CS237020B1 - Biological aerobic wastewater treatment - Google Patents

Biological aerobic wastewater treatment Download PDF

Info

Publication number
CS237020B1
CS237020B1 CS832604A CS260483A CS237020B1 CS 237020 B1 CS237020 B1 CS 237020B1 CS 832604 A CS832604 A CS 832604A CS 260483 A CS260483 A CS 260483A CS 237020 B1 CS237020 B1 CS 237020B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sludge
wastewater
bod5
calcium
tank
Prior art date
Application number
CS832604A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS260483A1 (en
Inventor
Ivan Zika
Original Assignee
Ivan Zika
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 Ivan Zika filed Critical Ivan Zika
Priority to CS832604A priority Critical patent/CS237020B1/en
Publication of CS260483A1 publication Critical patent/CS260483A1/en
Publication of CS237020B1 publication Critical patent/CS237020B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

Vynález se týká aerobního způsobu čištění odpadních vod z chemických, potravinářských a jiných výroben. Jeho podstatou je úprava odpadních vod vstupujících do biologické oxidace přídavkem vápenaté soli na hodnotu vyšší než 9.The invention relates to an aerobic method for treating wastewater from chemical, food and other production plants. Its essence is the treatment of wastewater entering biological oxidation by adding calcium salt to a value higher than 9.

Description

Vynález se týká aerobního způsobu čištění odpadních vod z chemických, potravinářských a jiných výroben.The invention relates to an aerobic method for treating wastewater from chemical, food and other production plants.

Až dosud provozovaný aerobní způsob biologického čištění odpadních vod je založen na biologické destrukci organické hmoty, nejčastěji působením spontánních kultur mikroorganismů, které v aerobním prostředí za trvalého přívodu vzdušného nebo technického kyslíku oxidují organickou látku jako svůj substrát. Z oxidačního reaktoru, tzv. aktivační nádrže, odtéká směs odpadní vody a aktivovaného kalu do separační, tzv. dosazovací nádrže. Odsazená vyčištěná odpadní voda odtéká do recipientu nebo k další úpravě a využití. Na dně dosazovací nádrže zachycený aktivovaný kal s částečně nasorbovanými znečišťujícími látkami se recirkuluje do reaktoru. Přírůstek aktivovaného kalu, k němuž dochází biosyntézou substrátu — znečišťujících organických látek — se ze systému odvádí k dalšímu zpracování. Účinnost čištění je úměrná především poměrné koncentraci znečišťujících látek a aktivovaného kalu ( — kalovému zatížení). Vyšší koncentrace aktivovaného kalu dovoluje hlubší destrukci organických látek a výsledně nižší kalové zatížení snižuje poměrný přírůstek aktivovaného kalu. Spatné sedimentační vlastnosti aktivovaného kalu nedovolují velmi často dokonalou separaci aktivovaného kalu a odpadní vody v dosazovací nádrží, takže vznikající kalové složky zhoršují kvalitu odtokové vody. V oxidačním reaktoru se nedaří udržet žádoucí vysokou koncentraci kalu. Špatně sedimentující kal je nejčastějí tvořen nekompaktními kabteriálními shluky nebo přebujelou kulturou s převažujícími vláknitými organismy. Takový kal má z hydraulického hlediska nevhodné vlastnosti pro separaci a ztěžuje další zpracování, tj. zahušťování a odvodňování pro hospodárné využití.The aerobic method of biological wastewater treatment used so far is based on the biological destruction of organic matter, most often by the action of spontaneous cultures of microorganisms, which in an aerobic environment with a continuous supply of air or technical oxygen oxidize organic matter as their substrate. From the oxidation reactor, the so-called activation tank, a mixture of wastewater and activated sludge flows into the separation, so-called secondary settling tank. The separated purified wastewater flows into the recipient or for further treatment and utilization. The activated sludge with partially adsorbed pollutants captured at the bottom of the secondary settling tank is recirculated into the reactor. The increase in activated sludge, which occurs through the biosynthesis of the substrate — polluting organic substances — is removed from the system for further processing. The efficiency of treatment is proportional primarily to the relative concentration of pollutants and activated sludge ( — sludge load). A higher concentration of activated sludge allows for deeper destruction of organic matter and the resulting lower sludge load reduces the proportional increase in activated sludge. The poor sedimentation properties of activated sludge very often do not allow for perfect separation of activated sludge and wastewater in the settling tank, so that the resulting sludge components deteriorate the quality of the effluent. The desired high sludge concentration cannot be maintained in the oxidation reactor. Poorly sedimenting sludge is most often formed by non-compact cell clusters or an overgrown culture with a predominance of filamentous organisms. Such sludge has unsuitable properties for separation from a hydraulic point of view and makes further processing, i.e. thickening and dewatering for economic use, difficult.

Řešení problematiky zlepšení separačních vlastností aktivovaného kalu je založeno na známém poznatku, že aerobní mikroorganismy při oxidaci organické látky v aktivované nádrži a během separace v dosazovací nádrži respirují oxid uhličitý. Jeho vyšší koncentrace v okolním prostředí — v aktivační nádrži, respektive v dosazovací nádrži — ztěžuje difúzní pochody buněčnou blanou mikroorganismů, které proto mění svůj tvar z hospodárného a z hlediska gravitační separace výhodného tvaru kulovitého, na členitý, respektive protáhlý. Se stoupající koncentrací volného oxidu uhličitého při čištění znečišťujících organických látek převážně karbohydrátového typu dochází k selekci mikroorganismů — v polykultuře převládají bakterie protáhlých tvarů nebo přímo vláknité druhy s podstatně vyšším poměrem povrchu k objemu, respektive k hmotnoosti. Mikroorganismy nekulového typu navíc nadlehčované unikajícím mikrobublinami oxidu uhličitého špatně sedimentují.The solution to the problem of improving the separation properties of activated sludge is based on the well-known knowledge that aerobic microorganisms respire carbon dioxide during the oxidation of organic matter in the activated tank and during separation in the final settling tank. Its higher concentration in the surrounding environment — in the activation tank, or in the final settling tank — makes it difficult for the diffusion processes through the cell membrane of microorganisms, which therefore change their shape from the economical and advantageous spherical shape from the point of view of gravitational separation, to a segmented or elongated one. With the increasing concentration of free carbon dioxide during the purification of polluting organic substances of predominantly carbohydrate type, the selection of microorganisms occurs — in polyculture, bacteria of elongated shapes or directly filamentous species with a significantly higher surface to volume or mass ratio prevail. In addition, non-spherical microorganisms, which are lightened by escaping carbon dioxide microbubbles, sediment poorly.

Uvedené nevýhody zjišťované při aerobním čištění odpadních vod obsahujících předevvším vysokomolekulární polysacharidy, aminokyseliny a uhlovodíky včetně chlorovaných s charakteristickým poměrem BSK5 : CHSK 0,45 až 0,6 nízkozatěžovanou aktivací s kalovým zatížením L = 0,15 kg/kg D (odstraněné BSK5 na obsah organické sušiny kalu) odstraňuje způsob čištění podle vynálezu, při kterém se odpadní vody před biologickou oxidací alkalizují sloučeninami vápníku, jako například hydroxidem nebo kysličníkem vápenatým, na hodnotu vyšší než 9, tak, že na 1 kg odstraněného kyslíku, měřeno uzanční metodou BSK5, se dávkuje 0,035 až 0,35 kg Caz+, čímž dojde k omezení selekčních důsledků pro výběr mikroorganismů limitní koncentrací metabolitu (oxidu uhličitého) řízenými reakcemi oxidu uhličitého a sloučenin vápníku, karbonatací hydroxidu vápenatého, respektive rozpouštěním karbonátu vápenatého za vzniku hydrogenkarbonátu vápenatého.The above disadvantages found in aerobic treatment of wastewater containing primarily high molecular weight polysaccharides, amino acids and hydrocarbons, including chlorinated ones, with a characteristic ratio of BOD5: COD of 0.45 to 0.6 by low-load activation with a sludge load of L = 0.15 kg/kg D (removed BOD5 per organic dry matter content of sludge) are eliminated by the purification method according to the invention, in which the wastewater is alkalized with calcium compounds, such as hydroxide or calcium oxide, to a value higher than 9 before biological oxidation, so that 0.035 to 0.35 kg of Ca z+ is dosed per 1 kg of removed oxygen, measured by the conventional BOD5 method, thereby limiting the selection consequences for the selection of microorganisms by the limiting concentration of the metabolite (carbon dioxide) controlled by the reactions of carbon dioxide and calcium compounds, carbonation of calcium hydroxide, respectively by dissolving calcium carbonate to form calcium hydrogen carbonate.

Způsob podle vynálezu zajišťuje, že pro odpadní vody vstupující do oxidačního reaktoru se vytváří podmínky pro reakci vznikajícího oxidu uhličitého s hydroxidem vápenatým. Vznikající hydrogenkarbonát, respektive karbonát vápenatý, snižují koncentraci volného oxidu uhličitého v oxidačním reaktoru i v dosazovací nádrži, a to i po dočasně zastaveném dávkování vápenaté soli. V prostředí aktivační a dosazovací nádrže, kde probíhají biochemické reakce, vzniká koncentrační spád, který usnadňuje difúzní pochody při respiraci oxidu uhličitého buněčnou blanou mikroorganismů. Současně mezi vstupem a výstupem odpadní vody a kalu vzniká v aktivační nádrži žádoucí koncentrační gradient metabolitu — oxidu uhličitého. Vznikající kal je velmi kompaktní; vláknité nebo členité typy mikroorganismů jsou potlačeny. Zatížený kal velmi dobře sedimentuje v dosazovací nádrži. Jeho zvýšená mineralizace mikrokrystaly barbonátu vápenatého zpomaluje aerobní pochody v dosazovací nádrži a při zahušťování a odvodňování. Dobré sedimentační vlastnosti dovolují zvýšit koncentraci aktivovaného kalu v aktivační nádrži. Pokles zatížení kalu vyvolává žádoucí pokles produkce organické hmoty. Biokal mineralizovaný karbonátem vápenatým se velmi dobře zahušťuje i při vysokých plošných zatíženích zahušťovací nádrže a dobře se odvodňuje i bez přídavku flokulantů anorganického nebo organického typu. Zvýšený obsah vápníku v odpadajícím kalu umožňuje jeho snazší využití v zemědělství.The method according to the invention ensures that conditions are created for the reaction of the formed carbon dioxide with calcium hydroxide for the waste water entering the oxidation reactor. The formed hydrogen carbonate, or calcium carbonate, respectively, reduce the concentration of free carbon dioxide in the oxidation reactor and in the settling tank, even after the calcium salt dosing is temporarily stopped. In the environment of the activation and settling tanks, where biochemical reactions take place, a concentration gradient is created, which facilitates diffusion processes during the respiration of carbon dioxide through the cell membrane of microorganisms. At the same time, a desired concentration gradient of the metabolite — carbon dioxide is created in the activation tank between the inlet and outlet of the waste water and sludge. The resulting sludge is very compact; fibrous or segmented types of microorganisms are suppressed. The loaded sludge sediments very well in the settling tank. Its increased mineralization with calcium carbonate microcrystals slows down aerobic processes in the settling tank and during thickening and dewatering. Good sedimentation properties allow for an increase in the concentration of activated sludge in the activation tank. A decrease in sludge loading causes a desirable decrease in organic matter production. Biosludge mineralized with calcium carbonate thickens very well even at high surface loads in the thickening tank and dewaters well even without the addition of inorganic or organic flocculants. The increased calcium content in the waste sludge allows for its easier use in agriculture.

Příklad 1Example 1

Odpadní vody z výroby viskózové střiže, kaprolaktamu, vinylchloridu, zemědělských přípravků a splaškové odpadní vody podniku a města v množství 10 500 000 m3/rok byly podle původní technologie neutralizová5 ny 7 až 10% suspenzí Ca (OH) 2 na hodnoty pH 6,5 až 8, potom podrobeny primární sedimentaci, dále biologické oxidaci v aktivačnich nádržích a odtud vedeny do dosazovací nádrže a na závěr do recipientu.Wastewater from the production of viscose staple, caprolactam, vinyl chloride, agricultural products and sewage wastewater from the company and the city in the amount of 10,500,000 m3 /year was neutralized according to the original technology with 7 to 10% Ca (OH) 2 suspension to pH values of 6.5 to 8, then subjected to primary sedimentation, further biological oxidation in activation tanks and from there led to the final sedimentation tank and finally to the recipient.

voda surová — přítok CHSK (mg/1)raw water — inflow COD (mg/1)

BSK5 (mg/1) nerozp. látky (mg/1) voda z první sedimenta-CHSK (mg/1) ce BSK5 (mg/1) nerozp. látky (mg/1) voda za dosazováky — CHSK (mg/1) odtok BSK5 (mg/1) nerozp. látky (mg/1)BOD5 (mg/1) undissolved substances (mg/1) water from the first sediment-COD (mg/1) ce BOD5 (mg/1) undissolved substances (mg/1) water after settling tanks — COD (mg/1) outflow BOD5 (mg/1) undissolved substances (mg/1)

Odpadní vody ve všech třech profilech čistírny se hodnotí denně na základě rozboru slévaných vzorků odebíraných po 2 hodinách.Wastewater in all three profiles of the treatment plant is evaluated daily based on the analysis of poured samples taken every 2 hours.

Od poloviny roku 1981 byly tyto odpadní vody čištěny způsobem podle vynálezu. K sání vertikálních čerpadel, které čerpají odpadní vodu za 1. sedimentací do aktivačníchSince mid-1981, this wastewater has been treated using the method according to the invention. For the suction of vertical pumps that pump wastewater after the 1st sedimentation into the activation

r. 1980 year 1980 I. až VI. 1981 January to June 1981 622 622 679 679 256 256 132 132 579 579 567 567 270 270 276 276 112 112 92 92 275 275 233 233 73 73 61 61 91 91 66 66

nádrží, je přivedena pryžovým potrubím 7 až 10% suspenze hydroxidu vápenatého, pH odpadní vody vstupující do aktivační nádrže dosahuje hodnot 9 až 11. Dávka činí 0,20 až 0,35 kg Ca2+ na 1 kg odstraněného organického znečištění — O2 (měřeno uzanční metodou stanovení BSK5). Dávkování je konstantní, úprava průtoku tohoto tzv. vápenného mléka se provádí lkrát týdně.tanks, a 7 to 10% suspension of calcium hydroxide is supplied through a rubber pipe, the pH of the wastewater entering the activation tank reaches values of 9 to 11. The dose is 0.20 to 0.35 kg of Ca 2+ per 1 kg of removed organic pollution — O2 (measured by the usual method of determining BOD5). The dosage is constant, the flow rate of this so-called milk of lime is adjusted once a week.

VII. až XII. 1981 July to December 1981 r. 1982 year 1982 r. 1983 year 1983 voda surová — přítokCHSK (mg/1) raw water — influent COD (mg/1) 595 595 517 517 603 603 BSK5 (mg/lj BOD5 (mg/lj) 241 241 288 288 nerozp. látky (mg/1) insoluble matter (mg/1) 118 118 120 120 124 124 voda z první sedi- water from the first session- CHSK (mg/lj COD (mg/lj) 538 538 461 461 536 536 mentace mentation BSK5 (mg/lj BOD5 (mg/lj) 237 237 216 216 226 226 nerozp. látky (mg/lj insoluble matter (mg/lj 121 121 89 89 123 123 voda za dosazová- water for settling- CHSK (mg/1) COD (mg/1) 192 192 174 174 209 209 ky — odtok ky — drain BSK5 (mg/1) BOD5 (mg/1) 38 38 27 27 28 28 ... ' ... ' . nerozp. látky (mg/1) . insoluble matter (mg/1) 69 69 43 43 36 36

Využitím způsobu podle vynálezu došlo k významnému zlepšení odvodňovacích schopností kalů; měrné filtrační neupraveného kalu poklesly z hodnot 5.103 až 9 .1014 m/kg na hodnoty 2.10u až 5.1012 m/kg. Příklad 2By using the method according to the invention, the dewatering capabilities of sludges were significantly improved; the specific filtration rates of untreated sludge decreased from values of 5.10 3 to 9.10 14 m/kg to values of 2.10 u to 5.10 12 m/kg. Example 2

Odpadní vody z výroby sušených polévek a polévkových extraktů včetně oplachových a chladicích vod a dále splaškové odpadní vody ze závodu a sídliště asi pro 30 obyvatel v množství 120 000 m3/rok byly podle původní technologie podrobeny primární sedimentaci ve štěrbinové nádrži, potom biologické oxidaci v aktivační nádrží a odtud vedeny do dosazovací nádrže a na závěr do recipientu.Wastewater from the production of dried soups and soup extracts, including rinsing and cooling water, as well as sewage wastewater from the plant and housing estate for about 30 residents in the amount of 120,000 m3 /year, were subjected to primary sedimentation in a slotted tank, then biological oxidation in an activation tank and from there led to a settling tank and finally to the recipient.

přítok na čištění inlet for cleaning odtok z čištění cleaning drain r. 1981 year 1981 CHSK (mg/1) COD (mg/1) 2195 2195 233 233 BSK5 (mg/lj BOD5 (mg/lj) 1047 1047 36,4 36.4 nerozp. látky (mg/1) insoluble matter (mg/1) 558 558 56 56 I. až VII. 1982 January to July 1982 CHSK (mg/1) COD (mg/1) 1813 1813 215 215 BSK5 (mg/lj BOD5 (mg/lj) 1066 1066 30,3 30.3 nerozp. látky (mg/1) insoluble matter (mg/1) 425 425 66 66

Vzhledem k výskytu špatně sedimentujícího zčásti vláknitého kalu přešlo se na způsob podle vynálezu, tj. alkalizovat odpadní vody v místě přítoku do aktivace dávkováním práškového kysličníku vápenatého v přítok na čistírnuDue to the occurrence of poorly sedimenting, partly fibrous sludge, the method according to the invention was adopted, i.e. alkalizing the wastewater at the point of inflow until activation by dosing powdered calcium oxide into the inflow to the treatment plant.

VIII. až XII. 1982 CHSK (mg/1)VIII. to XII. 1982 COD (mg/1)

BSK5 (mg/1) nerozp. látky (mg/1)BOD5 (mg/1) undissolved substances (mg/1)

r. 1983 CHSK (mg/1]1983 COD (mg/1]

BSK5 (mg/1) nerozp. látky (mg/1)BOD5 (mg/1) undissolved substances (mg/1)

Obsah kalu v aktivaci se podařilo zvýšit na 2,5násobek (udržuje se asi na hodnotě 5 až 7 kg/mj a vláknité bakterie v kalu byly zcela potlačeny; kalové indexy se udržují na úrovni 100 ml/g.The sludge content in the activation was increased 2.5 times (maintained at about 5 to 7 kg/mj) and the filamentous bacteria in the sludge were completely suppressed; sludge indices are maintained at 100 ml/g.

množství 15 kg/den (jednorázově), což představuje měrnou dávku 0,12 až 0,035 kg Ca2+ na 1 kg odstraněného organického znečištění 02 (BSK5).amount of 15 kg/day (one-time), which represents a specific dose of 0.12 to 0.035 kg of Ca 2+ per 1 kg of removed organic pollution 02 (BOD5).

odtok z čistírnysewage treatment plant drain

1666 1666 235 235 910 910 21,3 21.3 578 578 38 38 1914,3 1914.3 192,1 192.1 1088 1088 15,7 15.7 409,8 409.8 6,3 6.3

Kal z těchto odpadních vod se na kalovém poli rychle odvodňuje a pro obsah humusotvorné hmoty a vápníku je o něj velký zájem, především ze strany zahrádkářů.The sludge from this wastewater drains quickly in the sludge field and is of great interest, especially among gardeners, due to its humus-forming matter and calcium content.

Claims (1)

Způsob biologického aerobního čištění odpadních vod z chemických, potravinářských a podobných výroben se znečištěním převážně polysacharidy, aminokyselinami a uhlovodíky, včetně chlorovaných, při kterém se odpadní vody nejprve podrobí biologické oxidaci a následně sedimentaci, vyznačený vynalezu tím, že pH odpadních vod se před vstupem do biologické oxidace upraví přídavkem sloučeniny vápníku, jako je hydroxid nebo kysličník vápenatý, v množství 0,035 až 0,35 kilogramů Ca2+ na 1 kg odstraněného BSK5 (O2] na hodnotu větší než 9.A method of biological aerobic treatment of waste water from chemical, food and similar plants with pollution predominantly polysaccharides, amino acids and hydrocarbons, including chlorinated, in which the waste water is first subjected to biological oxidation and then sedimentation, characterized by the invention the biological oxidation adjusts to a value greater than 9 by adding a calcium compound such as hydroxide or calcium oxide in an amount of 0.035-0.35 kilograms of Ca 2+ per kg of BOD5 (O2) removed.
CS832604A 1983-04-13 1983-04-13 Biological aerobic wastewater treatment CS237020B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832604A CS237020B1 (en) 1983-04-13 1983-04-13 Biological aerobic wastewater treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832604A CS237020B1 (en) 1983-04-13 1983-04-13 Biological aerobic wastewater treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS260483A1 CS260483A1 (en) 1984-10-15
CS237020B1 true CS237020B1 (en) 1985-06-13

Family

ID=5363653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS832604A CS237020B1 (en) 1983-04-13 1983-04-13 Biological aerobic wastewater treatment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS237020B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS260483A1 (en) 1984-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3356609A (en) Aerobic treatment of sewage
US4724085A (en) Method for the clarification of sewage and other wastes
RO109446B1 (en) METHOD OF SEWAGE WATER PURIFICATION
US7384573B2 (en) Compositions for wastewater treatment
CN102153231A (en) Method and device for treating high-concentration organic chemical-industrial sewage
US4612124A (en) Method of sewage treatment
JPH1190483A (en) Wastewater treatment method and wastewater treatment device
CN102923921A (en) Traditional Chinese medicine wastewater treatment process
CN103382049A (en) Sequencing batch activated sludge reactor for sewage treatment and treatment process
CN102229447A (en) Anaerobic reactor for treating waste water containing emulsified liquid
GB1596344A (en) Process for biological purification of liquid wastes
CN208649040U (en) A kind of proprietary processing unit of high concentration antibiotic organic wastewater
Heukelekian Mechanical flocculation and bioflocculation of sewage
CN103896444A (en) Technology and system for processing wastewater generated during brown coal upgrading process
CN202054668U (en) Anaerobic reactor for treating wastewater containing emulsion
CS237020B1 (en) Biological aerobic wastewater treatment
CN111499113B (en) River sewage ecological treatment device
CN115057523A (en) SBR wastewater treatment device and treatment method thereof
CN109879541B (en) Treatment process of waste emulsion
CN105776764A (en) Piggery wastewater treatment device and piggery wastewater treatment method
Haseltine The use of hydrated lime in the activated sludge process
CN114368878B (en) Energy-saving emission-reducing town sewage treatment system and method
Tiwari et al. Enhanced granulation in UASB reactor treating low-strength wastewater by natural polymers
RU2758398C1 (en) Method and installation for biological wastewater purification
CN107265807A (en) Culturing wastewater processing system