CS230100B1 - Sposob zniženia obsahu rezistentných a zostatkových organických látok v odpadových vodách biosorpciou - Google Patents

Description

230 100

Vynález rieši sposob odstraňovania rezistentních a zostat-kových organických látok v odpadových vodách pri biologickomčistění aktivovaným kalom.

Pri čistění odpadových vod aktivovaným kalom obsahuje vo-da este velké množstvo rezistentných a zostatkových organickýchlátok. Celkové množstvo přítomných organických látok vyjádřené ako chemická spotřeba kyslíka /ChSK/ sa podlá druhu odpadovéj 3 —1 vody pohybuje řádové až ICr mg.l 0g. Zloženie a množstvo zos-tatkových organických látok je závislé od zloženia pritekajú-cej vody a technologických parametrov čistenia. Sú známé velkéskupiny organických látok, ktoré nepodliehajú vobec, alebo lenvelmi pomaly biologickému rozkladu. Patria sem hlavně pesticidněpřípravky, niektoré uhlovodíky, tenzidy, polychlorované bifenyly,ale velmi často aj vlastné extracelulárne metabolity mikroorganizmov. Podlá nárokov na stupeň vyčistenia vody, je po biologickomstupni potřebné zaradiť další stupeň čistenia. V súčasnom obdo-bí sa pre dočistenie odpadových vod používajú hlavně rožne spo-soby sorpcie v tlakových filtroch na aktívnom uhlí alebo inomsorbente, obrátená osmóza a pod. Všetky uvedené metody sú ekono-micky náročné. Z vodohospodářského hládiska je velmi doležitástabilná kvalita vyčistenej vody. Pri klasickom biologickom čis-tění odpadových vod je táto závislá od dodržania stabilenj kva-lity pritekajúcej vody a teplotného režimu v aktivácii. Biolo-gický proces je citlivý na skokové změny v kvalitě vody a napřítomnost toxických látok. Velmi doležitým faktorom hlavně pribiologickom čistění priemyselných odpadových vod je stupen ni-trifikácie, t.j. rýchlosť mikrobiálněj oxidácie přítomných du-síkatých látok na dusitany až dusičnany. Rýchlosť oxidácie du- 230 100 sikatých látok je velmi citlivá na teplotu, pričom pri znižo-vaní teploty sa výrazné znižuje. Uvedené změny v kvalitě pri-tekajúcej vody sú sprevádzané so znížením účinnosti čisteniaa častokrát aj so zhoršením sedimentačných vlastností aktivo-vaného kalu.

Nevýhody súčasného stavu rieši sposob zníženia rezistent-ných a zostatkových organických látok v odpadných vodách bio-sorpciou podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že dodruhého a/alebo posledného stupňa biologickej aktivácie sa při-dává sorpčný materiál udržovaný vo vznose vzduchom a/alebo kys-li kom, pričom 50 až 100 % vytvořeného kalu sa recykluje do stupňa biologickej aktivácie a najviac 50 % sa vo formě preby-toČného kalu spolu so sorbentom odvádza na kalové hospodárstvo.Ako sorbentu sa podlá vynálezu použije aspoň jeden zo skupinyzahrnujúcej aktivně uhlie, styrén - divinylbenzénový kopolymér,sorbent na báze kysličníkov hliníka, kremíka, na báze polyeste-rov a/alebo sorbenty na báze chemicky' viazaných n-alkánov spočtom uhlíka od 10 do 30. Sposob je dalej vyznačený použitímpráškového alebo granulovaného sorbentu v množstve 0,001 až10 g.l”i Výhoda sposobu podlá vynálezu je v tom, že sa odstrá-ní nestabilnosť biologického procesu čistenia pri zvýsenej ú-činnosti odstranovania biologicky ťažko odstranitelných a roz-ložitelných rezistentných organických látok. Použitím biosorp-čného reaktora v druhom alebo poslednom stupni čistenia sa do-siahne zvýšená účinnosť čistenia podlá BSK^, urýchlenie nitri-fikácie a to aj pri nízkých teplotách, vysoká stabilita v kva-litě vyčistenej vody, schopnosť eliminovať vSčšie změny v zlo-žení odpadovej vody, stálosť procesu pri nízkých teplotách azlepšenie sedimentačných vlastností aktivovaného kalu.

Ako sorpčný materiál sa podlá vynálezu móžu použit? aj sor-pčné materiály s vyčerpanou sorpčnou kapacitou, nakolko rozho-dujúcou podmienkou nie je kapacita, ale sorpčná schopnost? ma-teriálu.

Sposob pridávania sorbentu a zostava jednotlivých prvkovčistenia odpadových vod podlá vynálezu, je znázorněná na obr.l.

Skládá sa z biologického reaktora 1, prvej dosadzovacejnádrže 2, biosorpčného reaktora^ a druhej dosadzovacej nádrže - 3 - 230 100 4. Sorbent sa přidává do biosorpčného reaktora £ dávkovačom 5. Odpadová voda so sorbentom a aktivovaným kalom sa odvádzado druhéj dosadzovacej nádrže 4 potrubím 6. Z druhé j dosadzo-vacej nádrže £ sa část kalu a sorbentu recirkuluje vratným po-trubím 7 a část ako prebytočný kal sa odvádza odpadným potru-bím 8. Prvá část pracuje ako klasický biologický reaktor akti-vačně j čistiarne. Odpadová voda sa privádza vstupným potrubím <3 do biologického reaktora 1. Odpadová voda spolu s aktivova-ným kalom z biologického reaktora 1 sa odvádza do prvej usadzo-vacej nádrže 2 potrubím 10. Odsedimentováná voda sa odvádzaspojovacím potrubím 11 do biosorpčného·reaktora 2· Část kalusa z prvej dosaázovacej nádrže 2 recirkuluje recirkulačným po-trubím 12 do biologického reaktora 1. Část prebytočného kalusa kalovým potrubím 13 vedie na spoločné kalové hospodárstvovýpustným potrubím 14. V biologickom reaktore 1 a v biosorpč-nom reaktore jí je přísun kyslíka dl miešanie zabezpečené vzdu-chom, respektive kyslíkom pomocou prevzdušňovačov 13. Účinnost navrhovaného postupu čistenia odpadových vodpodlá vynálezu je demonstrovaná výsledkami uvedenými v príkla-doch. Příklad 1

Pre odpadová vodu z petrochemického kombinátu je zostave-ná jedno a dvojstupňová aktivácia za přídavku a bez přídavkusorbentu. Účinnost čistenia ječ.aostupňovej aktivácie bez přidavku sorbentu bďla podlá BSK^. 97. % a ChSK 88 %. Po přídavkusorbentu, v tomto případe aktívneho uhlia, sa účinnost čiste-nia u ChSK zvýšila o 3 % a BSK^· o 2 %. Spotřeba aktívneho uhlia 3 v v na 1 m odpadovéj vody bola 0,028 kg. Pri dvojstupnovej akti-vácii bez přídavku sorbentu je účinnost podlá BSK^ 98 % aChSK 88,5 o prídavkom sorbentu do druhého stupňa sa účin-nost čistenia zvýšila podlá BSKc o 0,7 % au ChSK o 4,5 %, v -3 pri spotrebe aktívneho uhlia 0,0054 kg.m odpadovéj vody. Pri zvýšenom přídavku aktívneho uhlia /0,021 kg.m“^/ sa účinnostv porovnaní s kontrolou zvýšila u BSK^ o 1,2 %, u ChSK o 6 %.Prehladné usporiadahie výsledkov je v tabulke 1. - 4 -

Tabulka 1. 230 100

Odpadová voda z petrochemického kombinátu, sorbent aktivně uhlie

Aktivácia: Celkové obj. Množstvo Spotřeba Účinnost čisteniazaťaženie akt.uhlia akt.uhlia ______v_%_________ /kg 20 -3 -.m íd /kg.m”-5/ ^BS^/ /kg.m“-5/ bsk5 ChSK Jednostup- 1,5 0 0 97,0 88,0 nová 1,5 0,350 0,028 99,0 91,0 Dvojstup- 1,57 0 0 98,0 88,5 nová,sorbent 1,58 0,350 0,0054 98,7 93,0 přidaný do 1,58 1,500 0,0210 99,2 94,5 II,stupna Příklad 2.

Zhodné usporiadanie technologie podl’a vynálezu boio urobe-né pre čistiaren odpadových vod z chemického kombinátu, Zvýše-nie účinnosti pri jednostupňovej aktivácii so spotřebou aktív-neho uhlia 0,039 kg.m""·^ odpadových vod bolo u BSK^ o 1 % a uChSK 3,5 %, Pri dvojstupňovéj aktivácii pri spotrebe aktívnehouhlia 0,0045 kg.m”^ odpadových vod sa dosiahlo zvýšenie účinnostiu BSK^ o 1,5 % a u ChSK o 4,2 %. Pri spotrebe aktívneho uhlia0,011 kg.m“"^ sa dosiahla účinnost u BSK^ o 2,1 % a u ChSK o5 % vyššia. Pri zvýšenom zatažení odpadových vod, vyjádřené hoď-notou BSK^ o 35 % a spotrebe aktívneho uhlia 0,008 kg.m J odpa-dovýcn vod, účinnost čistenia sa prakticky nezměnila a v porov-naní s kontrolou bola u ChSK o 2,5 % au BSK^ o 0,5 % vyššia,čo poukazuje na schopnost eliminovat aj vSčšie změny v zloženíodpadových vod, Dosiahnuté výsledky sú zhrnuté v tabulke 2, Příklad 3

Pri čistění odpadových vod z chemického kombinátu pri pou-žití přídavku minerálnehó sorbentu - bentonitu do druhého stup-ňa aktivácie, bola pri spotrebe bentonitu 0,0082 kg.m odpado-vých vod zvýšená účinnost čistenia podl’a BSK^ o 0,3 % a ChSK o - 5 - 23B ΙΟβ 1,5 %. Pri spotrebe 0,035 lcg.m"^ sa účinnost zvýšila vyjádře-ná na BSK5 o 1,2 % a u ChSK o 3,5 %.

Tabulka 2,

Odpadová voda z chemického kombinátu, sorbent aktivně uhlie.

Aktivácia: Celkové obj,zaťaženie Zo /kg.m“?d”1BSK5 Množstvoakt.uhlia·/kg.m J/ / Spotřebaakt.uhlia — 3 /kg.m Jl Účinnost čistV /0 BSK. 5 ChSK Jednostup- 1,35 0 0 96,5 86,0 nová „ 1,35 0,5 0,039 97,5 89,5 Dvojstup- 1,35 0 0 97,0 87,0 nová,sorbent 1,35 0,35 0,0045 98,5 91,2 přidaný do 1,35 1,00 0,011 99,1 92,0 Il.stupňa 2,10 0,35 0,0080 97,5 89,5

Podstata vynálezu zostáva zachovaná aj pri inej zostavečistiarne a nie je závislá od konštrukcie a funkcie prvého bio-logického reaktora riešeného napr. selektormi, postupným tokom,denitrifikačným stupňom a pod,, ako aj od poměru objemu reakto-rov a koncentrácie biomasy.

Claims (4)

1. - 6 - PŘED MET VYNÁLEZU 230 100

   1. Sposob zníženia obsahu rezistentných a zostatkových organic-kých látok v odpadových vodách biosorpciou vyznačený tým, žedo druhého a/alebo posledného stupňa biologickej aktivác/esa přidává sorpčný materiál, ktorý sa vo vznose udržujevzduchom a/alebo kyslíkom, pričora sa 50 až 100 % vytvořené-·ho kalu recykluje do biologického stupňa aktivácie a najviac50 % sa vo'formě prebytočného kalu spolu so sorbentom odvá-dza na kalové hospodárstvo.
2. 2. Sposob podl’a bodu 1 vyznačený tým, že ako sorbent sa použijeaspoň jedna látka zo skupiny zahrňujúcej aktivně uhlie, sty-rén - divinylbenzénový kopolymér, sorbent na báze polyesterov,kysličníkov hliníka, kysličníkov kremíka, bentonit a sorbentys chemicky viazanými n-alkánmi s počtom uhlíkov 10 až 30.
3. 3. Sposob podlá bodov 1 a 2 vyznačený tým, že v stupni biolo-gické j aktivácie sa udržuje koncentrácia sorbentu v rozmedzíod 0,001 do 10 g.l"1.
4. 4. Sposob podlá bodu 1 vyznačený tým, že sorbent sa použije vpráškovéj a/alebo granulovanéj formě. 1 výkres