedním z nejčastěji používaných postupů je využití sorpce na aktivních materiálech, z nichž nepropracovanější je sorpce na aktivním uhlí. Jednotlivé druhy sorpčních materiálů se významně liší ve svých schopnostech odstraňovat organické znečištění, vyjádřené globálním ukazatelem chemické spotřeby kyslíku /CHSK/. Vzhledem k vysokým cenám sorpčních materiálů, která se u aktivního uhlí pohybuje v rozmezí 20 až 56 Kčs/kg, je technická aplikace těchto způsobů závislá na možnosti regenerace vyčerpaného aktivního uhlí. Za předpokladu sorbens o ploše 1 000 m2/lg aktivního materiálu můžeme počítat, že zachycení znečištění vyjádřené CHSK bude činit 10 % z hmoty použitého aktivního materiálu, tedy, že 1 g aktivního uhlí zachytí přibližně 0,1 g CHSK. Potom je nutno vyčerpané aktivní uhlí regenerovat .One of the most commonly used methods is the use of sorption on active materials, the most undeveloped of which is sorption on activated carbon. Individual types of sorption materials differ significantly in their ability to remove organic pollution, expressed by the global indicator of chemical oxygen demand /COD/. Given the high prices of sorption materials, which for activated carbon range from 20 to 56 CZK/kg, the technical application of these methods depends on the possibility of regenerating the spent activated carbon. Assuming a sorbent with an area of 1,000 m 2 /lg of active material, we can calculate that the capture of pollution expressed as COD will be 10% of the mass of the used active material, i.e., that 1 g of activated carbon will capture approximately 0.1 g of COD. Then, the spent activated carbon must be regenerated.

Regenerace se provádí vysokoteplotní, popřípadě nízkoteplotní obnovou aktivního povrchu, což je v podstatě oxidace zachycených nečistot s následnou aktivací povrchových center aktivního uhlí. Při této teplotní regeneraci aktivního uhlí dochází přibližně k desetiprocentnímu úbytku regenerovaného materiálu, a tedy po 10násobné regeneraci zůstane cca 30 % z původního množství sorpčního materiálu. Užívá-li se k sorpci méně hodnotných materiálů, které se neregeneruji, musí se počítat jednak s horšími výstupními parametry, tj. horším čisticím efektem, jednak s tím, ze je nutno vyčerpaný materiál likvidovat at již deponováním, spalováním nebo ostatními způsoby.Regeneration is carried out by high-temperature or low-temperature regeneration of the active surface, which is essentially the oxidation of the captured impurities with subsequent activation of the surface centers of the activated carbon. During this thermal regeneration of activated carbon, there is approximately a ten percent loss of the regenerated material, and therefore after 10 times regeneration, approximately 30% of the original amount of sorption material remains. If less valuable materials that are not regenerated are used for sorption, one must expect both worse output parameters, i.e. worse cleaning effect, and the fact that the exhausted material must be disposed of, whether by landfilling, incineration or other methods.

, Uvedené nedostatky, to je prodlužování doby setrvání odpadní vody v čisticím zařízení nad ekonomicky únosnou mez na straně jedné a ekonomicky neúnosné ztráty sorpčního materiálu na straně druhé^řeší způsob podle vynálezu.The mentioned shortcomings, namely the extension of the residence time of the wastewater in the treatment plant beyond the economically acceptable limit on the one hand and the economically unacceptable losses of the sorption material on the other hand, are solved by the method according to the invention.

Způsob biologické regenerace sorpčních materiálů v procesu čištění odpadních vod biologickou cestou spočívá podle vynálezu v tom, že se sorpční materiál aktivuje prolitím biologické suspenze, načež se na něj uvádí biologicky předčištěná odpadní voda rychlostí určenou vztahemThe method of biological regeneration of sorption materials in the process of biological wastewater treatment, according to the invention, consists in activating the sorption material by pouring a biological suspension, after which biologically pre-treated wastewater is introduced onto it at a rate determined by the relationship

G . SK “ A . aBSK5 ’ kdeG . S K “ A . aBSK 5 ' where

Q je množství odpadní vody v l/fiod,Q is the amount of wastewater in l/fiod,

G váha sorpčního materiálu v g,G is the weight of the sorbent material in g,

SK koeficient vyjadřující jednorázovou sorpč· ní kapacitu použitého materiálu ABSK^ rozdíl mezi BSK5 vstupní a výstupní vody v g/1 aS K coefficient expressing the single sorption capacity of the material used ABSK^ difference between BOD5 of the inlet and outlet water in g/1 and

A doba setrvání na sorpčním materiálu zachycených organických látek, dosahující Hodnoty 1 až 300 hod., výhodně 120 hod., a po vyčerpání sorpční kapacity projevujícím se zvýšením filtračního odporu se sorpční materiál ponechá ve vlhkém stavu 24 až 700 hod., s výhodou 360 hod., načež se propere po dobu 10 min vodou nebo směsí vody a vzduchu.And the residence time of the captured organic substances on the sorbent material reaches values of 1 to 300 hours, preferably 120 hours, and after the sorption capacity is exhausted, manifested by an increase in filtration resistance, the sorbent material is left in a wet state for 24 to 700 hours, preferably 360 hours, after which it is washed for 10 minutes with water or a mixture of water and air.

Princip vynálezu vychází z toho, že rychlost odstraňování organických látek mikroorganismy je v určitých mezích závislá na koncentraci organických látek a s úbytkem organických látek v čase klesá i rychlost jejich odstraňování, což lze s určitými omezeními popsat obecnou rovnicí pro reakční rychlost při souborném vyjádření koncentrace jednotlivých složek /Případ,kdy n * 0,není uvažován/, kdeThe principle of the invention is based on the fact that the rate of removal of organic substances by microorganisms is, within certain limits, dependent on the concentration of organic substances and that as organic substances decrease over time, the rate of their removal also decreases, which can be described, with certain limitations, by a general equation for the reaction rate in the overall expression of the concentration of individual components /The case when n * 0 is not considered/, where

St je koncentrace reagující složky t j e čas k reakční konstanta a n exponent vyjadřující řád reakce a dále, že pří sorpčních pochodech dochází k zachycení organických látek na sorpčním materiálu, tedy k jejich zakoncentrování vlivem fyzikálně chemických sil.S t is the concentration of the reacting component, t is the time, k is the reaction constant, and n is the exponent expressing the order of the reaction, and furthermore, that during sorption processes, organic substances are captured on the sorption material, i.e., they are concentrated due to the influence of physicochemical forces.

Spojíme-li tyto dva principy do jednoho technologického celku, to je přivádíme-li na aktivní materiál odpadní vodu o určité koncentraci, popřípadě vodu o znečištění, které bylo předchozími způsoby sníženo na mez, kdy další snižování tohoto znečištění by si vlivem nízkého koncentračního gradientu vyžádalo nadměrné narůstání dob zdržení v čisticím zařízení, dojde na aktivním materiálu k zakoncentrování organických látek, což opět za určitých podmínek způsobí zvýšení rychlosti odstraňování organických látek vlivem zvýšení jejich koncentrace v systému.If we combine these two principles into one technological unit, that is, if we feed wastewater of a certain concentration to the active material, or water with pollution that has been reduced to a limit by previous methods, where further reduction of this pollution would, due to the low concentration gradient, require an excessive increase in residence times in the treatment plant, organic substances will be concentrated on the active material, which again, under certain conditions, will cause an increase in the rate of removal of organic substances due to an increase in their concentration in the system.

Bude-li se na aktivní materiál přivádět odpadní vodě o dané koncentraci takovou rychlostí, že se na materiálu zachycené organické látky stačí degradovat biologickou cestou v době, než dojde k vyčerpání sorpční kapacity tohoto materiálu, bude probíhat vedle zaplňování aktivních center sorpcního materiálu fyzikální cestou průběžně jejich uvolňování biologickou cestou,.čímž se podstatně prodlouží, popřípadě zcela odstraní nutnost tepelné nebo jiné regenerace těchto materiálů.If wastewater of a given concentration is fed to the active material at such a rate that the organic substances captured on the material are degraded biologically before the sorption capacity of this material is exhausted, in addition to filling the active centers of the sorption material physically, their release biologically will also occur continuously, which will significantly prolong or completely eliminate the need for thermal or other regeneration of these materials.

Jestliže se uvádí odpadní voda do styku s aktivním materiálem takovou rychlostí, že platíIf the wastewater is brought into contact with the active material at a rate such that

BSK5 je biochemické spotřeba kyslíku na oxidaci biologicky degradabilních organických látek za 5 dní /g/1/BOD5 is the biochemical oxygen demand for the oxidation of biodegradable organic substances in 5 days /g/1/

Q je množství odpadní vody přivedené do žařízení /1/h/ a při zachování doby styku sorpcního materiálu s odpadní vodou nejméně 6 minut, dojde k výraznému prodloužení období mezi jednotlivými regeneračními cykly.Q is the amount of wastewater fed into the device /1/h/ and while maintaining the contact time of the sorbent material with the wastewater of at least 6 minutes, the period between individual regeneration cycles will be significantly extended.

Příklady provedeníDesign examples

Příklad 1Example 1

Skleněná kolona o průměru 0,03 m, plošeGlass column with a diameter of 0.03 m, area

7,1O“4 se napin£ 7.10^ aktivního uhlí, které váží 0,33 kg. Takto upraveným zařízením se prolije 1 000 cm^ biologické suspenze β následným přiváděním biologicky předčíštěné odpadní vody spodem do kolony. Biologicky předčištěná voda o složení uvedeném v tabulce 1.se do kolony přivádí v množství 7 . 103.h“7.1O"4 is added to the column at a rate of 7.10^ of activated carbon weighing 0.33 kg. 1,000 cm^ of biological suspension β is poured through the device thus modified, followed by feeding biologically pre-treated wastewater from the bottom into the column. Biologically pre-treated water with the composition given in Table 1 is fed into the column in an amount of 7.103.h"

Tabulka 1Table 1

100 X 100 X CHSK COD /mg/1/ /mg/1/ 55 55 10,2 10.2 bsk5 bsk 5 /mg/1/ /mg/1/ 13,2 13.2 14,3 14.3

Po dobu provozu zařízení, která trvala 170 dní, vykazovala voda prošlá zařízením následující průměrné složení: /tab. 2/During the operation of the device, which lasted 170 days, the water passing through the device had the following average composition: /Table 2/

Tabulka 2Table 2

X -S- . 100 X X -S- . 100 X 7. čistého efektu 7. net effect CHSK /mg/1/ COD /mg/1/ 7,3 17,3 7.3 17.3 86,7 86.7 BSK5 /mg/1/ BOD 5 /mg/1/ 1,2 22,5 1.2 22.5 90,9 90.9

Vzhledem k narůstání filtračního odporu kolony v průběhu dlouhodobého provozu zařízení byla kolona propírána 1 x za 24 hod směsí přefiltrované vody a vzduchu.Due to the increase in the filtration resistance of the column during long-term operation of the device, the column was washed once every 24 hours with a mixture of filtered water and air.

Ve sledovaném období bylo tedy na náplni kolony odstraněno 342 g BSK^, aniž by došlo ke zhoršení sorpční kapacity aktivního uhlí. Příklad 2In the monitored period, 342 g of BOD^ were removed from the column packing without any deterioration in the sorption capacity of the activated carbon. Example 2

Odpadní voda ^>0 pískové filtraci vykazovala následující průměrné složení /tab. 3/Wastewater ^>0 sand filtration showed the following average composition /tab. 3/

Tabulka 3Table 3

X X CHSK /mg/1/ COD /mg/1/ 1 23 1 23 BSKS /mg/1/ BOD S /mg/1/ 64 64

π g aktivního uhlí Q = c . u . 24 . 5 ’ kde množství zachycených rozpuštěných _organických látek_ c váha aktivního materiálu vstupní znečištění v BSKj-výstupní _znečištění v BSK5_ vstupní znečistění v BSK5π g of activated carbon Q = c . u . 24 . 5 ' where the amount of captured dissolved _organic substances_ c weight of active material input pollution in BODj-output _pollution in BOD5_ input pollution in BOD5

Tato voda se po předchozím krátkodobém /3 minuty/ intenzívním provzdušnění /40 m^/m^ H2O/ přivádí shora pod tlakem na kolonu o průměru 0,125 m, výšce 2 m, která byla naplněna 24 kg aktivního uhlí.This water, after a short (3 minutes) intensive aeration (40 m^/m^ H2O), is fed from above under pressure to a column with a diameter of 0.125 m and a height of 2 m, which was filled with 24 kg of activated carbon.

Podobně jako v příkladu 1 se kolona aktivuje před zahájením provozu tím, že se prolije 15 1 biologické suspenze.Similar to Example 1, the column is activated before starting operation by pouring 15 l of biological suspension through it.

Na tuto kolonu se přivádí odpadní voda o složení uvedeném v tabulce č. 3 v množství 6.4.10“2,.h“1 po dobu 620 dní. V tomto období se kolona vždy 1x za 12 h, propírá spodem směsí tlakové vody a vzduchu. V průběhu sledovaného období vykazuje voda prošlá čisticím zařízením následující průměrné složení: /tab. 4/Wastewater with the composition given in Table 3 is fed to this column in the amount of 6.4.10"2,.h"1 for a period of 620 days. During this period, the column is washed from the bottom once every 12 hours with a mixture of pressurized water and air. During the monitored period, the water passed through the purification device has the following average composition: /Table 4/

Tabulka 4Table 4

7 čistého efektu 7 net effect CHSK COD /mg/1/ /mg/1/ 29 29 76 76 bsk5 bsk 5 /mg/1/ /mg/1/ 1 1 1 1 83 83

Vzhledem k tomu, že ke konci sledovaného období docházelo ke zhoršování čisticího efektu, byl provoz zastaven, kolona ponechána 30 dní bez přívodu odpadní vody, a poté intenzivně proprána směsí vody a vzduchu po dobu 2 hodin. Na takto upravenou kolonu se přiváděla opět odpadní voda o složení uvedeném y tabulce č. 3 v množství 6.4./h po dobu dalších 120 dní, přičemž se v tomto období dosahovalo stejného průměrného čisticího efektu,jako je uveden v tabulce č. 4.Since the cleaning effect was deteriorating towards the end of the monitored period, the operation was stopped, the column was left for 30 days without wastewater supply, and then intensively washed with a mixture of water and air for 2 hours. Wastewater with the composition given in Table 3 was again fed to the thus modified column in the amount of 6.4./h for another 120 days, during which the same average cleaning effect was achieved as given in Table 4.

Claims (1)

PŘEDMĚT VSUBJECT V Způsob biologické regenerace sorpčních materiálů u procesu čistění odpadních vod biologickou cestou, vyznačený tím, že sorpční materiál se aktivuje prolitím biologické suspenze, načež se na něj uvádí biologicky předčištěná odpadní voda rychlostí určenou vztahem Q _ G ·. ·?κ_ ,Method for biological regeneration of sorption materials in a biological process of wastewater treatment, characterized in that the sorption material is activated by pouring the biological suspension, followed by the introduction of biologically pre-treated waste water at a rate determined by the formula Q · G ·. ·? Κ_, A .ABSKj ’ kdeAnd .ABSKj 'where Q je množství odpadní vody v 1/hQ is the amount of waste water in 1 / h G váha sorpčního materiálu v g,G weight of sorption material in g, Sj, koeficient vyjadřující jednorázovou sorpčYNÁLEZU ní kapacitu použitého materiálu v g zachycené BSK5 na g použitého materiálu,Sj, the coefficient expressing the one-time sorption of the material used in g captured BOD5 per g of material used, ŮBSK5 rozdíl mezí BSK5 vstupní a výstupní vody v g/1ŮBSK5 difference between BOD5 inlet and outlet water in g / l A doba setrvání na sorpčním materiálu zachycených org. látek, dosahující hodnoty 1 až 300 hod, výhodně 120 hod.And the residence time on the sorption material captured by org. % of substances having a value of 1 to 300 hours, preferably 120 hours. a po vyčerpání sorpční kapacity projevujícím se zvýšením filtračního odporu se sorpční materiál ponechá ve vlhkém stavu 24 až 720 hod, s výhodou 360 hod, načež se propere po dobu 10 min vodou nebo směsí vody a vzduchu.and after exhaustion of the sorption capacity resulting in an increase in filtration resistance, the sorption material is left in a wet state for 24 to 720 hours, preferably 360 hours, and then washed for 10 minutes with water or a mixture of water and air. Srverognfia. n. p.. rivod 7. MoelSrverognfia. n. p .. rivod 7. Moel OPRAVA popisu vynálezu k autorskému osvědčení ě. 196 133 /51/Int. Cl.3 - C 02 F 1/28FIXED DESCRIPTION OF THE INVENTION TO THE COPYRIGHT CERTIFICATE. 196 133/51 / Int. Cl. 3 - C 02 F 1/28 V popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 196 133 je chybně uvedeno jméno autora:In the description of the invention for the author's certificate no. 196 133 the name of the author is wrongly stated:
CS100678A 1978-02-16 1978-02-16 Method of biological regeneration of sorption materials CS196133B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS100678A CS196133B1 (en) 1978-02-16 1978-02-16 Method of biological regeneration of sorption materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS100678A CS196133B1 (en) 1978-02-16 1978-02-16 Method of biological regeneration of sorption materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196133B1 true CS196133B1 (en) 1980-03-31

Family

ID=5343312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS100678A CS196133B1 (en) 1978-02-16 1978-02-16 Method of biological regeneration of sorption materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS196133B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4025426A (en) Apparatus and method using activated carbon to purify liquid wastes
US4500429A (en) Process for the biological purification of waste water
US4053396A (en) Control of aerobic biological growth in activated carbon waste water treatment
US3244621A (en) Method of removing organic materials from waste waters
JPH01254296A (en) Two-stage waste water treatment
CZ278195A3 (en) Process of treating waste water containing both organic and inorganic compounds, particularly waste water formed during preparation of epichlorhydrine
US4663047A (en) Process for purifying waste water
US7311843B2 (en) Bio degradation of oxyanions such as perchlorate on ion exchange resins
FI64341B (en) FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN MED AKTIVKOL
US5512182A (en) Process for removing trace amounts of ammonia-containing compounds from aqueous streams
EP2286886B1 (en) pH stable activated carbon
CS196133B1 (en) Method of biological regeneration of sorption materials
US5457230A (en) Method for removing iodine compound from acetic acid
JP3461514B2 (en) Advanced water treatment system and method of starting advanced water treatment system
JPS60225641A (en) Regeneration of fibrous activated carbon
JPH0221315B2 (en)
US4906445A (en) Continuous process for complete removal or organic impurities from and complete decolorization of prepurified wet-process phosphoric acid
JP2929910B2 (en) Method for treating phosphorus-containing water
JPH04150988A (en) Regeneration of activated carbon
JPS57147491A (en) Method and apparatus for purifying sewage
KR830002326B1 (en) Wastewater Treatment Method
JP3491794B2 (en) Advanced nitrogen removal method and apparatus for sewage
JPS5759687A (en) Treatment system of waste water
JPS5835754B2 (en) High Suio Jiyou Kasuru Tamenohouhou Oyobi Souchi
James et al. Activated sludge models