RU2079450C1 - Способ переработки воды, содержащей соединения серы (варианты) - Google Patents
Способ переработки воды, содержащей соединения серы (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079450C1 RU2079450C1 SU915010587A SU5010587A RU2079450C1 RU 2079450 C1 RU2079450 C1 RU 2079450C1 SU 915010587 A SU915010587 A SU 915010587A SU 5010587 A SU5010587 A SU 5010587A RU 2079450 C1 RU2079450 C1 RU 2079450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfide
- sulfur
- reactor
- water
- biomass
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 25
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 50
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 32
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 241000190909 Beggiatoa Species 0.000 claims abstract description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 241000190807 Thiothrix Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- -1 sulfide ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 1
- 238000013386 optimize process Methods 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 23
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 10
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 241000605716 Desulfovibrio Species 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000205085 Desulfobacter Species 0.000 description 1
- 241000205145 Desulfobacterium Species 0.000 description 1
- 241000605802 Desulfobulbus Species 0.000 description 1
- 241000605829 Desulfococcus Species 0.000 description 1
- 241000193104 Desulfonema Species 0.000 description 1
- 241000205130 Desulfosarcina Species 0.000 description 1
- 241000186541 Desulfotomaculum Species 0.000 description 1
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000605118 Thiobacillus Species 0.000 description 1
- 241000605261 Thiomicrospira Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/06—Preparation of sulfur; Purification from non-gaseous sulfides or materials containing such sulfides, e.g. ores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
- C02F3/345—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S210/00—Liquid purification or separation
- Y10S210/902—Materials removed
- Y10S210/903—Nitrogenous
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S210/00—Liquid purification or separation
- Y10S210/902—Materials removed
- Y10S210/911—Cumulative poison
- Y10S210/912—Heavy metal
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Geology (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к 4 вариантам способа переработки воды, содержащей соединения серы, путем биохимического окисления сульфида серы до элементарной серы в аэробном реакторе в присутствии кислорода и биомассы в виде сульфидокисляющих бактерий. В первом варианте количество сульфида, поступающего в реактор в единицу времени, к содержанию азота в биомассе по меньшей мере 10 мг сульфида на мг азота в час. Во втором варианте при переработке сульфидсодержащей воды в присутствии органических загрязнений количество сульфида, поступающего в реактор в сутки, составляет по меньшей мере 10 г на 1 м2 поверхности биомассы. Для предотвращения роста волокнистых бактерий типа Thiothrix и Beggiafoa в 3 варианте количество сульфида, поступающего в реактор, составляет по меньшей мере 25 сульфида на 1 л содержимого в реакторе в час, при этом часть сульфида окисляют до серы, а образовавшуюся в реакторе жидкость после отделения серы направляют на вторую стадию аэробного окисления до сульфата. В 4 варианте при переработке воды, содержащей или сульфат, или сульфит, или тиосульфат, или их смеси, или тетратионат, или элементарную серу, или соединения органической серы, воду предварительно подвергают анаэробной обработке в присутствии серу- и сульфатвосстанавливающих бактерий до восстановления соединений серы до сульфида с последующим окислением сульфида. При одновременном присутствии в воде ионов тяжелых металлов на стадии анаэробной обработки воды отношение содержания соединения серы в пересчете на элементарную серу к концентрации ионов тяжелых металлов поддерживают необходимым для полного осаждения ионов тяжелых металлов в виде сульфидов. 4 с. и 12 з.п. ф-лы, 6 табл. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки воды, содержащей соединения серы. В частности, это изобретение относится к процессу для переработки воды, содержащей сульфид или содержащей соединения серы, имеющей более высокие окислительные состояния, такие как сульфат, сульфит и тиосульфат, эта вода может также содержать органическое вещество, согласно этому процессу соединения серы окисляются в реакторе с использованием пульпы (биомассы), содержащей аэробные бактерии.
Присутствие соединений серы, таких как сульфид, в сточных водах имеет много неблагоприятных последствий, таких как:
коррозионное воздействие на сталь и бетон,
высокая химическая потребность в кислороде (ХПК), приводящая к кислородному обеднению принимающего водного бассейна после сброса в него сточных вод, включая загрязнение окружающей среды и/или высокие налоги за загрязнения окружающей среды,
токсичные воздействия на человека и животных,
сильный неприятный запах.
коррозионное воздействие на сталь и бетон,
высокая химическая потребность в кислороде (ХПК), приводящая к кислородному обеднению принимающего водного бассейна после сброса в него сточных вод, включая загрязнение окружающей среды и/или высокие налоги за загрязнения окружающей среды,
токсичные воздействия на человека и животных,
сильный неприятный запах.
Хотя сульфид может извлекаться из сточных вод путем химического окисления, десорбции и осаждения, все большее значение приобретают биологические методы очистки. Биологическое удаление сульфида может осуществляться, используя фототропные серные бактерии (также сопровождаясь производством серы), а также используя денитрифицирующие бактерии. Сульфид может также прекращаться в сульфид с помощью бактерий, потребляющих кислород, в активированной пульпе. Производство серы с использованием бактерий, потребляющих кислород, имеет преимущества по сравнению с использованием фототропных бактерий поскольку аэробное превращение происходит много быстрее, чем анаэробное (фототропное) превращение, и подача света в серный реактор с плотной газовой средой не является легкой задачей, в то время как кислород может подаваться в аэробный реактор простым способом без проблем. В случае денитрифицирующих бактерий необходим нитрат.
Преимущества превращения сульфида в серу, а не сульфат, состоят в следующем:
много меньше требуется кислорода и тем самым много меньше требуется энергии;
процесс происходит много быстрее;
производится меньше биологической пульпы;
не происходит сброса сульфата или тиосульфата;
имеется возможность повторного использования серы.
много меньше требуется кислорода и тем самым много меньше требуется энергии;
процесс происходит много быстрее;
производится меньше биологической пульпы;
не происходит сброса сульфата или тиосульфата;
имеется возможность повторного использования серы.
Известен способ переработки воды, содержащей соединения серы, путем окисления серосодержащих сточных вод, в частности сульфидов, в аэробных условиях до элементарной серы с последующим окислением до сульфатов.
Этот способ осуществляют с использованием бактерий таких видов, как Thiothrix и Beggiatoa в обрабатывающих установках. Эти волокнистые бактерии затрудняют эффективное отстаивание пульпы, вызывая омывание пульпы (снижение объема). Это явление имеет два нежелательных последствия: снижение активности установки по переработке сточных вод, ведущее к пониженной производительности очистки, и увеличение налогов, как результат увеличения загрузки соединений с высокой химической потребностью в кислороде из-за смытой пульпы.
Присутствие высоких количеств других соединений серы, например, при содержании серы более, чем 350 500 мг/л или при содержании серы по отношению к химической потребности сточных вод в кислороде (ХПК/S) менее 10 в сточных водах также вызывает трудности в анаэробной переработке сточных вод, поскольку образующийся сульфид ингибирует бактерии, производящие метан. В то же время анаэробная очистка сточных вод в целом имеет преимущество по сравнению с аэробной очисткой низкое потребление энергии, малое увеличение пульпы, получение метана и т. д. Таким образом, существует огромная потребность в процессе, допускающем анаэробную очистку органических стоков, даже когда эти стоки содержат высокие количества соединений меры.
Было обнаружено, что подбором необычно высокой концентрации сульфида на единицу количества биомассы достигают высокую эффективность производства серы.
В первом аспекте изобретения способ характеризуется тем, что в реакторе используется загрузка пульпы по меньшей мере 10 мг сульфида на мг азота, присутствующего в пульпе в час, загрузка пульпы рассчитывается по окисляющей сульфид части биомассы.
В следующем аспекте изобретения способ характеризуется тем, что при переработке сульфидсодержащей воды в присутствии органических загрязнений, количество сульфида, поступающего в реактор в сутки, составляет по меньшей мере 10 г на 1 м2 поверхности биомассы.
В еще одном аспекте способ выполняется за две стадии, первая стадия, включающая окисление по меньшей мере части сульфида до элементарной серы в первом аэробном реакторе, используя минимальную сульфидную загрузку, и вторая стадия, включающая дальнейшее окисление во втором аэробном реакторе до сульфата.
В другом аспекте способ используется для переработки воды, содержащей высокие уровни соединения серы, по которому соединения серы сперва анаэробным способом восстанавливаются до сульфида, и таким образом полученный сульфид затем окисляют в аэробном реакторе, используя минимальную сульфидную загрузку в аэробном реакторе.
Минимальная сульфидная загрузка, которая является необходимой в процессе согласно изобретению предпочтительно выражается как загрузка сульфидной пульпы, т. е. количество сульфида, которое присутствует в аэробном реакторе в единицу времени по отношению к массе бактериальной пульпы, которая окисляет сульфид. Загрузка пульпы составляет по меньшей мере 10 мг S на мг N в час. Здесь количество бактерий (биомасса) определяется на основе содержания азота в ней. Установлено, что загрузка сульфидной пульпы меньше, чем 10 мг S/мг N час приводит почти исключительно к образованию сульфата, который вообще не является желательным, поскольку сульфат не может быть соответствующим образом отделен от переработанного вытекающего потока, в то время как элементарная сера, которая образуется при более высоких загрузках пульпы, может быть отделена просто. Предпочтительно, когда используется загрузка пульпы по меньшей мере 20 мг S/мг N час, и еще более предпочтительно по меньшей мере 30 мг S/мг N час. Загрузка пульпы около 35 мг S/мг N час и более проявляется в результате в исключительном получении элементарной серы в большинстве случаев.
Для цели настоящего изобретения предполагается, что сульфид включает все органические, ионные и неионные соединения двухвалентной серы, такие как сульфид (S-2), гидросульфид (HS-), сульфид водорода (H2) и соответствующие полисульфидные вещества.
Предлагается, что под сточными водами обозначается любая жидкость на основе воды, содержащая по меньшей мере один компонент, такой как соединение серы, который должен быть извлечен из нее.
Пульпа, используемая в аэробном реакторе, содержит окисляющие серу бактерии, например видов Thiobacillus и Thiomicrospira.
Загрузка пульпы, которая должна быть использована в этом процессе, может достигаться выбором соответствующего времени удерживания сточных вод в аэробном реакторе или других параметров, таких как количество пульпы в реакторе, концентрация сульфида в сточных водах или концентрация кислорода.
Обнаружено, что концентрация кислорода не является критическим параметром в процессе по настоящему изобретению. Она может охватывать очень широкие границы и предпочтительно будет находиться в пределах 0,1 9,0 мг O2, еще более предпочтительно около 4 мг O2 на литр материала, находящегося в реакторе.
Загрузка пульпы согласно процессу этого изобретения неожиданно высокая по сравнению с известными процессами. Это представлено в табл. 1. В обычных процессах загрузка пульпы ниже 0,1 мг S/мг N час.
В таблице 1 количество пульпы (биомассы) выражается как содержание азота в бактериях. Для того, чтобы рассчитать содержание сухой массы из этого выражения, это число должно быть умножено на коэффициент 8,3. Это очевидно следует из таблицы 1, что дает возможность преобразовать полное содержание сульфида в серу путем использования загрузки пульпы выше 35 мг S/мг N час.
Процесс этого изобретения предпочтительно выполняется по такому пути, что в реакторе используется биомасса, которая представляется в форме биопленок, которые связываются с несущим материалом. Подходящие несущие материалы включают любой полимерный и другой материал, известный для этой цели, такой как полиуретан, полиэтилен, полипропилен, полихлорвинил и т.д.
Предпочтительно, когда процесс производит элементарную серу в качестве единственного или практически единственного серного продукта. Это продукт может отделяться от вытекающего водного потока путем фильтрации, центрифугирования, осаждения т.д. Для того, чтобы избежать получения сильнее окисленных соединений серы, концентрация сульфида в выходящем потоке реактора, производящего серу, поддерживается на том минимальном уровне, который еще только приемлем, предпочтительным является, когда эта концентрация лежит в пределах 0,5 30 мг S2- на литр вытекающего потока.
Значения, приведенные в таблице 1, применимы только к потокам сточных вод, которые не содержат органического вещества. Когда органическое вещество присутствует в сточных водах, будет вырастать дополнительная биомасса, которая не окисляет сульфид, приводя к тому, что содержание азота всей биомассы становится выше того содержания, на котором основана таблица 1. В том случае, когда органические вещества присутствуют в сточных водах, в качестве определяющего параметра для степени превращения сульфида в элементарную серу может использоваться поверхностная загрузка сульфида (где понимается, что поверхностью является поверхность биопленки). Значения этого параметра приводятся в таблице 2.
Таким образом, процесс согласно этому изобретению предпочтительно выполняется при поверхностной загрузке сульфида по меньшей мере 10г S/м2•сутки, и еще более предпочтительно между 20 и 25 г S/м2•сутки. Когда никакое органическое вещество не присутствует, могут использоваться значения, данные в таблице 1.
Обнаружено, что в процессе этого изобретения показатель pH в аэробном реакторе не должен превышать 9,0. Нижний предел показателя pH не является критическим параметром, он может быть значительно ниже 5, поскольку известно, что окисляющие серу бактерии растут при показателе pH ниже, чем 0,5.
Минимальная загрузка сульфида и реактора, необходимая для достижения эффективного превращения сульфида, также может применяться в двухстадийном процессе, в котором: a) по меньшей мере часть сульфида окисляется до элементарной серы в первом аэробном реакторе;
b) жидкость, полученная на этапе (a), которая содержит элементарную серу и возможно сульфид и другие компоненты, подается во второй аэробный реактор, в котором сера и сульфид окисляются до сульфата. Этап сепарации может располагаться между стадиями (a) и (b) для того, чтобы извлечь основную часть серы в элементарной форме.
b) жидкость, полученная на этапе (a), которая содержит элементарную серу и возможно сульфид и другие компоненты, подается во второй аэробный реактор, в котором сера и сульфид окисляются до сульфата. Этап сепарации может располагаться между стадиями (a) и (b) для того, чтобы извлечь основную часть серы в элементарной форме.
Это проявляется как исключительное преимущество, когда очищаемая вода - это та вода, которая при нормальных условиях переработки привела бы к нежелательному росту волокнистых бактерий таких видов, как: Thiothrix и Beggiatoa. Это может быть случай с водой, содержащей относительно высокие количества органических загрязнений в дополнение к сульфиду. Минимальная загрузка сульфида может выражаться как минимальное количество сульфида на единицу веса биомассы в час, как определялось выше. Она также может быть выражена в качестве минимального количества сульфида на литр материала, присутствующего в первом аэробном реакторе в час. В этом случае минимальная загрузка сульфида составляет 25 мг S/л•час.
Является неожиданным, что увеличение загрузки сульфида в первом аэробном реакторе, т.е. увеличение концентрации сульфида, уменьшение времени переработки и/или уменьшение переработанного объема, улучшило бы эффективность и самого по себе извлечения серы и вторичной аэробной переработки других загрязняющих веществ. В частности, настоящий процесс разрешает улучшенное удерживание пульпы на второй стадии аэробной очистки. Это показывается в таблице 3, которая показывает результаты испытаний, полученные с использованием реактора, описанного в заявке на патент Нидерландов N 8801009 (для превращения сульфида в серу).
Влияние изменения параметров процесса на эффективность извлечения сульфида и рост волокнистых бактерий показывается в таблице 4.
Из таблицы 4 следует, что только время гидравлического удерживания и только концентрация сульфида в сточных водах не определяют непосредственно производительность первичной аэробной очистки. Наоборот, значительный рост нежелательных волокнистых бактерий, окисляющих серу, происходит при загрузке сульфида менее, чем около 20 мг S2-л•час.
Таким образом, минимальная загрузка сульфида в настоящем процессе должна быть 25 мг S/л•час. Предпочтительно, когда загрузка сульфида составляет по меньшей мере 25 мг/S/л•час и еще более предпочтительно по меньшей мере 100 мг S/л•час. Загрузка сульфида, превышающая 1000 мг S/л•час, вообще не будет использоваться, поскольку это привело бы к приемлемым расходам. Таким образом, высококонцентрированные потоки сточных вод предпочтительно будут разбавляться до очистки.
Окисление сульфида в двухстадийном процессе может иметь результатом элементарную серу и/или сульфат в зависимости от времени удерживания и концентрации кислорода. В большинстве случае является преимущественным окислением до серы, поскольку последняя может извлекаться более удобно осаждением, центрифугированием, флоакуляцией или фильтрацией. Для этой цели используется ограниченное количество кислорода. Сульфид окисляется в первом аэробном реакторе относительно малого размера и имеющего высокий расход (время удерживания от нескольких десятков минут до нескольких часов), и другие окисляемые компоненты затем извлекаются в аэробном реакторе относительно большого размера и имеющем длительное время удерживания (например 24 часа).
Устройство для отделения элементарной серы может размещаться между двумя реакторами. Как результат, вытекающий поток после обработки сточных вод, который большей частью или полностью освобожден от соединений серы.
Процесс согласно изобретению может также использоваться для анаэробной переработки сточных вод, даже если они содержат очень высокие количества соединений серы, посредством чего они освобождаются от соединений серы в высокой степени. Соединения серы восстанавливаются до сульфида в анаэробном реакторе, и сульфид затем извлекается путем окисления до элементарной серы, как описывалось выше. Когда концентрация соединений серы в воде, которая должна быть переработана является очень высокой, часть очищенной воды предпочтительно рециркулируется к воде, которая должна быть очищена. Предпочтительно, когда кратность рециркулирована соотношение между количеством воды, которая рециркулирует в анаэробный реактор, и количеством очищенной воды, которая сбрасывается) вырабатывается так, чтобы поддержать содержание серы в анаэробно реакторе ниже 800 мг/S/л, более предпочтительно ниже 500 мг S/л, и еще более предпочтительно ниже 350 мг S/л.
Процесс может использоваться для переработки сточных потоков, содержащих разные соединения серы в почти любых концентрациях. Соединения серы могут быть неорганическими соединениями, такими как сульфат, сульфит, тиосульфат, тетратионат, элементарная сере и тому подобные, а также органическими соединениями, такими как дисульфид углерода, диалкимлсульфиды, диалкилсульфиды, меркаптаны, сульфоны, сульфоксиды, сульфокислоты и тому подобные. Процесс является особенно пригодным для переработки воды, содержащей сульфаты, сульфиты и тиосульфаты.
Пригодные бактерии для восстановления соединений серы до сульфида включают, главным образом, бактерии, восстанавливающие серу и сульфат, такие группы видов, как: Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfomonas, Desulfobulbus, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema, Desulfosarcina, Desulfobacterium и Desulforomas.
В целом эти бактерии доступны из различных анаэробных культур, и/или они растут самопроизвольно в анаэробных реакторах.
Как результат частичного рециркулирования очищенного вытекающего потока во втекающую воду, концентрация сульфида в анаэробной переработке уменьшается по такому пути, что анаэробная флора (главным образом бактерии, производящие метан) не ингибируется.
Следующее преимущество этого изобретение заключается в том, что нет необходимости в снижении показателя pH частично очищенных сточных вод для того, чтобы разрешить извлечение сульфида, кроме того, отсутствует потребность в газовых скрубберах, которые в свою очередь производят вторичные стоки.
Путем выбора соответствующей кратности рециркулирования может перерабатываться любой тип сточных вод, имеющих любую концентрацию серы. Кратность рециркулирования может изменяться в широких пределах и может быть, например, 1 10. Когда перерабатываемые сточные воды имеют высокую загрузку серы, рециркулирует относительно большая часть очищенной воды. Таким образом, сточные воды, содержащие, например, 30 г/л вещества с высокой ХПК и 2 г/л соединений серы (рассчитанных как сера), могут эффективно перерабатываться по процессу согласно этому изобретению.
Устройство, пригодное для выполнения процесса очистки, включает реактор анаэробной переработки, связанный с реактором для окисления сульфида до элементарной серы, и сепаратор для отделения элементарной серы, и затем трубопровод для подачи части вытекающего потока сепаратора в анаэробный реактор.
Процесс для удаления соединений серы может выполняться, например, в перерабатывающих установках, как схематично показано на фиг. 1, согласно которой поток сточных вод 1 подается в анаэробный реактор 2, в котором органические загрязнения превращаются, главным образом, в метан и соединения серы превращаются в сульфид. Образованные газы удаляются из анаэробного реактора 2 через трубопровод (не показан). Анаэробный реактор соединяется через трубопровод 3 с окисляющим реактором 4, где полученные сульфиды превращаются в элементарную серу бактериями, окисляющими серу или таких условиях (минимальная загрузка серы, концентрация кислорода), что окисление обязательно приводит к сере. Кислород вводится через вход 5 с соответствующим расходом. Реактор необязательно содержит носитель для окисляющих серу бактерий. Время удерживания в реакторе 4 относительно короткое (например меньше 20 минут). Трубопровод 6 вводит воду, которая уже переработана в реакторе 4, в сепаратор 7, где полученная сера отделяется через выход 8. Переработанные сточные воды затем разделяются на конечный поток 10 и рециркулирующий поток 11, соотношение между этими потоками регулируется на входе 1 в соответствии со свойствами сточных вод которые должны быть переработаны.
В процессе согласно этому изобретению с целью удаления ионов тяжелых металлов из воды, которая также содержит соединения серы, в воду искусственно вводятся сульфидные ионы, которые реагируют с ионами металлов с образованием сульфидов металлов, и остающийся сульфид окисляется до элементарной серы в аэробном реакторе, используя минимальную загрузку сульфида как описывалось выше.
Сульфидные ионы, которые необходимы для получения сульфидов металлов, могут добавляться в поток на входе в реактор. Преимущественно, сульфидные ионы получаются в воде путем анаэробного восстановления соединений серы, которые могут уже присутствовать в воде, которая должна быть переработана, и/или могут быть добавлены в нее. Если соединение серы должно быть добавлено, предпочтительной является элементарная сера.
Предпочтительно, когда на анаэробной стадии используется отношение сера/металл, которое является достаточным, чтобы обеспечить практически полное осаждение тяжелых металлов. Таким образом, все ионы тяжелых металлов захватываются сульфидом на анаэробной стадии.
Желательно, чтобы сульфиды металлов и элементарная сера, образованные во время процесса очистки, отделялись вместе, например, осаждением, фильтрацией, центрифугированием или флотацией.
Может быть желательным добавлять питательную среду (донор электронов) для того, чтобы восстанавливать соединения серы до сульфида. В случае переработки воды, которая не содержит органических загрязнений, добавление такого донора электронов является необходимым. В зависимости от конкретного использования могут добавляться следующие питательные среды: водород, окись углерода и органические соединения, такие как муравьиная кислота, сахар, жирные кислоты, спирты и крахмал. Если необходимо, также могут добавляться питательные элементы, в форме азота, фосфора и микроэлементы.
Пример сточных вод, содержащих тяжелые металлы, которые могут перерабатываться, используя процесс этого изобретения, представляют собой грунтовые воды, стоки горных разработок, промышленные сточные воды, например, в фотографической промышленности и металлургии, и стоки скрубберов для отходящих газов. Тяжелые металлы, которые могут удаляться, используя процесс этого изобретения, включают все металлы, имеющие плохо растворимый продукт соответствующего сульфида. Их примерами являются свинец, олово, висмут, кадмий, ртуть, серебро, цинк, медь, никель, кобальт, железо, марганец, хром, ванадий и титан.
Время удерживания сульфидов металлов на аэробной стадии должно быть значительно короче для того, чтобы предотвратить избыточное окисление, когда окисление сульфида проводится до полного завершения, сульфиды металлов не могут сохраняться в виде осадка.
Путем сохранения низкой остаточной концентрации сульфида на аэробной стадии (микро-аэрофильное окисление сульфида) и на стадии сепарации, где элементарная сера и высокая биомасса отделяются от потока воды, предупреждается повторное растворение металлов. Эта концентрация может изменяться в очень широком пределе и может быть, например, 0,1-50 мг/л, предпочтительно 1-10 мг сульфида/л. Поддержание требуемой концентрации сульфида может, например, контролироваться путем измерения концентрации сульфида или окислительно-восстановительного потенциала в аэробном реакторе или в сепараторе. Окислительно-восстановительный потенциал должен быть, предпочтительно, отрицательным в течение окисления сульфида и сепарации, например, ниже 100 мБ. Отмечается, что окислительно-восстановительный потенциал в течение первой стадии, т. е. анаэробной стадии восстановления серы, должен вообще иметь значение в пределах от -200 до -400 мВ.
Любые сульфидные ионы, остающиеся после стадии сепарации, могут окисляться, например до сульфида, по любому уже известному способу (например путем аэрации или добавления пероксида) до сбрасывания.
Процесс для извлечения тяжелых металлов согласно этому изобретению может, например, выполняться в устройстве, которое схематично обрисовано на прилагающейся фиг 2. Согласно фиг.2 поток сточных вод, который должен перерабатываться (втекающий), 1 подается в буферную /смесительную емкость 12. Питательные среды и донор электронов могут добавляться через вход 13. Жидкость удаляется из буферной емкости через вход 14 и подается в анаэробный реактор 2, где соединения серы восстанавливаются до сульфида и образуются сульфиды металлов. Сульфиды металлов спускаются на дно реактора 2 (не показано). Газы, полученные во время этого анаэробного процесса, отводятся через трубопровод 15 к газоперерабатывающему аппарату 16, где может осуществляться сжигание или выделение H2S. Содержащая сульфид жидкость, полученная в реакторе 2, отводится по трубопроводу 3 в аэробный реактор 4, где происходит окисление сульфида до элементарной серы. Воздух вводится в аэробный реактор 4 через вход 5. Газ отводится через трубопровод 17 в аппарат для удаления неприятного запаха 18.
Жидкость, которая содержит серу, удаляется из аэробного реактора 4 через выход 6 и подается в сепаратор 7 для отделения серы. Сера отделяется через выход 8, а в то время как очищенный вытекающий поток покидает сепарационный аппарат 7 через выход 10.
Результаты измерений, относящихся к перерабатывающей системе, работающей согласно процессу этого изобретения, суммируются в таблицах 5 и 6 ниже. a после анаэробной стадии, b после аэробной стадии.
Пример. Для того, чтобы оценить соотношение между производством серы и/или сульфата и расходной степенью загруженности сульфидной пульпы в установке по извлечению сульфида, образование серы измерялось в целом ряде стационарных ситуаций.
В этом эксперименте в реактор подавались только сульфид и питательные среды, но не органические соединения, так что содержание N определялось только окисляющей сульфид биомассой.
Результаты показаны на фиг.3. Ниже 10 мг S/мг N•час. образуется только сульфат. При степени загруженности пульпы, превышающей 10 мг S/мг N•час, растет выход серы.
Содержание азота в бактериях, окисляющих серу, измерялось с помощью модифицированного метода Kjeldahl, разработанного Novozomsky et.al. (1983) Comm. soil Science Plant. Aual. 14.239-249.
Claims (16)
1. Способ переработки воды, содержащей соединения серы, включающий биохимическое окисление сульфида до элементарной серы в аэробном реакторе в присутствии кислорода и биомассы в виде сульфидокисляющих бактерий, отвод очищенной воды, отличающийся тем, что при переработке сульфидсодержащей воды количество сульфида, поступающего в реактор в единицу времени, к содержанию азота в биомассе составляет по меньшей мере 10 мг сульфида на мг азота в час.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество сульфида, поступающего в реактор, составляет, по меньшей мере, 20 мг сульфида на мг азота в час.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество сульфида, поступающего в реактор, составляет по меньшей мере 35 мг сульфида на мг азота в час.
4. Способ переработки воды, содержащий соединения серы, включающий биохимическое окисление сульфида до элементарной серы в аэробном реакторе в присутствии кислорода и биомассы в виде сульфидокисляющих бактерий, отвод очищенной воды, отличающийся тем, что при переработке сульфидосодержащей воды в присутствии органических загрязнений количество сульфида, поступающего в реактор в сутки, составляет по меньшей мере 10 г на 1 м2 поверхности биомассы.
5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что концентрацию кислорода в аэробном реакторе регулируют в пределах 0,1 9,0 мг/л, предпочтительно 4 мг/л.
6. Способ по пп. 1 5, отличающийся тем, что биомасса в аэробном реакторе присутствует в виде биопленки, закрепленной на полимерном носителе.
7. Способ по пп. 1 6, отличающийся тем, что концентрацию сульфида в выходящем после реактора потоке воды, поддерживают в пределах 0,5 30 мг/л.
8. Способ переработки воды, содержащей соединения серы, включающий биохимическое окисление сульфида до элементарной серы в аэробном реакторе в присутствии кислорода и биомассы в виде сульфидокисляющих бактерий, отвод очищенной воды, отличающийся тем, что при переработке сульфидосодержащей воды в присутствии органических загрязнений в высокой концентрации для предотвращения роста волокнистых бактерий типа Thiothrix и Beggiatoa, количество сульфида, поступающего в аэробный реактор на окисление, составляет по меньшей мере 25 мг сульфида на 1 л содержимого в реакторе в час, при этом по меньшей мере часть сульфида окисляют до серы, а образовавшуюся в реакторе жидкость после отделения серы направляют на вторую стадию аэробного окисления до сульфата.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что количество сульфида составляет по меньшей мере 50 мг сульфида на 1 л биомассы в час.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что количество сульфида составляет 100 1000 мг сульфида на 1 л биомассы в час.
11. Способ переработки воды, содержащей соединения серы, включающий биохимическое окисление сульфида до элементарной серы в аэробном реакторе в присутствии кислорода и биомассы в виде сульфидокисляющих бактерий, отвод очищенной воды, отличающийся тем, что при переработке воды, содержащей или сульфат, или сульфит, или тиосульфат, или их смеси, или тетратионат, или элементарную серу, или соединения органической серы, воду предварительно подвергают анаэробной обработке в присутствии серу- и сульфатвосстанавливающих бактерий до восстановления соединений серы до сульфида с последующим окислением сульфида по одному из пп. 1 10.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что анаэробную обработку воды ведут при поддержании содержания соединений серы (в пересчете на элементарную серу) ниже 800 мг/л, предпочтительно ниже 350 мг/л.
13. Способ по пп. 11 и 12, отличающийся тем, что содержание соединений серы во время анаэробной обработки поддерживают путем рециркуляции части очищенной после окисления сульфида воды.
14. Способ по пп. 11 и 12, отличающийся тем, что при одновременном присутствии в воде ионов тяжелых металлов на стадии анаэробной обработки воды отношение содержания соединений серы в пересчете на элементарную серу к концентрации ионов тяжелых металлов поддерживают необходимым для полного осаждения ионов тяжелых металлов в виде сульфидов, при этом их последующее окисление ведут на стадии аэробной обработки по одному из пп. 1 10.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что на стадии аэробной обработки поддерживают окислительно-восстановительный потенциал системы ниже 100 мВ.
16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что на стадии аэробной обработки концентрацию сульфидных ионов поддерживают 0,1 50 мг/л, предпочтительно 1 - 10 мг/л.
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000880 | 1990-04-12 | ||
| NL9000879A NL9000879A (nl) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater. |
| NL9000878 | 1990-04-12 | ||
| NL9000878A NL9000878A (nl) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater. |
| NL9000880A NL9000880A (nl) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen en ionen van zware metalen uit water. |
| NL9000877 | 1990-04-12 | ||
| NL9000877A NL9000877A (nl) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | Werkwijze voor het anaeroob zuiveren van afvalwater met een hoog gehalte aan zwavelverbindingen en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze. |
| NL9000879 | 1990-04-12 | ||
| PCT/NL1991/000059 WO1991016269A1 (en) | 1990-04-12 | 1991-04-11 | Process for the treatment of water containing sulphur compounds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2079450C1 true RU2079450C1 (ru) | 1997-05-20 |
Family
ID=27483929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU915010587A RU2079450C1 (ru) | 1990-04-12 | 1991-04-11 | Способ переработки воды, содержащей соединения серы (варианты) |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5366633A (ru) |
| EP (1) | EP0477338B1 (ru) |
| KR (1) | KR100196556B1 (ru) |
| AT (1) | ATE108422T1 (ru) |
| AU (1) | AU639561B2 (ru) |
| BG (1) | BG61072B1 (ru) |
| BR (1) | BR9105710A (ru) |
| BY (1) | BY2005C1 (ru) |
| CA (1) | CA2057861C (ru) |
| CZ (1) | CZ284751B6 (ru) |
| DE (1) | DE69102848T2 (ru) |
| DK (1) | DK0477338T3 (ru) |
| ES (1) | ES2056647T3 (ru) |
| FI (1) | FI101290B (ru) |
| HU (1) | HU213847B (ru) |
| LV (1) | LV11024B (ru) |
| NO (1) | NO302942B1 (ru) |
| PL (1) | PL168378B1 (ru) |
| RO (1) | RO108674B1 (ru) |
| RU (1) | RU2079450C1 (ru) |
| SI (1) | SI9110668B (ru) |
| SK (1) | SK280745B6 (ru) |
| WO (1) | WO1991016269A1 (ru) |
| YU (1) | YU66891A (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664929C1 (ru) * | 2014-02-03 | 2018-08-23 | Пакелл Б.В. | Способ биологического превращения бисульфида в элементарную серу |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1092152C (zh) * | 1992-05-26 | 2002-10-09 | 帕克斯 | 除去水中含硫化合物的方法 |
| GB9216457D0 (en) * | 1992-08-03 | 1992-09-16 | Wrc Plc | Treatment of sewage sludge |
| NO176837B1 (no) * | 1992-12-30 | 1995-06-07 | Yara Int Asa | Fremgangsmate for a fjerne hydrogensulfid fra oljeholdig vann |
| NL9301000A (nl) * | 1993-06-10 | 1995-01-02 | Pacques Bv | Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater. |
| FR2717460B1 (fr) * | 1994-03-21 | 1996-05-15 | Omnium Traitement Valorisa | Procédé et installation de traitement d'effluents chargés en matière organique, notamment par oxydation en milieu humide, avec recyclage interne des résidus solides. |
| NL9401036A (nl) * | 1994-06-23 | 1996-02-01 | Tno | Anaerobe verwijdering van zwavelverbindingen uit afvalwater. |
| NL9500577A (nl) * | 1995-03-24 | 1996-11-01 | Pacques Bv | Werkwijze voor het reinigen van gassen. |
| US5587079A (en) * | 1995-04-21 | 1996-12-24 | Rowley; Michael V. | Process for treating solutions containing sulfate and metal ions. |
| WO1997029055A1 (en) * | 1996-02-06 | 1997-08-14 | Thiopaq Sulfur Systems B.V. | Process for the treatment of water containing heavy metal ions |
| DE69706179T2 (de) * | 1996-05-10 | 2002-05-02 | Paques Bio Syst Bv | Verfahren zur reinigung von schwefelwasserstoff-enthaltenden gasen |
| KR20000029684A (ko) * | 1996-07-29 | 2000-05-25 | 파케스 바이오 시스템즈 비 . 브이. | 소모된부식제의생물학적처리방법 |
| US6136193A (en) * | 1996-09-09 | 2000-10-24 | Haase; Richard Alan | Process of biotreating wastewater from pulping industries |
| EP0845288A1 (en) * | 1996-11-27 | 1998-06-03 | Thiopaq Sulfur Systems B.V. | Process for biological removal of sulphide |
| RU2107042C1 (ru) * | 1997-01-22 | 1998-03-20 | Галина Александровна Шугина | Способ очистки загрязненных подземных вод |
| US5705072A (en) * | 1997-02-03 | 1998-01-06 | Haase; Richard Alan | Biotreatment of wastewater from hydrocarbon processing units |
| DE19716939C2 (de) * | 1997-04-23 | 2002-06-27 | Bernd Diering | Verfahren und Abwasserbehandlungsanlage zur biologischen Aufbereitung von farbstoffhaltigen Abwässern aus der Textil- und Lederindustrie |
| US6852305B2 (en) * | 1998-11-16 | 2005-02-08 | Paques Bio Systems B.V. | Process for the production of hydrogen sulphide from elemental sulphur and use thereof in heavy metal recovery |
| DE10221362C5 (de) * | 2002-05-07 | 2009-05-07 | Friedrich, Michael, Dipl.-Ing. | Verfahren zur Oxidation von in Abwasser gelöstem Sulfid |
| AP1798A (en) * | 2002-05-17 | 2007-11-24 | Water Res Commission | A process for treating water. |
| US20080190844A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-14 | Richard Alan Haase | Methods, processes and apparatus for biological purification of a gas, liquid or solid; and hydrocarbon fuel from said processes |
| EA201001279A1 (ru) * | 2008-02-13 | 2011-02-28 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ и установка для биологической очистки отработанного каустика |
| US8277648B2 (en) * | 2010-05-24 | 2012-10-02 | Safe Mines And Waterways, Llc | Remediation system for transition metal ions and method for same |
| US20130157334A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-20 | Shell Oil Company | Process for converting a lignocellulosic biomass |
| JP6164102B2 (ja) * | 2014-01-24 | 2017-07-19 | 新日鐵住金株式会社 | 排水処理方法 |
| CA2955423C (en) * | 2014-07-18 | 2021-01-12 | Water Research Commission | Method and plant for the treatment of sulphate containing waste water |
| CN108602704B (zh) * | 2016-04-20 | 2022-01-18 | 环球油品公司 | 用于含硫化氢的废水和地下水的生物硫化物氧化的非汽提式生物反应器 |
| US10538444B2 (en) * | 2016-12-21 | 2020-01-21 | Uop Llc | Digestion of elemental sulfur in bioreactor during biological oxidation of sulfide in wastewater and groundwater |
| CN112823141A (zh) | 2018-06-28 | 2021-05-18 | 水循环有限责任公司 | 可按比例缩放的连续流微生物燃料电池 |
| PT3824136T (pt) * | 2018-07-19 | 2023-05-08 | Paques Ip Bv | Um processo para controlar o equilíbrio de sódio e enxofre numa fábrica de celulose |
| US11552322B2 (en) | 2018-07-24 | 2023-01-10 | Aquacycl, Inc. | Branched anodes for microbial fuel cells |
| AU2020228386A1 (en) | 2019-02-27 | 2021-09-16 | Aquacycl Llc | Scalable floating micro-aeration unit, devices and methods |
| US11604482B2 (en) | 2020-03-16 | 2023-03-14 | Aquacycl, Inc. | Fluid flow control for water treatment systems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7908138A (nl) * | 1979-11-07 | 1981-06-01 | Gist Brocades Nv | Werkwijze voor het bereiden en in stand houden van biomassa op drager. |
| NL8006094A (nl) * | 1980-11-07 | 1982-06-01 | Landbouw Hogeschool | Werkwijze voor het zuiveren van afvalwater en/of afvalwaterslib. |
| US4537682A (en) * | 1982-01-29 | 1985-08-27 | Environmental Research & Technology | Activated sludge wastewater treating process |
| US4584271A (en) * | 1983-09-28 | 1986-04-22 | Joy Manufacturing Company | Bacterial regeneration apparatus and process |
| US4522723A (en) * | 1984-06-01 | 1985-06-11 | Kerr-Mcgee Corporation | Process for the removal and recovery of heavy metals from aqueous solutions |
-
1991
- 1991-04-11 DK DK91907891T patent/DK0477338T3/da active
- 1991-04-11 RO RO148928A patent/RO108674B1/ro unknown
- 1991-04-11 US US07/775,991 patent/US5366633A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-11 HU HU913895A patent/HU213847B/hu not_active IP Right Cessation
- 1991-04-11 DE DE69102848T patent/DE69102848T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-11 AT AT91907891T patent/ATE108422T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-04-11 KR KR1019910701830A patent/KR100196556B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-04-11 ES ES91907891T patent/ES2056647T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-11 PL PL91293028A patent/PL168378B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1991-04-11 BR BR9105710A patent/BR9105710A/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-04-11 WO PCT/NL1991/000059 patent/WO1991016269A1/en active IP Right Grant
- 1991-04-11 AU AU76837/91A patent/AU639561B2/en not_active Ceased
- 1991-04-11 CA CA 2057861 patent/CA2057861C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-11 EP EP91907891A patent/EP0477338B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-11 RU SU915010587A patent/RU2079450C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1991-04-12 YU YU66891A patent/YU66891A/sh unknown
- 1991-04-12 SI SI9110668A patent/SI9110668B/sl unknown
- 1991-04-12 CZ CS911039A patent/CZ284751B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1991-04-12 SK SK1039-91A patent/SK280745B6/sk unknown
- 1991-12-02 FI FI915681A patent/FI101290B/fi not_active IP Right Cessation
- 1991-12-06 NO NO914804A patent/NO302942B1/no unknown
- 1991-12-11 BG BG95615A patent/BG61072B1/bg unknown
-
1993
- 1993-06-28 LV LVP-93-710A patent/LV11024B/lv unknown
- 1993-11-18 BY BY1319A patent/BY2005C1/xx unknown
- 1993-12-15 US US08/166,840 patent/US5449460A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Нидердандов N 8801009, кл. C 02 F 3/02, 1989. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664929C1 (ru) * | 2014-02-03 | 2018-08-23 | Пакелл Б.В. | Способ биологического превращения бисульфида в элементарную серу |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2079450C1 (ru) | Способ переработки воды, содержащей соединения серы (варианты) | |
| EP0051888B1 (en) | Process for the purification of waste water and/or waste water sludge | |
| RU2178391C2 (ru) | Способ обработки воды, содержащей ионы тяжелых металлов | |
| BG63467B1 (bg) | Бактерия редуцираща сярата и нейното използване при биологични десулфориращи процеси | |
| RU2107664C1 (ru) | Способ извлечения соединений серы из воды и способ обработки серосодержащего отходящего газа | |
| FR2586411A1 (fr) | Procede et dispositif pour la reduction de la toxicite des sulfites | |
| RU2108982C1 (ru) | Способ удаления соединений серы из воды (варианты) и способ обработки серусодержащего дымового газа | |
| NL9000876A (nl) | Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water. | |
| US8828230B2 (en) | Wastewater treatment method for increasing denitrification rates | |
| JP2799247B2 (ja) | 水から硫黄化合物を除去する方法 | |
| KR100290578B1 (ko) | 황산화 세균을 이용한 중금속 함유 폐기물의 생물학적 중금속 제거방법 | |
| JP2603392B2 (ja) | 硫黄化合物含有水の処理方法 | |
| CA1329957C (en) | Process for removing metal contaminants from liquids and slurries | |
| PL169127B1 (pl) | Sposób beztlenowego oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości związków siarki | |
| PL169170B1 (pl) | Sposób usuwania jonów metali ciężkich z wody zawierającej związki siarki | |
| CN219384960U (zh) | 一种用于酸性高硫化物废水生化处理的脱硫装置 | |
| CN212356922U (zh) | 一种制药废水处理系统 | |
| LT3624B (en) | Process for the treatment of water containing sulphur compounds | |
| Renedo Omaechevarría et al. | First essays for cadmium wastewater elimination by sulphate-reducing bacteria | |
| Widanapathirana | Biotechnology of waste water treatment with special reference to removal of toxic metals from industrial waste waters | |
| NL9000880A (nl) | Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen en ionen van zware metalen uit water. | |
| VAN HEERINGEN et al. | Development of a family of large-scale biotechnological processes to desulphurise industrial gasses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080412 |
|
| REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20080412 |