RU2039713C1 - Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage - Google Patents

Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage Download PDF

Info

Publication number
RU2039713C1
RU2039713C1 SU4613774A RU2039713C1 RU 2039713 C1 RU2039713 C1 RU 2039713C1 SU 4613774 A SU4613774 A SU 4613774A RU 2039713 C1 RU2039713 C1 RU 2039713C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
wastewater
acid
carbon dioxide
anaerobic
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Эли Стефен
Петер Олсен Джордж
Original Assignee
Амоко Корпорейшн
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 Амоко Корпорейшн filed Critical Амоко Корпорейшн
Priority to SU4613774 priority Critical patent/RU2039713C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039713C1 publication Critical patent/RU2039713C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y02W10/12

Abstract

FIELD: sanitary; environment protection. SUBSTANCE: method involves supplying sewage water into anaerobic reactor mixing sewage water portions discharged from the anaerobic reactor with unprocessed sewage supplying the so obtained mixture for its being treated in the presence of alkaline reagent in the anaerobic reactor. Carbon dioxide is removed from the mixture of the unprocessed sewage and sewage water from the anaerobic reactor by blowing through methane from the anaerobic reactor. The alkaline reagent is introduced into the mixture of the not processed sewage and sewage water from the anaerobic reactor. The proportions of sewage portions discharged from the anaerobic reactor to those not processed is to be calculated from an equation shown in the patent application. EFFECT: enhanced effectiveness in removing oxygen- consuming impurities from sewage. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение касается обработки сточных вод или сбросов с целью удаления кислородпотребляющих загрязнений, прежде чем сбросить сточные воды в окружающую среду. The invention relates to the treatment of wastewater or discharges in order to remove oxygen-containing contaminants before discharging wastewater into the environment.

Ряд производств образуют сточные воды с содержанием кислот. Они могут иметь высокое содержание органических составляющих и не применимы для сброса в озеро или реку из-за высокого потребления кислорода, связанного со спуском сточных вод. Законы сохранния окружающей среды, а также предписания устанавливают пределы, которые ограничивают содержание химических и биологических кислородпотребляющих веществ, присутствующих в сточных водах до их спускпа в природные водостоки. A number of industries form acid-containing wastewater. They may have a high organic content and are not suitable for discharge into a lake or river due to the high oxygen consumption associated with the discharge of wastewater. Environmental conservation laws, as well as regulations, set limits that limit the content of chemical and biological oxygen-consuming substances present in wastewater before it is released into natural gutters.

В анаэробном процессе фильтрования сточные воды направляют через анаэрбный реактор, в котором микроорганизмы в анаэробной среде разлагают органическое вещество в сточной воде и продуцируют метан и углекислый газ. Реактор представляет собой в значительной мере герметично закрытый резервуар, приспособленный для приема потока сточных вод. Реактор может содержать закладочный материал, к которому могут прикрепляться микроорганизмы. Загрузка может быть произвольной, такой как набивочные кольца, или ориентированной, такой как закладочный материал, поступающий на рынок под товарными знаками Vinil Coro и Сoro-Z. In the anaerobic filtering process, wastewater is sent through an anaerbic reactor in which microorganisms in the anaerobic environment decompose organic matter in the wastewater and produce methane and carbon dioxide. The reactor is a substantially hermetically sealed tank, adapted to receive the flow of wastewater. The reactor may contain backfill material to which microorganisms can attach. Download may be arbitrary, such as packing rings, or oriented, such as backfill material, marketed under the trademarks Vinil Coro and Сoro-Z.

Конструкции реакторов можно разделить на два типа, основываясь на характеристиках течения содержащейся в них жидкости. В реактор с восходящим потоком сточные воды обычно поступают из нижней донной части герметичного реакционного резервуара и движутся вверх. Метан и углекислый газ также движутся вверх с жидкостью и выделяются из жидкой фазы в газовую фазу по мере приближения газов к поверхности, как функция коэффициентов разницы давления и разделения. Конечная жидкость отводится из верхней части жидкостного уровня. Верхняя часть резервуара определяет закрытую кожухом область, в значительной мере свободную от жидкости для сбора газов [1]
В реакторе с нисходящим потоком сточные воды обычно поступают из верхней части реактора и движутся вниз. Метан и газообразная двуокись углерода движутся вместе с жидкостью в нисходящем потоке. Однако движение жидкости в направлении сверху вниз и постоянное повышение давления по мере увеличения глубины имеют тенденцию задерживать растворимые газы в жидкости и образовывать кислый буферный раствор. Верхняя часть резервуара определяет закрытую колпаком область, в значительной мере свободную от жидкости для сбора газов. В обеих системах, как с восходящим, так и с нисходящим потоком, поток, покидающий анаэробный реактор, проходит через дегазатор (вакуумную камеру) и поступает в отстойник. Газообразный метан улавливается и используется как источник энергии. Осадок, образовавшийся в процессе, выпадает на дно отстойника и либо возвращается в процесс, либо оборачивается далее для окончательного размещения [2]
Нормальное явление при работе реакторов в анаэробном процессе образование двуокиси углерода. Двуокись углерода, образовавшаяся в анаэробной реакции, создает парциальное давление, которое вызывает растворение двуокиси углерода в водной среде и образование углекислоты. Образование угольной кислоты, а в случае карбогидратного типа сточных вод образование уксусной кислоты может вызвать падение значения рН в реакционном резервуаре, требующее добавления каустической соды для поддержания реактора при нормальном рабочем значени рН 6,8 или более. Отсутствие стабилизации в высоко концентрированных сточных водах создает постоянный спрос на каустическую соду. Добавление каустической соды является наиболее дорогостоящей особенностью работы анаэробного процесса.
The design of the reactor can be divided into two types, based on the flow characteristics of the liquid contained in them. In an upflow reactor, wastewater usually flows from the bottom of the sealed reaction tank and moves upward. Methane and carbon dioxide also move up with the liquid and are released from the liquid phase into the gas phase as the gases approach the surface, as a function of pressure and separation difference coefficients. The final fluid is discharged from the top of the fluid level. The upper part of the tank defines a cased region, substantially free of gas collection liquid [1]
In a downflow reactor, wastewater usually flows from the top of the reactor and moves down. Methane and gaseous carbon dioxide move with the liquid in a downward flow. However, the movement of the liquid in the direction from top to bottom and a constant increase in pressure with increasing depth tend to trap soluble gases in the liquid and form an acidic buffer solution. The upper part of the tank defines a hood-covered area that is substantially free of gas collection liquid. In both systems, with both upward and downward flow, the stream leaving the anaerobic reactor passes through a degasser (vacuum chamber) and enters the sump. Methane gas is captured and used as an energy source. The precipitate formed in the process falls to the bottom of the sump and either returns to the process or is wrapped further for final placement [2]
The normal occurrence during the operation of reactors in the anaerobic process is the formation of carbon dioxide. Carbon dioxide formed in the anaerobic reaction creates a partial pressure, which causes the dissolution of carbon dioxide in the aquatic environment and the formation of carbon dioxide. The formation of carbonic acid, and in the case of the carbohydrate type of wastewater, the formation of acetic acid can cause a drop in the pH value in the reaction tank, requiring the addition of caustic soda to maintain the reactor at a normal operating pH of 6.8 or more. The lack of stabilization in highly concentrated wastewater creates a constant demand for caustic soda. The addition of caustic soda is the most expensive feature of the anaerobic process.

Конструкция реактора с нисходящим потоком может далее внести вклад в нарастание кислотных условий в реакторе. Непрерывный метаболизм органического материала может внести свой вклад в градиент рН в резервуаре. Области в направлении к днищу реактора под влиянием давления, обусловленного глубиной жидкости и без каких-либо средств удаления двуокиси углерода, могут иметь большие концентрации углекислоты. The design of the downflow reactor may further contribute to the increase in acid conditions in the reactor. Continuous metabolism of organic material can contribute to the pH gradient in the tank. The areas towards the bottom of the reactor under the influence of pressure due to the depth of the liquid and without any means of removing carbon dioxide can have large concentrations of carbon dioxide.

Проблема образования кислоты в реакционном резервуаре осложняется, если поступающие сточные воды сами по себе являются кислыми. Действительно, некоторые производственные процессы могут продуцировать органические отходы ограниченной растворимости в поток сточных вод, в котором они суспендированы. Получение терефталевой кислоты для использования в промышленности пластмасс, приводит к отходам, содержащим уксусную кислоту, бензойную кислоту, терефталевую кислоту, изофталеую кислоту, орто-фталевую кислоту, пара-толуиловую кислоту, тримеллитовую кислоту, 4-карбоксибензальдегид и оксиметилбензойную кислоту. Некоторые из перечисленных ароматических кислот могут находиться в сбрасываемых потоках в концентрациях, превышающих их растворимость. Если это имеет место, то ароматические кислоты могут вызвать кислотное поступление и должны быть нейтрализованы до их разложения. Поступая в реактор, имеющий низкий рН, ароматические кислоты могут выпадать в осадок из раствора, снижая эффективность анаэробного процесса метаболизма органических составляющих потока сточных вод. The problem of acid formation in the reaction tank is complicated if the incoming wastewater is acidic in itself. Indeed, some manufacturing processes may produce organic waste of limited solubility in the wastewater stream in which it is suspended. The preparation of terephthalic acid for use in the plastics industry results in wastes containing acetic acid, benzoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, para-toluic acid, trimellitic acid, 4-carboxybenzaldehyde and hydroxymethylbenzoic acid. Some of these aromatic acids may be present in discharged streams at concentrations exceeding their solubility. If this is the case, aromatic acids can cause acidic intake and must be neutralized before they decompose. Arriving in a reactor having a low pH, aromatic acids can precipitate from solution, reducing the efficiency of the anaerobic process of metabolism of the organic components of the wastewater stream.

Области в придонной части реактора с высоким содержанием углекислоты являются потенциальными источниками основания с удалением углекислоты. Если содержимое реактора стабилизровано примерно до нейтрального значения рН, то удаление углекислоты или двуокиси углерода будет способствовать образованию основного раствора, способного нейтрализовать поступающие кислотные отходы. Areas in the bottom of the high carbon dioxide reactor are potential sources of carbon dioxide removal base. If the contents of the reactor are stabilized to approximately neutral pH, the removal of carbon dioxide or carbon dioxide will contribute to the formation of a basic solution that can neutralize incoming acidic waste.

Необработанные отходы многих промышленных процессов являются неподходящими для биологического разложения вследствие температурных ограничений. В типичных процессах отходы промышленного производства выдерживают в отстойных бассейнах, чтобы иметь постоянный источник или резервуар для питания анаэробного процесса. Отстойные резервуары далее оборудуются средствами для аэрации, включающими распылители или турбулизаторы с целью охладить высокотемпературные сырые отходы промышленных процессов до температуры окружающей среды. Raw waste from many industrial processes is not suitable for biodegradation due to temperature limitations. In typical processes, industrial wastes are incubated in settling basins in order to have a constant source or reservoir for feeding the anaerobic process. Sludge tanks are further equipped with aeration equipment, including atomizers or turbulators, in order to cool the high-temperature raw waste from industrial processes to ambient temperature.

Известен способ анаэробной обработки сточных вод, включающий смешение части выходящей из реактора воды с исходными сточными водами, введение щелочного реагента и подачу смеси в реактор для анаэробной обработки [3] Соотношение объемов сточных вод и рециркулируемого раствора 1:(1-20). A known method of anaerobic wastewater treatment, comprising mixing part of the water leaving the reactor with the source wastewater, introducing an alkaline reagent and feeding the mixture into the anaerobic treatment reactor [3] The ratio of the volume of wastewater and recycled solution 1: 1-20.

Известные способы и ближайший аналог не раскрывают способов и устройств для анаэробной обработки кислых отходов ограниченной растворимости, регулирования рН и температуры. В способе-прототипе требуется большой расход щелочного реагента каустической соды. Кроме того, наблюдается большой выброс трудноразрушающихся отходов в окружающую среду. Known methods and the closest analogue do not disclose methods and devices for anaerobic treatment of acidic waste of limited solubility, pH and temperature control. In the prototype method requires a large consumption of alkaline reagent caustic soda. In addition, there is a large release of hard-to-destroy waste into the environment.

Такие соединения, как терефталевая кислота, О-фталевая, бензойная тримеллитовая кислота и т.д. обладают ограниченной растворимостью в водной среде и чрезвычайно устойчивы к биодеградации, и трудно разрушить эти устойчивые вещества. Compounds such as terephthalic acid, O-phthalic acid, benzoic trimellitic acid, etc. they have limited solubility in the aquatic environment and are extremely resistant to biodegradation, and it is difficult to destroy these resistant substances.

Настоящее изобретение характеризует способ и устройство для снижения и регулирования концентрации кислот в анаэробной обработке потока, усиления растворимости кислотных составляющих ограниченной растворимости и регулирования температуры поступающих в реактор отходов. The present invention characterizes a method and apparatus for reducing and controlling the concentration of acids in anaerobic flow treatment, enhancing the solubility of acidic components of limited solubility, and controlling the temperature of the waste entering the reactor.

Анаэробный способ очистки кислотных или нейтральных сточных вод, включающий подачу сточных вод в анаэробный реактор, смешивание части сточных вод в анаэробный реактор, смешивание части сточных вод, выходящих из анаэробного реактора, с исходными сточными водами, подачу полученной смеси на обработку в присутствии щелочного агента в анаэробный реактор. Из смеси исходных сточных вод и сточных вод из анаэробного реактора удаляют двуокись углерода путем продувания через смесь метана из анаэробного реактора. В смесь исходных сточных вод и сточных вод из анаэробного реактора вводят щелочной агент. An anaerobic method for treating acidic or neutral wastewater, including the supply of wastewater to an anaerobic reactor, mixing part of the wastewater into an anaerobic reactor, mixing part of the wastewater leaving the anaerobic reactor, with the original wastewater, feeding the resulting mixture for treatment in the presence of an alkaline agent in anaerobic reactor. Carbon dioxide is removed from the mixture of feed wastewater and wastewater from the anaerobic reactor by blowing through a mixture of methane from the anaerobic reactor. An alkaline agent is added to the mixture of feed wastewater and wastewater from the anaerobic reactor.

Отношение указанной части сточных вод, выходящих из анаэробного реактора, к сточным водам, подаваемым в десорбер, определяют в соответствии с уравнением:
Z

Figure 00000001
где В отношение щелочи в анаэробной среде к кислоте в исходном сточной воде, Е фракция двуокиси углерода, образовавшейся в анаэробной среде, которая отводится в соответствии со следующей зависимостью:
E= 1-
Figure 00000002
+
Figure 00000003
где А кислотная нормальность в подаче необработанных сточных вод, Нr концентрация водородных ионов в анаэробном реакторе, Нs концентрация водородных ионов в десорбере, Ка константа равновесия органической кислоты, Кс константа равновесия угольной кислоты, Кh константа закона Генри для двуокиси углерода, n количество двуокиси углерода, моль, на эквивалент усвоенной органической кислоты, Х конверсия фракционной органической кислоты в анаэробной среде.The ratio of the specified part of the wastewater leaving the anaerobic reactor to the wastewater supplied to the stripper is determined in accordance with the equation:
Z
Figure 00000001
where In the ratio of alkali in the anaerobic environment to acid in the source wastewater, E is the fraction of carbon dioxide formed in the anaerobic environment, which is discharged in accordance with the following relationship:
E = 1-
Figure 00000002
+
Figure 00000003
where A is the acid normality in the supply of raw sewage, H r hydrogen ion concentration in the anaerobic reactor, H s hydrogen ion concentration in a stripper, K and equilibrium constant of the organic acid, K the equilibrium constant of carbonic acid, K h Henry's Law Constant for carbon dioxide, n the amount of carbon dioxide, mol, per equivalent of digested organic acid; X is the conversion of fractional organic acid in an anaerobic environment.

Таким опбпразом, способ включает контактирование смеси органического субстрата и выходящего из реактора потока с метаном в герметичном объеме. Во-первых, метан, полученный в анаэробном процессе, отгоняет двуокись углерода и затем приходит в контакт с объединенным органическим субстратом и выходящим из реактора потоком. Двуокись углерода распределяется в газообразном метане. И метан, и газообразная двуокись углерода пригодны для дальнейшей переработки. Thus, the method includes contacting a mixture of an organic substrate and a stream leaving the reactor with methane in a sealed volume. Firstly, methane obtained in the anaerobic process drives off carbon dioxide and then comes into contact with the combined organic substrate and the stream leaving the reactor. Carbon dioxide is distributed in gaseous methane. Both methane and gaseous carbon dioxide are suitable for further processing.

Изобретение облегчает удаление газообразной двуокиси углерода из смеси органического субстрата и выходящего из реактора потока. Его осуществление характеризуется контактированием выходящего из реактора потока, богатого двуокисью углерода, с поступающими из промышленного процесса отходами, которые имеют температуру, превышающую температуру окружающей среды. Повышенная темпер атура облегчает удаление двуокиси углерода, выделяя ее из смеси. The invention facilitates the removal of gaseous carbon dioxide from a mixture of an organic substrate and a stream leaving the reactor. Its implementation is characterized by contacting the effluent from the reactor, rich in carbon dioxide, coming from the industrial process waste, which have a temperature exceeding the ambient temperature. The increased temperature of the atura facilitates the removal of carbon dioxide, releasing it from the mixture.

Смешивание низкотемпературного выходящего из реактора потока с высокотемпературными промышленными стоками (отходами) дает смесь с промежуточной температурой. Дальнейшее понижение температуры смеси достигается приведением смеси в контакт с в значительной степени инертным газом. В замкнутой системе газ может включать метан, полученный как продукт реакции анаэробного процесса. Однако замкнутая система не обязательно требуется во всех случаях применения. Mixing a low-temperature effluent from the reactor with high-temperature industrial effluents (waste) gives a mixture with an intermediate temperature. A further decrease in the temperature of the mixture is achieved by bringing the mixture into contact with a substantially inert gas. In a closed system, the gas may include methane obtained as a reaction product of an anaerobic process. However, a closed system is not necessarily required in all applications.

Способ контроля температуры отходов, поступающих в анаэробный реактор, включает операцию, в которой смесь органического субстрата и выходящего из реактора потока может быть приведена в контакт с в значительной мере инертным газом подходящими средствами, включающими распыление смеси в присутствии воздуха. Смесь пропускается через ряд турбулизаторов потока в присутствии воздуха и барботирование воздуха через смесь. Температура смеси регулируется увеличением или уменьшением числа контактов инертного газа со смесью. A method for controlling the temperature of waste entering an anaerobic reactor includes an operation in which a mixture of an organic substrate and a stream leaving the reactor can be brought into contact with a substantially inert gas by suitable means, including spraying the mixture in the presence of air. The mixture is passed through a series of flow turbulators in the presence of air and sparging air through the mixture. The temperature of the mixture is controlled by increasing or decreasing the number of contacts of the inert gas with the mixture.

Предпочтительно газы, используемые для отгонки двуокиси углерода или для охлаждения горячих отходов, подаваемых в реактор, не участвуют в анаэробных процессоах, не входят легко в растворы и не реагируют с субстратом таким образом, который делает субстрат трудно разложимым биологически. Preferably, the gases used to distill off carbon dioxide or to cool the hot waste fed to the reactor do not participate in anaerobic processes, do not readily enter solutions, and do not react with the substrate in a manner that makes the substrate difficult to biodegradable.

Осуществление изобретения включает отгонку двуокиси углерода из смешанной загрузки реактора метануглекислым газом. Во-первых, газообразные метан и двуокись углерода разделяют удалением углекислого газа методом, известным специалистам в данной области, таким как давление в присутствии воды или добавление каустика. Далее метан приводят в контакт с выходящим потоком для удаления двуокиси углерода. Смесь метан-двуокись углерода пригодна для дальнейшего использования в процессе, включающем рециркуляцию для отгонки двуокиси углерода или для использования в качестве источника энергии. An embodiment of the invention includes the distillation of carbon dioxide from a mixed reactor charge with methane carbon dioxide. First, methane gas and carbon dioxide are separated by removal of carbon dioxide by a method known to those skilled in the art, such as pressure in the presence of water or the addition of caustic. Next, methane is brought into contact with the effluent to remove carbon dioxide. The methane-carbon dioxide mixture is suitable for further use in a process including recycling for stripping carbon dioxide or for use as an energy source.

Для осуществления изобретения используется устройство для снижения или регулирования концентрации кислоты при анаэробной обработке потока, усиления растворения кислотных составляющих с ограниченной растворимостью и регулирования температуры поступающих в реактор отходов. To implement the invention, a device is used to reduce or control the concentration of acid during anaerobic treatment of the stream, to enhance the dissolution of acidic components with limited solubility, and to control the temperature of the waste entering the reactor.

Используется устройство, имеющее анаэробный реактор, приспособленный для анаэробного дигерирования органического субстрата в процессе, который образует газообразные соединения, способные растворяться в жидкости. Анаэробный реактор далее снабжен приемными средствами, включающими трубопроводы для введения органического субcтрата в реактор. Реактор содержит также разгрузочные средства, включающие трубопроводы для удаления сточных вод из реактора. Устройство содержит десорбер-диссольвер, соединенный с приемными и разгрузочными средствами реактора. Десорбер-диссольвер приспособлен для приема поступающих сточных отходов и выходящего из реактора потока и приведения потока в контакт с инертным газом, чтобы дать возможность растворенным газообразным соединениям распределиться в инертном газе. Десорбер-диссольвер в сочетании с приемными средствами реактора приспособлен для выгрузки смеси исходящего и поступающего потока в реактор. A device is used having an anaerobic reactor adapted for anaerobic digestion of an organic substrate in a process that forms gaseous compounds capable of dissolving in a liquid. The anaerobic reactor is further provided with receiving means, including pipelines for introducing an organic substrate into the reactor. The reactor also contains discharge means, including pipelines for removing wastewater from the reactor. The device contains a desorber-dissolver connected to the receiving and unloading means of the reactor. The desorber-dissolver is adapted to receive incoming wastewater and effluent from the reactor and bring the stream into contact with an inert gas to allow dissolved gaseous compounds to disperse in the inert gas. The desorber-dissolver in combination with the receiving means of the reactor is adapted to discharge the mixture of the outgoing and incoming flow into the reactor.

Осуществление изобретения предусматривает способ и устройство, которые снижают потребление каустической соды для поддержания рабочего значения рН в анаэробной обработке потока. Расход каустика может быть снижен на 40-60% Содержание углекислого газа в отходящих газах снижено примерно с 30 до 20% без отрицательного влияния на анаэробный процесс. The implementation of the invention provides a method and apparatus that reduce the consumption of caustic soda to maintain a working pH in anaerobic treatment of the stream. Caustic consumption can be reduced by 40-60%. The carbon dioxide content in the exhaust gases is reduced from about 30 to 20% without negative impact on the anaerobic process.

Для осуществления изобретения особенно пригодны реакторы с нисходящими потоками, которые имеют тенденцию аккумулировать или создавать перепад двуокись углерода углекислота, обусловленный действиями давления и током жидкости. Часть выходящего из реактора потока из донной зоны реактора шунтируется в десорбер-диссольвер. Particularly suitable for carrying out the invention are downflow reactors, which tend to accumulate or create a difference in carbon dioxide, due to pressure and fluid flow. Part of the effluent from the reactor from the bottom of the reactor is shunted into the desorber-dissolver.

Десорбер-диссольвер содержит вместительный резервуар, имеющий приемные средства для поступающего из анаэробного реактора потока. Резервуар снабжен разгрузочными средствами для удаления исходящего из резервуара потока. Резервуар включает средства для приема газа, по которым в значитлеьной степени инертный газ поступает в резервуар. Резервуар снабжен средствами для смещения газа и жидкости, которые сообщаются со средствами для приема газа и/или средствами для приема исходящего из реактора потока, например распылителем, сообщающимся со средствами для приема исходящего из реактора потока, газоаэрационную систему, включающую воздуходувку и вентиляционные каналы, соединенные со средствами для приема газа, каменный канал для воздуха или газа, связанный со средствами для приема газа. Каменный канал погружен в выходящий из реактора поток и находится в резервуаре. Турбулизаторы потока соединены со средствами для приема исходящего из реактора потока, которые увеличивают степень контакта с газом, поступающим в резервуар. The desorber-dissolver contains a capacious reservoir having receiving means for the flow coming from the anaerobic reactor. The tank is equipped with discharge means to remove the outgoing stream from the tank. The reservoir includes means for receiving gas, through which a substantially inert gas enters the reservoir. The tank is equipped with means for displacing gas and liquid, which communicate with means for receiving gas and / or means for receiving the effluent from the reactor, for example, a spray gun communicating with means for receiving the effluent from the reactor, a gas-aeration system including a blower and ventilation ducts connected with means for receiving gas, a stone channel for air or gas associated with means for receiving gas. The stone channel is immersed in the stream leaving the reactor and is located in the tank. The flow turbulators are connected to means for receiving the effluent from the reactor, which increase the degree of contact with the gas entering the reservoir.

Десорбер-диссольвер снабжен средствами для приема отходов, включающими трубопроводы, которые приспособлены для смешивания отходов с выходящим из реактора потоком для увеличения растворимости субстрата по мере удаления двуокиси углерода из исходящего потока. The desorber-dissolver is equipped with means for receiving waste, including pipelines that are adapted to mix the waste with the effluent from the reactor to increase the solubility of the substrate as carbon dioxide is removed from the effluent.

Реактор включает также средства для извлечения метана, а десорбер-диссольвер средства для приема метана, связанные со средствами для подведения газа для использования при отгонке углекислого газа из потока, исходящего из реактора. The reactor also includes methane recovery means, and a desorbing dissolver of methane receiving means associated with gas supply means for use in stripping carbon dioxide from a stream leaving the reactor.

Изобретение пригодно для регулирования температуры потока сточных вод, поступающих в реактор, и облегчает отгонку двуокиси углерода. Так, контактирующий исходящий из реактора поток с поступающими в реактор отходами потока сточных вод, имеющих повышенную температуру, проявляет тенденцию к отгонке двуокиси углерода из нисходящего потока и понижению температуры смеси. В дополнение тесный контакт смеси выходящих и поступающих сточных вод с инертным газом позвояет существенно охлаждать смесь, это может регулироваться степенью контактирования между газом и жидкостью. Охлаждение может быть увеличено при увеличении тока через десорбер-диссольвер. The invention is suitable for controlling the temperature of the wastewater stream entering the reactor and facilitates the carbon dioxide stripping. Thus, the contacting effluent from the reactor with the waste stream effluent entering the reactor having an elevated temperature tends to distill carbon dioxide from the downward stream and lower the temperature of the mixture. In addition, close contact of the mixture of effluent and incoming wastewater with an inert gas allows the mixture to cool significantly, this can be controlled by the degree of contact between the gas and the liquid. Cooling can be increased with increasing current through the desorber-dissolver.

Характеристики изобретения особенно пригодны для реакторов с нисходящими потоками, которые могут иметь иметь высокие концентрации двуокиси углерода углекислоты в более низких (придонных) областях реактора. Реакторы с нисходящими потоками имеют тенденцию к удалению двуокиси углерода в исходящем из реактора потоке, так что метан, образованный в анаэробном процессе, более ценен в качестве источника энергии. Незамкнутая система отгонки двуокиси углерода из нисходящего потока характеризуется также функциями испарения, которые могут снизить объем жидкости потока сточных вод. The characteristics of the invention are particularly suitable for downstream reactors, which may have high concentrations of carbon dioxide in the lower (bottom) regions of the reactor. Downstream reactors tend to remove carbon dioxide in the effluent from the reactor, so that methane formed in the anaerobic process is more valuable as an energy source. An open carbon dioxide stripping system from the downstream is also characterized by evaporation functions that can reduce the liquid volume of the wastewater stream.

На фиг.1 представлена система анаэробной обработки сточных вод. Figure 1 presents the system of anaerobic wastewater treatment.

Система анаэробной обработки сточных вод включает два основных компонента: анаэробный реактор 1 и десорбер-диссольвер 2. The anaerobic wastewater treatment system includes two main components: anaerobic reactor 1 and desorber-dissolver 2.

Анаэробный реактор 1 принимает загрузку сточных вод из десорбера-диссольвера 2 по трубопроводу 3. Сброс может включать органические кислоты, такие как карбоновые кислоты, аскорбиновую кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, акриловую кислоту, гликолевую кислоту, малеиновую кислоту, адипиновую кислоту, бензойную кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, гидракриловую кислоту, глицериновую кислоту, янтарную кислоту, фумаровую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, трет-бутилизофталевую кислоту, пирометиллитовую кислоту, 1,2,4,5-бензолтетракарбоновую кислоту и фенилиндандикарбоновую кислоту, а также другие органические спирты, кетоны, сложные эфиры, альдегиды и фенолы. Органические кислоты, поступающие в реактор, могут иметь ограниченную растворимость. Anaerobic reactor 1 receives a wastewater charge from desorber-dissolver 2 via line 3. The discharge may include organic acids such as carboxylic acids, ascorbic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, glycolic acid, maleic acid, adipic acid, benzoic acid , butyric acid, valerianic acid, hydrochloric acid, glyceric acid, succinic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tert-butylphthalic acid y, pyromethyllitic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid and phenylindanedicarboxylic acid, as well as other organic alcohols, ketones, esters, aldehydes and phenols. Organic acids entering the reactor may have limited solubility.

Эти кислые органические субстраты, принимаемые реактором, подвергаютя метаболизму под действием бактерий, включая бациллы, различные штаммы стафилококков и т.д. These acidic organic substrates taken by the reactor are metabolized by bacteria, including bacilli, various strains of staphylococci, etc.

В процессе анаэробного дигерирования органических материалов в реакторе консорция бактерий продуцирует метан и двуокись углерода. Двуокись углерода способна взаимодействовать с водой с образованием углекислоты. During anaerobic digestion of organic materials in a reactor, a consortium of bacteria produces methane and carbon dioxide. Carbon dioxide is able to interact with water to form carbon dioxide.

Реактор 1 представляет собой в значительной мере загерметизированный резервуар. Реактор 1 образован вертикальной цилиндрической стенкой 4, днищем 5 и плавающим сводчатым коллектором 6. Reactor 1 is a substantially sealed tank. The reactor 1 is formed by a vertical cylindrical wall 4, a bottom 5 and a floating vaulted collector 6.

Плавающий сводчатый коллектор 6 является частью газоулавливающей системы 7. Плавающий сводчатый коллектор 6 представляет собой усеченный конус по форме, имеющий радиально скошенные вниз поверхности 8. Наружный радиальный край плавающего сводчатого коллектора 6 простирается вертикально, образуя вертикальный фланец 9, который герметично входит в соприкосновение с внутренней цилиндрической стенкой 4. Вертикальный фланец 9 покоится в выступе 10 межфитингового соединения, который продолжается радиально вверх от цилиндрической стенки 4. The floating vaulted manifold 6 is part of the gas collection system 7. The floating vaulted manifold 6 is a truncated cone in shape having radially chamfered down surfaces 8. The outer radial edge of the floating vaulted manifold 6 extends vertically, forming a vertical flange 9, which seals in contact with the inner a cylindrical wall 4. The vertical flange 9 rests in the protrusion 10 of the interfitting connection, which continues radially upward from the cylindrical wall 4.

Газообразный метан, образованный в процессе анаэробного дигестрирования органических материалов в реакторе, течет вверх через водный раствор, содержащийся в резервуаре, и собирается в полом пространстве, определенном плавающим сводчатым коллектором газа 6. Плавающий сводчатый коллектор 6 газа способен изменять свой объем движением вверх вдоль цилиндрической стенки 4, обеспечивая дополнительные объемы для газообразного метана. Methane gas formed during the anaerobic digestion of organic materials in the reactor flows upward through the aqueous solution contained in the tank and is collected in the hollow space defined by the floating vaulted gas manifold 6. The floating vaulted gas manifold 6 is capable of changing its volume by moving upward along the cylindrical wall 4, providing additional volumes for methane gas.

Газообразный метан в плавающем сводчатом газовом коллектоер 6 сообщается с компрессором 11 посредством трубопровода 12 и распределительного клапана 13, которые являются частью газоулавливающей системы 7. Система 7 включает распределительный клапан 13, сообщающийся с предохранительным факелом 14 посредством трубопровода 15. Предохранительный факел 14 позволяет сжигать избыточный метан. Methane gas in the floating vaulted gas collector 6 communicates with the compressor 11 via a pipe 12 and a distribution valve 13, which are part of the gas recovery system 7. The system 7 includes a distribution valve 13, which communicates with a safety torch 14 via a pipe 15. A safety torch 14 allows you to burn excess methane .

Внутри анаэробный реактор содержит закладочный материал 16, имеющий значительную площадь поверхности для прикрепления и роста бактериальной консорции. Такая среда может включать беспорядочно ориентированные материалы, такие как набивочные кольца, или ориентированный материал, такой как пучки или блоки поливинилового пластика под товарным знаком Vinil-Coro и Coro-Z. Закладочный материал 16 удерживается на каркасе 17 реактора, обеспечивающем свободное пространство 18 для сбора в значительной мере очищенного выходящего из реактора потока. Inside the anaerobic reactor contains filling material 16 having a significant surface area for attachment and growth of the bacterial consortium. Such an environment may include randomly oriented materials, such as packing rings, or oriented material, such as bundles or blocks of polyvinyl plastic under the trademarks Vinil-Coro and Coro-Z. The backfill material 16 is held on the reactor frame 17, providing a free space 18 for collecting a substantially purified stream leaving the reactor.

Сточные воды поступают в реактор 1 через средства для приема сточных вод, включающие подводящий к реактору поток сточных вод трубопровод 3 и распределительную сеть 19, которая распределяет поступающие сточные воды в значительной мере единообразно через верхнюю область закладочного материала. Таким образом, поступающие сточные воды вводятся в верхнюю часть закладочного материала 6, проходят через закладочный материал 16 вниз, обеспечивая анаэробным батареям, прикрепленным к закладочному материалу 16, возможность обмена и дигестирования органического субстрата, привносимого с водным раствором. Сточные воды продолжают свое движение через реактор 1 вниз в полую область 18 и удаляются из реактора посредством загрузочных средств, включающих трубопровод 20 для исходящего из реактора потока. Wastewater enters the reactor 1 through means for receiving wastewater, including a conduit 3 leading to the reactor and a distribution network 19, which distributes the incoming wastewater substantially uniformly through the upper region of the filling material. Thus, the incoming wastewater is introduced into the upper part of the backfill material 6, passes through the backfill material 16 downward, allowing anaerobic batteries attached to the backfill material 16 to exchange and digest the organic substrate brought in with the aqueous solution. Wastewater continues to flow through the reactor 1 down to the hollow region 18 and is removed from the reactor by means of loading means including a conduit 20 for the effluent from the reactor.

Часть выходящего из реактора потока покидает реактор через трубопровод 20 и патрубок 21, который разделяет выходящий из реактора поток и направляет по двум путям. Один путь, представленный трубопроводом 22, ведет к дальнейшим операциям обработки или к выпуску в окружающую среду. Для примера, но не для ограничения трубопровод 22 может подводить исходящий из реактора поток в биосистему аэробного типа для полного разложения остатков органического материала. Аэробная биосистема может также включать дальнейшие операции, используя бассейны для задержания шлама или тому подобное. Part of the effluent from the reactor leaves the reactor through line 20 and pipe 21, which separates the effluent from the reactor and directs it in two ways. One path represented by conduit 22 leads to further processing operations or to release into the environment. By way of example, but not limitation, conduit 22 may supply the effluent from the reactor to an aerobic-type biosystem to completely decompose residual organic material. The aerobic biosystem may also include further operations using sludge trapping pools or the like.

Второй путь, представленный трубопроводом 23, подводит часть выходящего из реактора потока к десорберу-диссольверу 2. Выходящий из реактора 1 поток, направляющийcя по трубопроводу 23, обогащен двуокисью углерода. The second path, represented by pipeline 23, leads part of the effluent from the reactor to the desorber-dissolver 2. The effluent from the reactor 1, flowing through conduit 23, is enriched in carbon dioxide.

Вообще разложение ароматических кислот не приводит к существенно более низким значениям рН в реакторе, чем поступающие на обработку сточные воды, поскольку по мере разложения ароматических кислот образуется углекислота. Ограничивающей интенсивность операцией при разложении ароматических кислот является начальная операция, приводящая к разрушению структуры колец. Не наблюдается заметного увеличения других кислых промежуточных или побочных продуктов. In general, the decomposition of aromatic acids does not lead to significantly lower pH values in the reactor than wastewater entering the treatment, since carbon dioxide is formed as the aromatic acids decompose. The operation limiting the intensity of the decomposition of aromatic acids is the initial operation, leading to the destruction of the structure of the rings. No noticeable increase in other acidic intermediates or by-products is observed.

И, напротив, разложение нагруженных карбогидратом сточных вод приводит к снижению значений рН в реакторе по сравнению с поступающими новыми отходами. Более высокая концентрация кислот в обработанных сточных водах может быть объяснена рядом факторов. Отходы карбогидратного типа в сущности нейтральны, и полный метаболизм вызывает получение кислотнообразующего вещества двуокиси углерода. Начальное разложение карбогидрата протекает быстро и приводит к промежуточным соединениям, которые подвержены медленным обменным процессам. Эти промежуточные соединения могут включать такие кислоты, как уксусная. Conversely, the decomposition of wastewater loaded with carbohydrate leads to a decrease in pH in the reactor compared to new waste coming in. A higher acid concentration in the treated wastewater can be explained by a number of factors. Wastes of the carbohydrate type are essentially neutral, and complete metabolism causes the production of an acid-forming substance of carbon dioxide. The initial decomposition of carbohydrate proceeds quickly and leads to intermediate compounds that are subject to slow metabolic processes. These intermediates may include acids such as acetic acid.

Десорбер-диссольвер 2 использует исходящий из реактора 1 поток, который стабилизирован углекислотой примерно при рН 7, как нейтрализующее средство для кислых отходов. В одном осуществлении часть выходящего из реактора 1 потока направляется в десорбер-диссольвер 2. Десорбер-диссольвер 2 приcпоcоблен для приема выходящего из реактора потока и приведения его в контакт с инертным газом. Desorber-dissolver 2 uses a stream leaving the reactor 1, which is stabilized by carbon dioxide at about pH 7, as a neutralizing agent for acidic waste. In one embodiment, part of the effluent from reactor 1 is directed to a stripping dissolver 2. The stripping dissolver 2 is adapted to receive the effluent from the reactor and bring it into contact with an inert gas.

Десорбер-диссольвер 2 включает резервуар 24, пригодный для приема жидкости, включая исходящий из реактора 1 поток. Средства для приведения исходящего из реактора потока в контакт с инертным газом включают раcпылитель 25, аэратор 26 и ряд ступенчатых турбулизаторов потока (не показаны). The desorber-dissolver 2 includes a reservoir 24 suitable for receiving liquid, including a stream coming from reactor 1. Means for bringing the effluent from the reactor into contact with an inert gas include a sprayer 25, an aerator 26, and a series of step flow turbulators (not shown).

Распылитель 25 сообщается с реактором 1 посредством трубопроводов 20 и 23. Распылитель 25 приспособлен для приема жидкости и диспегирования жидкости в инертном газе в резервуаре 24. Аэратор 26 приспособлен для приема инертного паза и диспергирования газа в жидкости, включая выходящий из реактора поток, содержащийся в резервуаре 24. Аэратор 26 связан с воздуходувкой 27 посредством турбопровода 28. The atomizer 25 communicates with the reactor 1 through pipelines 20 and 23. The atomizer 25 is adapted to receive liquid and disperse the liquid in an inert gas in the reservoir 24. The aerator 26 is adapted to receive an inert groove and disperse the gas in the liquid, including the stream contained in the tank exiting the reactor 24. The aerator 26 is connected to the blower 27 through a turbo 28.

Воздуходувка может нагнетать атмосферный воздух, однако в замкнутой системе может быть выгоднее питать аэратор 26 метаном через трубопроводы (не показаны), связанные с газоулавливающей системой 7. Когда метан используется в качестве инертного газа, аэратор связан с компрессором 11 и десорбером углекислого газа. Двуокись углерода может быть отогнана из метана или других газов различными методами, включающими сжатие газовой смеси в присутствии воды способом, известным в данной области, или добавлением каустической соды. A blower can pump atmospheric air, however, in a closed system it may be more advantageous to feed the aerator 26 with methane through pipelines (not shown) connected to the gas trapping system 7. When methane is used as an inert gas, the aerator is connected to a compressor 11 and a carbon dioxide stripper. Carbon dioxide can be distilled from methane or other gases by various methods, including compressing the gas mixture in the presence of water by a method known in the art, or by adding caustic soda.

Десорбер-диссольвер 2 включает средства для отвода газов из резервуара 24, включая клапан 29. В открытой системе клапан 29 может быть открыт в атмосферу. В замкнутой системе клапан 29 связан с собирающей метан системой 7 реактора 1 подходящими средствами, включающими трубопроводы (не показаны). The desorber-dissolver 2 includes means for venting gases from the reservoir 24, including valve 29. In an open system, valve 29 can be opened to the atmosphere. In a closed system, valve 29 is coupled to methane collecting system 7 of reactor 1 by suitable means, including pipelines (not shown).

Вышедший из реактора поток входит в контакт с инертным газом в десорбер-диссольвер 2. Двуокись углерода, привносимая исходящим из реактора потоком, распределяется в газовой фазе, повышая рН остаточной жидкости. Остаточная жидкость может быть отведена из десорбера-диссольвера 2 с помощью отводящего трубопровода 3 для дальнейшей обработки, включая возвращение жидкости в реактор 1. The effluent from the reactor comes into contact with an inert gas in the desorber-dissolver 2. Carbon dioxide introduced by the effluent from the reactor is distributed in the gas phase, increasing the pH of the residual liquid. Residual liquid can be discharged from the stripper-dissolver 2 using a discharge pipe 3 for further processing, including returning the liquid to the reactor 1.

Осуществление настоящего изобретения включает десорбер-диcсольвер 2, приспособленный для приема свежих отходов промышленного производства. Трубопровод 23, ведущий к десорберу-диссольверу 2, включает патрубок 30 для приема свежих отходов промышленного процесса из питающего трубопровода 31. Питающий трубопровод 31 может быть напрямую связан с промышленным процессом или может получать сточные воды из отстойного резервуара. Чтобы облегчить смещение свежих отходов с выходящим из реактора потоком, трубопровод 23 включает линейный смеситель 32. An embodiment of the present invention includes a desorber desolver 2 adapted to receive fresh industrial waste. The pipe 23 leading to the desorbing dissolver 2 includes a pipe 30 for receiving fresh industrial waste from the supply pipe 31. The supply pipe 31 may be directly connected to the industrial process or may receive wastewater from a settling tank. To facilitate the displacement of fresh waste with the stream leaving the reactor, the pipe 23 includes a linear mixer 32.

Смесь свежих отходов и вышедшего из реактора потока принимается десорбером-диссольвером 2, который удаляет двуокись углерода и повышает рН смеси. В случае, когда в смеси содержатся ароматические кислоты ограниченной растворимости, повышение рН смеси способствует переходу твердых веществ в раствор. A mixture of fresh waste and the effluent from the reactor is taken up by the desorber-dissolver 2, which removes carbon dioxide and increases the pH of the mixture. In the case when the mixture contains aromatic acids of limited solubility, increasing the pH of the mixture promotes the transition of solids into solution.

Специалистам в данной области понятно, что свежие отходы могут быть смешаны с вышедшим из реактора потоком до удаления двуокиси углерода или после удаления двуокиси углерода. Однако если свежие отходы имеют повышенную температуру в сравнении с выходящим из реактора потоком, то смешение свежих отходов с исходящим из реактора потоком до удаления двуокиси углерода облегчает отгонку при выделении двуокиси углерода. It will be appreciated by those skilled in the art that fresh waste can be mixed with the effluent from the reactor prior to removal of carbon dioxide or after removal of carbon dioxide. However, if the fresh waste has a higher temperature than the stream leaving the reactor, mixing the fresh waste with the stream leaving the reactor to remove carbon dioxide facilitates the stripping of the carbon dioxide evolution.

Например, если рН входящих отходов промышленного процесса получения терефлалевой кислоты может быть 4,0-4,5 и рН поступающего из реактора потока может быть приблизительно 7,0, то рН выходящей из десорбера-диссольвера 2 смеси в реактор 1 колеблется в пределах от 6,0 до 7,7, т.е. смесь в значительной мере нейтральна. For example, if the pH of the incoming waste from the industrial process for producing tereflalic acid can be 4.0-4.5 and the pH of the stream coming from the reactor can be about 7.0, then the pH of the mixture leaving the desorber-dissolver 2 in the reactor 1 ranges from 6 , 0 to 7.7, i.e. the mixture is largely neutral.

Предположив, что газовая и жидкая фаза в реакторе 1 и в десорбере-диссольвере находятся в равновесии, математическая модель рабочих характеристик десорбера-диссольвера может быть описана следующим образом:
E=1

Figure 00000004
+
Figure 00000005

Z
Figure 00000006

P
Figure 00000007
где А нормальность кислоты в поступающих сточных водах;
В отношение основания в реакторе и кислоте в поступающих сточных водах; В может быть выражено как отношение концентрации ионов натрия в реакторе к концентрации кислоты в поступающих отходах;
К часть двуокиси углерода, полученной в реакторе, которая отводится в десорбере-диссольвере;
Нr концентрация ионов водорода в анаэробном реакторе;
Нs концентрация ионов водорода в десорбере-диссольвере;
Ка константа кислотного равновесия в сточных водах;
Кс константа равновесия углекислоты;
Кh константа закона Генри для двуокиси углерода;
n двуокись углерода, полученная на эквивалент дигерированной кислоты, моль;
Р равновесие парциального давления двуокиси углерода газа в десорбере-диссольвере;
Х фракционированное превращение кислоты в реакторе;
Z отношение исходящего из реактора потока к потоку свежих сточных вод в десорбере-диссольвере.Assuming that the gas and liquid phases in the reactor 1 and in the desorber-dissolver are in equilibrium, a mathematical model of the operating characteristics of the desorber-dissolver can be described as follows:
E = 1
Figure 00000004
+
Figure 00000005

Z
Figure 00000006

P
Figure 00000007
where A is the normality of the acid in the incoming wastewater;
In relation to the base in the reactor and the acid in the incoming wastewater; B can be expressed as the ratio of the concentration of sodium ions in the reactor to the concentration of acid in the incoming waste;
To the part of the carbon dioxide obtained in the reactor, which is discharged in the desorber-dissolver;
H r the concentration of hydrogen ions in the anaerobic reactor;
H s is the concentration of hydrogen ions in the desorber-dissolver;
K a is the acid equilibrium constant in wastewater;
K c is the equilibrium constant of carbon dioxide;
K h Henry's law constant for carbon dioxide;
n carbon dioxide obtained per equivalent of digestion acid, mol;
P equilibrium of the partial pressure of carbon dioxide gas in the stripper-dissolver;
X fractionated acid conversion in the reactor;
Z is the ratio of the effluent from the reactor to the flow of fresh wastewater in the stripper-dissolver.

На фиг.2 представлены рабочие условия, необходимые для достижения специфического удаления двуокиси углерода. Figure 2 presents the operating conditions necessary to achieve specific removal of carbon dioxide.

Отношение Z исходящего из реактора потока к потоку свежих сточных вод в диссольвере-десорбере 2 к Р-равновесию парционального давления двуокиси углерода газа в десорбере-диссольвере 2 нанесено на график для различных значений Е фракции полученной двуокиси углерода, который отводится в десорбере-диссольвере 2. Отношения, показанные на фиг.2, основаны на сточных водах, содержащих уксусную кислоту в качестве основной составляющей с Ка, равной 1х10-4,76, А 0,08 н, В 0,1277, Нr 1х10-7 моль, Кс 1х10-6,46, Кh 1х10-1,57 м/атм, n 1,66, Х 0,85.The ratio Z of the effluent from the reactor to the fresh wastewater stream in the dissolver-desorber 2 to the P-equilibrium of the partial pressure of carbon dioxide in the desorber-dissolver 2 is plotted for different values of the E fraction of the obtained carbon dioxide, which is discharged in the desorber-dissolver 2. The relationships shown in FIG. 2 are based on wastewater containing acetic acid as the main component with K a equal to 1x10 -4.76 , A 0.08 n, B 0.1277, H r 1x10 -7 mol, K s 1x10 -6.46 , K h 1x10 -1.57 m / atm, n 1.66, X 0.85.

Значения точек на фиг.2 представляют собой значения рН для десорбера при конкретных значениях Z и Е. Потери метана при более высоких значениях Е предполагают, что более низкие значения Е между 0,25 и 0,50 являются благоприятными. Таким образом, предпочтительное рециркуляционное отношение примерно от 1 до 6 и более предпочтительно от 1,5 до 4,0. The point values in FIG. 2 are the pH values for the stripper at specific Z and E. Losses of methane at higher E values suggest that lower E values between 0.25 and 0.50 are favorable. Thus, a preferred recirculation ratio of from about 1 to 6, and more preferably from 1.5 to 4.0.

Отгонка двуокиси углерода из части исходящего из реактора потока и смешивание отогнанного потока со свежими поступлениями сточных вод снижают потребности в каустике на 20-40%
Изобретение позволяет регулировать температуру смеси исходящего из реактора потока и свежих поступлений сточных вод. Например, температура сточных вод промышленного процесса получения терефталевой кислоты может быть в интервале 55-60оС. Температура жидкости, поступающей в реактор, желательна ≈ 38оС.
Removing carbon dioxide from a portion of the reactor effluent and mixing the distilled stream with fresh wastewater supplies reduces caustic requirements by 20–40%
The invention allows to control the temperature of the mixture of the effluent from the reactor and fresh wastewater. For example, the wastewater temperature industrial process for producing terephthalic acid may be in the range of 55-60 ° C. The temperature of the liquid entering the reactor is desired ≈ 38 ° C

Смешивание выходящих из реактора сточных вод и свежих отходов вызывает снижение температуры. Дальнейшее снижение температуры происходит в результате контактирования жидкости в десорбере-диссольвере с инертным газом. Действительно, атмосферный воздух можно продувать через десорбер-диссольвер 2 через аэратор 26, если требуется для снижения температуры смеси свежих и выходящих из реактора сточных вод. Регулирование температуры в десорбере-диссольвере делает ненужными другие приборы и операции, включающие распылители в бассейны для выдерживания верхнего потока из реактора 1. Mixing waste water and fresh waste coming out of the reactor causes a drop in temperature. A further decrease in temperature occurs as a result of contacting the liquid in the desorber-dissolver with an inert gas. Indeed, atmospheric air can be purged through desorber-dissolver 2 through aerator 26, if required to reduce the temperature of the mixture of fresh and effluent from the reactor. Temperature control in the desorber-dissolver makes other devices and operations unnecessary, including sprayers in pools to withstand the upper flow from reactor 1, unnecessary.

Предпочтительное осуществление десорбера-диссольвера 2 для открытой системы согласуется с конструкцией башенного холодильника, приспособленного для приема смеси выходящего потока и входящего потока сточных вод. Предпочтительной башней охлаждаемого типа является башенный холодильник серии Y, модель Т1000 производства "Baltimore Aircool". The preferred embodiment of the desorber-dissolver 2 for an open system is consistent with the design of a tower refrigerator adapted to receive a mixture of the effluent and the effluent stream. The preferred cooling tower is the Y-series tower refrigerator, model T1000 manufactured by Baltimore Aircool.

Изобретение позволяет ввести питательные вещества и каустические средства, если требуется для регулирования рН и обеспечения микроорганизмов в реакторе 1 дополнительными ростовыми факторами. Питательные вещества и каустические средства подают по трубопроводам 33 и 34, соединяющимися с отводящими трубопроводами 3 из десорбера-диссольвера 2. The invention allows the introduction of nutrients and caustic means, if required to control the pH and provide microorganisms in the reactor 1 with additional growth factors. Nutrients and caustic agents are fed through pipelines 33 and 34, connected to the discharge pipes 3 from the desorber-dissolver 2.

Трубопровод для подачи пара 35 в тепловом соприкосновении с отводящим трубопроводом 3 десорбера-диссольвера приспособлен для нагревания трубопровода 3 и его контактов для обеспечения дальнейшего теплового регулирования температуры материала, поступающего в реактор 1. The pipeline for supplying steam 35 in thermal contact with the discharge pipe 3 of the desorber-dissolver is adapted to heat the pipe 3 and its contacts to provide further thermal control of the temperature of the material entering the reactor 1.

Изобретение предусматривает систему датчиков для регулирования и контроля за работой клапанов, значениями рН, температурой, потоком, материалом и уровнем жидкости в системе, работающих известным специалисту образом. The invention provides a system of sensors for regulating and monitoring the operation of valves, pH values, temperature, flow, material and liquid level in a system operating in a manner known to those skilled in the art.

Предусматривается также наличие насосов и компрессорного оборудования для перемещения жидкостей и газа известными специалисту в данной области методами. Also provided are pumps and compressor equipment for moving liquids and gas by methods known to the person skilled in the art.

Claims (3)

1. СПОСОБ АНАЭРОБНОЙ ОБРАБОТКИ КИСЛОТНЫХ ИЛИ НЕЙТРАЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, включающий подачу сточных вод в анаэробный реактор, смешение части сточных вод, выходящих из анаэробного реактора, с исходными сточными водами, подачу полученной смеси на обработку в присутствии щелочного агента в анаэробный реактор, отличающийся тем, что из смеси исходных сточных вод и сточных вод из анаэробного реактора удаляют двуокись углерода путем продувания через смесь метана из анаэробного реактора. 1. METHOD FOR ANAEROBIC TREATMENT OF ACID OR NEUTRAL WASTE WATERS, including the supply of wastewater to the anaerobic reactor, mixing part of the wastewater leaving the anaerobic reactor, with the source wastewater, feeding the resulting mixture for processing in the presence of an alkaline agent into an anaerobic reactor, that carbon dioxide is removed from the mixture of feed wastewater and wastewater from the anaerobic reactor by blowing methane from the anaerobic reactor through a mixture of methane. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь исходных сточных вод и сточных вод из анаэробного реактора вводят щелочной агент. 2. The method according to claim 1, characterized in that an alkaline agent is introduced into the mixture of source wastewater and wastewater from the anaerobic reactor. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение указанной части сточных вод, выходящих из анаэробного реактора к исходным сточным водам, определяют в соответствии с уравнением
Figure 00000008

где A нормальность кислоты в исходной сточной воде;
B отношение щелочи в анаэробной среде к кислоте в исходной сточной воде;
E фракция двуокиси углерода, образовавшейся в анаэробной среде, которая отводится в соответствии со следующей зависимостью:
Figure 00000009
,
где Hr концентрация водородных ионов в анаэробном реакторе;
Hs концентрация водородных ионов в десорбере-растворителе;
Ka константа равновесия органической кислоты;
Kc константа равновесия угловой кислоты;
Kh константа закона Генри для двуокиси углерода;
n количество молей образовавшейся двуокиси углерода на моли эквивалента усвоенной органической кислоты;
X конверсия фракционной органической кислоты в анаэробной среде.
3. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the specified part of the wastewater leaving the anaerobic reactor to the original wastewater is determined in accordance with the equation
Figure 00000008

where A is the normality of the acid in the source wastewater;
B the ratio of alkali in anaerobic environment to acid in the source wastewater;
E is the fraction of carbon dioxide formed in an anaerobic environment, which is discharged in accordance with the following relationship:
Figure 00000009
,
where H r the concentration of hydrogen ions in the anaerobic reactor;
H s the concentration of hydrogen ions in the stripping solvent;
K a is the equilibrium constant of an organic acid;
K c is the equilibrium constant of angular acid;
K h Henry's law constant for carbon dioxide;
n the number of moles of carbon dioxide formed per mole of equivalent of the digested organic acid;
X conversion of fractional organic acid in an anaerobic environment.
SU4613774 1989-03-06 1989-03-06 Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage RU2039713C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4613774 RU2039713C1 (en) 1989-03-06 1989-03-06 Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4613774 RU2039713C1 (en) 1989-03-06 1989-03-06 Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039713C1 true RU2039713C1 (en) 1995-07-20

Family

ID=21412769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4613774 RU2039713C1 (en) 1989-03-06 1989-03-06 Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039713C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518307C1 (en) * 2013-02-18 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр новых энергетических технологий" (ООО "ЦНЭТ") Anaerobic reactor

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4568464, кл. 210-614, опублик.1986. *
2. Патент США N 4311593, кл. 210-603, опублик.1982. *
3. Патент США N 4315823, кл. C 02F 3/28, опубл. 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518307C1 (en) * 2013-02-18 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр новых энергетических технологий" (ООО "ЦНЭТ") Anaerobic reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fricke et al. Operating problems in anaerobic digestion plants resulting from nitrogen in MSW
KR960000312B1 (en) Apparatus and process for treatment of waste water
US5681470A (en) Method of extracting light volatile solvents from a gaseous effluent by wet-scrubbing a gaseous effluent and biomethanation of the solvent-rich liquid
US4472181A (en) Spray painting plant containing apparatus for purifying contaminated air
US5545326A (en) Method and apparatus for the treatment of concentrated wastewater
AU2011250632A1 (en) Separation method
CN109626717B (en) A kind of aerobic process for treating industrial waste water being used in conjunction of efficient anaerobic
JP2002273489A (en) Treatment method of liquid organic waste and system for the same
US7604733B2 (en) Apparatus for biological removal of phosphorus and nitrogen using granulated methane-oxidizing bacteria
RU2039713C1 (en) Method for performing anaerobic treatment of acid and neutral sewage
CN109485151B (en) Device and process for treating wastewater from production of ethylene glycol from synthesis gas
JP3095952B2 (en) Simultaneous treatment of kitchen wastewater and garbage
US5635077A (en) Ammonia removal
JP2004089858A (en) Organic waste processing method and apparatus
JP3706574B2 (en) Waste water denitrification treatment method and treatment equipment
KR100464872B1 (en) The dehydrated wastewater treatment system from food garbage using modulated a dissolved air floatation system and a electrical reaction apparatus
KR100478044B1 (en) Decomposition device of organic waste
Kamenev11 et al. Aerobic bio-oxidation combined with ozonation in the treatment of landfill leachates
EP4112568A1 (en) Recovery of gaseous flows rich in oxygen and ozone in a waste water treatment plant
CN1029834C (en) Apparatus and process for treatment of wastewater
CN107285565A (en) Persulfate pretreatment vibration membrane reactor removes film concentrated water organic matter technique
KR20120136782A (en) Treatment system for wastewater
JP2008183531A (en) Method for treating coating waste liquid
BE1001705A3 (en) Waste water treatment unit and method
CN110510832A (en) The method for handling cosmetics waste water