CS261605B1 - Způsob odstraňování dusíkatých látek amoniakálního typu z průmyslových odpadních vod tlakového zplyňování uhlí - Google Patents

Abstract

Řeší se způsob odstraňování dusíkatých látek amoniakálního typu z průmyslových odpadních vod tlakového zplyňování uhlí se současným odstraněním organického znečištění. Oxidace dusíkatých látek a organického znečištění se provádí aerací za použití kyslíku nebo vzduchu. Zastoupení denitrifikačních a nitrifikačních mikroorganismů je zajišťováno recyklací vratného kalu z biologicky částečně vyčištěné vody, zahuštěného v dosazovací nádrži. Razením denitrifikačních a oxických operací za sebou, se snižuje spotřeba alkalizačních činidel a zvyšuje se účinnost odstranění dusíkatých látek. Denitrifikace probíhá bez externího organického substrátu.

Description

Vynález se zabývá způsobem čištění průmyslových odpadních vod z tlakového zplyňování uhlí, obsahujících fenoly, mastné kyseliny, ketony, další organické látky, dusí-, kalé látky amoniakálního typu, pyridin a jeho homology, další dusíkaté a sirné látky biologickým způsobem za použití směsné kultury mikroorganismů. Jedná se o plynárenské vody, které jsou akutně toxické.

Stávající způsoby čištění odpadních průmyslových vod z tepelného zpracování uhlí tzv. klasickou biologií v aktivačních nádržích, sice představují složitý vícestupňový způsob odstraňování organického znečištění, ale dosud neumožňují pro přítomnost dalších toxických a nežádoucích látek ve vyčištěné vodě její využití k opětovnému bezodpadovému použití v průmyslu nebo vypuštění do recipientu s významem vodárenského typu bez hygienického znehodnocení.

K odstraňování dusíkatých látek z odpadních průmyslových vod byla ověřována celá řada způsobů, zejména k odstraňování amoniaku z odpadních vod, jejichž podstata je založena na fyzikálně chemickém principu, jako je využití různých typů měničů iontů, desorpce z alkalického prostředí, osmosa, elektrodialýza, sorpce, destilační způsob s vodní párou, srážecí způsobv za vzniku nerozpustných sloučenin nebo na principu biochemickém, jako je biologická nitrifikace a denitrifikace a jiné.

Většina uvedených způsobů se jeví jako technicky a ekonomicky obtížně zajistitelné. Destilační způsob odstraňování čpavku z odpadních vod má provozní význam převážně v oblasti vysokých koncentrací. Biologická nitrifikace je ověřována převážně pro splaškové odpadní vody z domácností a sociálních zařízení závodů.

Odstraňování čpavku a amonných sloučenin z odpadních průmyslových vod tepelného zpracování uhlí biologickými způsoby je značně omezené pro vysokou toxicitu organického, dusíkatého a sirného znečištění. Biologický způsob se podařilo stabilizovat až po provedeném výrazném naředění například říční vodou a za použití pomocných materiálů, jako je aktivní uhlí, speciální sorpční materiály apod.. Odstraňování organického znečištění a dusíkatých látek z odpadních vod tlakového zplyňování uhlí biologickou aktivací, zajišťované například dvoustupňovým způsobem při nízkém hydraulickém zatížení a vysoké době zdržení, nedosahuje v důsledku inhibice a obtížné biologické degradability předpokládaných účinností. Za těchto podmínek nevzniká vždy aktivační kal s vyhovujícími vlastnostmi. Vzniklé mikroorganismy netvoří dobře sedimentovatelné vločky, aerovaná voda silně pění a vločky jsou obtížně separovatelné.

Výraznou nevýhodou biologické nitrifikace a denitrifikace s použitím externího substrátu je použití dalších ekonomicky náročných materiálů. Odstraňování amoniaku z odpadních vod tepelného zpracování uhlí biologickým způsobem za použití například nitrifikace, usazování, denitrifikace a usazování je nevýhodné pro vysoké pořizovací náklady.

Nedostatky popsaných způsobů se podařilo vyřešit způsobem podle tohoto vynálezu. Podstatou vynálezu je způsob odstraňování dusíkatých látek amoniakálního typu z průmyslových odpadních vod tlakového zplyňování uhlí, vyznačený tím, že směs dusíkatých látek a jejich oxidovaných forem se ve směsi částečně vyčištěné vody vzniklé recyklací z oxické a dosazovací nádrže o velikosti recyklu 0,5 — 1,5 a původní vody se nejdříve denitrifikuje směsnou kulturou denitrifikačních mikroorganismů zastoupenou v aktivačním kalu s koncentrací kalu 2,0 — 7,0 kg . nr³ a vstupním organickým znečištěním s hmotnostním poměrem organického znečištění k amoniakálnímu znečištění větším než 4,0 obsaženým ve vstupní zpracovávané vodě se následně nitrifikací oxiduje kyslíkem a směsnou kulturou mikroorganismů obsaženou v aktivačním kalu, přičemž se nitrifikace provádí aerací kyslíkem při teplotách nad 25 ^CC a nebo se aerace zajišťuje vzduchem při teplotách 15 až 25 °C.

Způsob podle vynálezu odstraňuje v jednotlivých dílčích operacích současně znečištění organického a dusíkatého původu s vysokou účinností, energetickou a materiálovou úsporností, neboť střídáním denitrifikačních a nitrifikačních procesů se významně snižují nároky na dávkování alkalizačních činidel a zvyšuje se účinnost odstranění dusíkatých látek. Způsob podle předmětu vynálezu za použití plynného vysokoprocentního kyslíku je výhodně použit zejména v průmyslovém odvětví, kde je již vybudován zdroj vysokoprocentního kyslíku. Popsaným způsobem je vyčištěná voda z tlakového zplyňování uhlí použitelná v uzavřených okruzích vodního hospodářství a může být vypuštěna do recipientu.

Předmět vynálezu byl ověřován na systému odpadní průmyslové vody z tlakového zplyňování uhlí kyslíkoparní směsí a předběžné ekonomické rozbory naznačují, že způsob odstraňování dusíkatých látek z plynárenských vod způsobem podle předmětu vynálnezu lze považovat za dostatečně účinný a hospodárný způsob čištění plynárenských vod.

Příklady použití:

1. Oddehtovaná, odfenolovaná a destilačním způsobem odčpavkovaná voda z tlakového zplyňování uhlí s obsahem celkové alkality nad 20 mmol. I^-1 a obsahem biogenního fosforu obsahovala organické znečištění vyjádřené jako CHSK_Cr 1 290 mg . I^-1, biologická spotřeba kyslíku vyjádřená jako BSKs byla 650 mg. I^-1 a dusíkaté látky amoniakálního typu 267 mg. I^-1 byla čištěna podle předmětu vynálezu takovým způsobem, že teplota byla udržována na hodnotě 25 — 30 °C, pH bylo udržováno v nitrifikačním procesu na hodnotě 7,0 — 7,8, obsah rozpuštěného kyslíku byl nad 2,0 mg . I^-1, stáří kalu 30 — 50 dní, koncentrace kalu 3,5 kg. m^-3, kalový index 150 — 200 ml. . g^-1. Ve vyčištěné vodě bylo dosaženo odstranění dusíkatých látek z více než 90 %.

2. Oddehtovaná, odfenolovaná a destilačním způsobem odčpavkovaná voda z tlakového zplyňování uhlí kyslíkoparní směsí, s obsahem biogenního fosforu, zředěná v po6 měru 1 : 1 s procesní vodou obsahovala organické znečištění vyjádřené jako CHSK_Cr 1 500 mg . 1^_1 a dusíkaté látky amoniakálního typu 300 mg . 1^_1. Voda byla' čištěna podle předmětu vynálezu, při dodržení koncentrace rozpuštěného kyslíku 1,5 — 2,0 mg. 1~^J za aerace vzduchem, pH bylo udržováno na hodnotě 7,0 — 7,8, teplota 15 až 20 °C, stáří kalu 35 — 50 dní, kalový index 150 ml. g^_1.

Ve vyčištěné vodě bylo dosaženo odstranění dusíkatých látek amoniakálního typu z 90 %.

Claims (3)

1. pRedmět

   1. Způsob odstraňování dusíkatých látek amoniakálního typu z průmyslových odpadních vod tlakového zplyňování uhlí, vyznačený tím, že směs dusíkatých látek a jejich oxidovaných forem se ve směsi částečně vyčištěné vody vzniklé recyklací z oxické a dosazovací nádrže o velikosti recyklu 0,5 až 1,5 a původní vody se nejdříve denitrifikuje směsnou kulturou denitrifíkačních mikroorganismů zastoupenou v aktivačním kalu s koncentrací kalu 2,0 — 7,0 kg. nr³ a vstupním organickým znečištěním s hmotnostním poměrem organického znečištění k

   YNALEZU amoniakálnímu větším než 4,0 obsaženým ve vstupní zpracovávané vodě se následně nitrifikací oxiduje kyslíkem a směsnou kulturou nitrifikačních mikroorganismů obsaženou v aktivačním kalu.
2. 2. Způsob odstraňování dusíkatých látek podle bodu 1 vyznačený tím, že se nitrifikace provádí aerací kyslíkem při teplotách nad 25°C.
3. 3. Způsob odstraňování dusíkatých látek podle bodu 1 vyznačený tím, že nitrifikace se zajišťuje vzduchem při teplotách 15 až 25 °C.