RU1799366C - Способ биологической очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов и соединени азота - Google Patents

Abstract

Область применени : способ относитс  к биологической очистке сточных, вод. Сущность изобретени : провод т одноступенчатое аэробное бактериальное окисление загр знений комплексом микроорганизмов с подачей реагента дл  нитрификации в каждую камеру аэротенка, в комплекс микроорганизмов ввод т денитрифицирующие бактерий, использующие фенолы и родани- ды сточных вод в качестве источника углерода и осуществл ют процесс в аэротенке с рассредоточенной подачей воды и первые три камеры аэротенка в соотношении от 1:3:1 до 1,5:1,5:1,0 и чередованием анаэробных и аэробных камер, при этом эффективность процесса денитрификацми зависит от отношени  объема анаэробных камер к общему объему азротенка, а рециркул ци  иловой смеси определ етс  физиологической потребностью денитрифицирующих бактерий в азоте нитритов, возврат или осуществл ют в п-ервую.и вторую камеры аэротенка при поддержании в аэробных зонах необходимой дл  нитрификации карбонатной щелочности за счет жизнеде тельности денитрифицирующих бактерий и добавлени  реагента карбонатной щелочности. В аэробных камерах протекают одновременно процессы окислени  фенолов, роданидов , цианидов, аммонийного азота, в анаэробных - денитрификаци  с использованием в качестве источника углерода фенолов и роданидов неочищенной сточной воды. Процесс нитрификации ведут до нитридов , поддержива  ОВП среды 130 мВ. 1 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относитс  к области биологической очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов, цианидов, азота аммонийных солей и его окисленных форм и может быть использовано на предпри ти х коксохимической, химической и других отрасл х промышленности, газогенераторных станци х , сточные воды которых содержат указанные загр знени .

Цель изобретени  - повышение экономичности процесса за счет сокращени  расхода реагента и расхода воздуха на очистку высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов, соединений азота и цианидов.

Способ осуществл ют следующим образом:

Обрабатываемую сточную воду, содержащую (мг/л) фенолов 400-450, роданидов

250-300, цианидов 15-30, аммонийного азота 570-650, подвергают очистке комплексом микроорганизмов, содержащим группы фенол-, роданразрушающих, нитрифицирующих и денитрифицирующих бакте- рий в четырехкамерном аэротенке с чередованием анаэробных и аэробных зон с рассредоточенной подачей воды в три первые камеры ээротенка от 1:3:1 до 1,5:1,5:1,0 с рециркул цией иловой смеси из последней камеры в первую и третью при температуре 28-39°С, рН среды в аэробных камерах поддерживаетс  на уровне 7,0-7,5 за счет карбонатной щелочности, выдел ющейс  при денитрификации и добавлени  реагента с карбонатами в аэробные камеры. Возврат ила из отстойника осуществл етс  в первую и вторую камеры.

Часть фенолов и роданидов окисл ютс  за счет кислорода нитридов в анаэробных камерах D процессе жизнеде тельности денитрифицирующих бактерий. Потребность денитрифицирующих бактерий в углероде практически полностью удовлетвор ютс  за счет фенолов .и роданидов неочищенной сточной воды при соотношении поступаю щих на очистку вод в первые три камеры аэротенка и на 80% при соотношении 1:3:1. Таким образом, отпадает необходимость в специальных дополнительных органиче- ских соединени х дл  обеспечени  процесса денитрификации. Деструкци  фенолов и родэнидов в анаэробных зонах за счет кислорода нитридов сокращает потребность о кислороде дл  очистки в 1,6 раза.

Кроме того, эффективность процесса денитрификации зависит от отношени  объема анаэробных камер к общему объему аэротенка (уравнение 1), а коэффициент рециркул ции определ етс  в зависимости от потребности денитрифицирующих бакте- ,рий в азоте нитридов (уравнение 2, 6-8).

Подачу очищаемой воды в первые три камеры аэротенка осуществл ют дл  обеспечени  фенолами и роданидами в качестве источника углерода денитрифицирующих бактерий в первой и третьей анаэробных камерах.

Во вторую аэробную камеру вода пода- етс  дл  окислени  аммонийного азота до нитридов, чтобы обеспечить ими денитрифицирующих бактерий в анаэробных камерах .

Выбор расходов очищаемой воды в пер- вые три камеры аэротенка зависит от отношени  объема анаэробных камер к общему

объему аэротенка, при -г 0,5 следует

Wo

выбирать соотношение 1:3:1, а при 0 ,5 соотношение 1,5:1,5:1,0.

Уменьшение подачи воды в анаэробные камеры будет приводить к недостатку органических веществ (фенолов и роданидов) дл  денитрифицирующих бактерий. Увеличение подачи воды в первую камеру свыше 1,5 в указанном соотношении приводит к увеличению концентрации неиспользованных дл  денитрификации фенолов и роданидов и ингибированию процесса денитрификации. Увеличение подачи воды в третью камеру в вышеуказанном соотношении свыше 1 приводит к увеличению концентрации аммонийного азота в третьей и четвертой камерах и ухудшению качества очищенной воды.

Возврат ила из отстойника осуществл ютс  в первую и вторую камеру с коэффициентом 1,5 дл  того, чтобы поддерживать концентрацию ила в аэротенке на уровне 4,5-5,0 г/л по сухому веществу, стабилизировать процесс очистки, сократить врем  пребывани  ила в анаэробных услови х, предотвратить вымывание медленно размножающегос  нитрифицирующего ила из аэротенка.

В за вл емом способе процесс окислени  аммонийного азота ведетс  до нитридов путем поддержани  ОВП среды 130 мВ за счёт выбора определенного объема анаэробных камер по отношению к общему объему аэротенка, ОВП среды зависит также от рециркул ции иловой смеси из анаэробных камер, нагрузки по воде и расхода

Wan

воздуха в аэробные камеры (при

Wo

0,5

вне зависимости от других вышеперечисленных параметров ОВП будет менее 130 мВ).

Проведение нитрификации до нитритов позвол ет уменьшить расход кислорода в

1.4 раза, чем при проведении нитрификации до нитратов, а проведение денитрификации с нитридами позвол ет увеличить скорость процесса и сократить потребность в органических соединени х дл  денитрификации в

1.5 раза.

При нитрификации в аэробных камерах происходит снижение рН среды до величины 5,5-6,0. Оптимальной дл  жизнеде тельности биоценоза азротёнка  вл етс  рН 7,0-8,5, поэтому рН в аэробных камерах поддерживают на уровне 7,0-7,5, что обеспечивает протекание биологического обес- феноливани , обезроданивани  и нитрификации, но рН среды не поднимают выше 7.5 дл  экономии реагентов карбонатной щелочности. При рН ниже 7,0 концентраци  карбонатов становитс  недостаточной и тормозит нитрификацию.

Введение реагента карбонатной щелочности только в аэробные камеры сокращает расход его.

Температура воды поддерживаетс  на уровне 28-39°С, т.к. при температуре ниже 28°С нарушаетс  процесс окислени  родани- дов, а при температуре выше 39°С, наруша- етс  жизнеде тельность роданразрушающих и нитрифицирующих бактерий.

Пример 1, Исходна  вода (0 40 м /ч) с концентрацией (мг/л) фенолов 383. рода- нидов255,цианидов 18, аммонийного азота .530 подаетс  в первые три камеры четырехj Wan

камерного аэротенка (W 1600 м , ...

Wo

0,5) в соотношении 1,5:1,5:1,0, т.е. 15, 15, 10 м /ч. коэффициенты рециркул ции из по- следней камеры в первую и третью 5,8 и 3,2 соответственно qiK 150 м /ч, рзк 87 м3/ч). Возврат ила осуществл етс  в первую и вторую камеры с коэффициентами рециркул ции 1,5(q 20M3/4, 1:1). Продолжитель- ность очистки 40 часов. Очистка протекает (мг/л) от фенолов до 0,4, роданидов 2,6, аммонийного азота 52, нитридов 41., расход карбонатов 3,16 г/г М0к. Продолжительность очистки 40 ч.

Пример 2. исходна  вода (Q 50 м /ч) с концентрацией (мг/л) фенолов 420, роданидов 310, цианидов 5,8, аммонийного азота 650 подаетс  в три первые камеры четъфехкамер ногр аэротенка (W0 1300 м3,

р 0,38, Wu - 100 м3. Л/2к 400 м3, Л/3к

400 м3, Л/Ф 400 м3) в соотношении 1:3:1. т.е. 10, 30, 10(м3/ч),ЧЗк 87 м3/ч, qiK 53 м3/ч, q0 20 м3/ч. Продолжительность очи- стки 26 ч. Очистка протекает (мг/л) от фенолов до 0,7, роданидов до 0,6, цианидов 0,5, аммонийного азота 65, нитритов 105, расход карбонатов 3,7 г/г N.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает сокращение расхода реагента дл  нитрификации в 2,7 раза за счет процессов биологической денитри- фикации в первой и третьей камерах аэро

тенка, экономию органических реагентов (метанола) в результате полного удовлетворени  потребностей денитрифицирующих бактерий в органическом углероде за счет использовани  фенолов и роданидов неочищенных сточных вод, общее сокращение расхода воздуха в 2,1 раза за счет деструкции части фенолов и роданидов денитрифицирующими бактери ми и проведени  процесса нитрификации до нитритов, снижение концентрации окисленных форм азота в очищенной воде.

Claims (2)

1. Формула изобрет е н и   1. Способ биологической очистки высо- коконцёнтрированнчх сточных вод от фенолов , роданидов и соединений азота комплексом микроорганизмов, содержащим группы фенол-, роданразрушающих, нитрифицирующих бактерий при 28-39°С в аэробных услови х в присутствии щелочного реагента и рециркул ции иловой смеси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса за счет сокращени  расхода реагента и воздуха на очистку высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов, соединений азота и цианидов, в комплексе микроорганизмов дополнительно ввод т денитрифицирующие бактерии, очищаемую воду подают в первые три камеры аэротенка в соотношении от 1:3:1 до 1,5:1,5:1,0, при этом нечетные камеры-анаэробные, а четные - аэробные, отношение объема анаэробных камер к аэробным находитс  в пределах 0,3-0,5, а коэффициент рециркул ции Кг определ ют из уравнени 

   Кг

   Dp-IN-NOzbcA

   1,

   N - N + N - N - где Dp способность микроорганизмов восстанавливать азот окислов очищаемой воды, (потенциал денитрификации), мг/ч;

   N-NOafcK, N-N02 4ic. N-NOab - концентраци  нитридов во второй, четвертой камерах аэротенка и отстойнике соответственно;

   Q - расход очищаемой воды на один аэроте.нк, м3/ч;

   q - суммарный расход воды в первую и вторую камеры аэротенка, м /ч, причем возвратный ил из отстойника подают в первую и вторую камеры аэротенка.
2. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что процесс ведут при рН 7-7,5.