RU2188164C2

RU2188164C2 - Method for biologically treating waste water to remove phenol

Info

Publication number: RU2188164C2
Application number: RU2000127572A
Authority: RU
Inventors: В.В. Сафронов; А.Е. Кузнецов
Original assignee: Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева
Priority date: 2000-11-03
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2002-08-27

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: treatment is accomplished by way of combined and simultaneous oxidation of phenols with activated sludge and hydrogen peroxide. Activated sludge is preliminarily adapted for 1.5-3 months to concentrations of phenol up to 3.0 g/l and that of hydrogen peroxide up to 3.0 g/l with no loss in biological oxidation intensity. EFFECT: increased oxidation-accessible concentrations of phenol in waste waters (to 3 g/l) and considerably increased phenol oxidation rate. 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к способам обработки сточных вод и может быть использовано для биологической очистки промышленных сточных вод химической и нефтехимической промышленности, содержащих фенол. The invention relates to methods for wastewater treatment and can be used for biological treatment of industrial wastewater of the chemical and petrochemical industries containing phenol.

Известен способ очистки сточных вод от трудноокисляемых соединений путем предварительной обработки перекисью водорода перед подачей на биологическую очистку. Этот способ предусматривают предокисление перекисью водорода сточных вод и дальнейшее направление их на биологическую очистку [1]. A known method of treating wastewater from difficultly oxidized compounds by pretreatment with hydrogen peroxide before serving for biological treatment. This method involves the preoxidation of wastewater with hydrogen peroxide and their further direction for biological treatment [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ биологической очистки сточных вод от 2,4-дихлорфенола [2]. Биологическая очистка сточных вод от фенолов данным способом осуществляется с помощью активного ила, предварительно адаптированного к 2,4-дихлорфенолу путем постепенного увеличения его концентрации с 10 до 100 мг/л в течение 1,0-1,5 мес. Closest to the proposed technical essence is a method of biological wastewater treatment from 2,4-dichlorophenol [2]. Biological wastewater treatment from phenols by this method is carried out using activated sludge, previously adapted to 2,4-dichlorophenol by gradually increasing its concentration from 10 to 100 mg / l for 1.0-1.5 months.

Недостатками такого способа являются проведение процесса в периодическом режиме и биологическая очистка сточных вод с концентрацией фенолов, не превышающей 0,5 г/л. The disadvantages of this method are conducting the process in a batch mode and biological wastewater treatment with a phenol concentration not exceeding 0.5 g / l.

Задачей изобретения является обеспечение биологической очистки сточных вод с более высокими концентрациями фенолов в условиях непрерывного процесса. The objective of the invention is the provision of biological wastewater treatment with higher concentrations of phenols in a continuous process.

Поставленная задача решается путем совместного и одновременного окисления фенолов активным илом и перекисью водорода, причем активный ил предварительно адаптируют в течение 1,5-3 мес к высоким концентрациям фенола не более 3,0 г/л и перекиси водорода не более 3,0 г/л без уменьшения интенсивности биологического окисления. Предварительная адаптация активного ила заключается в проведении процесса совместного и одновременного окисления фенолов активным илом и перекисью водорода в периодических условиях в колбах объемом 250 мл на термостатируемой качалке с числом оборотов 180 об/мин при температуре 28-32^oС. В колбы вносится по 98 мл модельных сточных вод и по 2 мл активного ила. Пересев проводится раз в 3 - 5 суток перенесением 2 мл выросшего активного ила на новую порцию модельных сточных вод. В течение 1,5-3 мес проводится постепенное повышение концентрации фенола, начиная с 0,1 г/л, увеличивая концентрацию в новой порции модельных сточных вод на 0,2 г/л, и проводится постепенное повышение концентрации перекиси водорода, начиная с 0,1 г/л, увеличивая концентрацию перекиси водорода в новой порции модельных сточных вод на 0,2 г/л. В конце процесса предварительной адаптации, через 1,5-3 мес, получают активный ил, адаптированный к высоким концентрациям фенола не более 3,0 г/л и перекиси водорода не более 3,0 г/л без уменьшения интенсивности биологического окисления.The problem is solved by the simultaneous and simultaneous oxidation of phenols with activated sludge and hydrogen peroxide, moreover, activated sludge is preliminarily adapted for high concentrations of phenol of not more than 3.0 g / l and hydrogen peroxide of not more than 3.0 g / l without reducing the intensity of biological oxidation. Preliminary adaptation of activated sludge consists in conducting the process of simultaneous and simultaneous oxidation of phenols with activated sludge and hydrogen peroxide under periodic conditions in flasks with a volume of 250 ml on a temperature-controlled shaker with a speed of 180 rpm at a temperature of 28-32 ^o C. 98 ml are introduced into the flasks. model wastewater and 2 ml of activated sludge. Reseeding is carried out every 3 to 5 days by transferring 2 ml of grown activated sludge to a new portion of model wastewater. Within 1.5-3 months, a phenol concentration is gradually increased, starting from 0.1 g / l, increasing the concentration in the new portion of model wastewater by 0.2 g / l, and a hydrogen peroxide concentration is gradually increased, starting from 0 , 1 g / l, increasing the concentration of hydrogen peroxide in a new portion of model wastewater by 0.2 g / l. At the end of the preliminary adaptation process, after 1.5-3 months, activated sludge is obtained, adapted to high phenol concentrations of not more than 3.0 g / l and hydrogen peroxide not more than 3.0 g / l without reducing the intensity of biological oxidation.

Непрерывный процесс совместного и одновременного окисления фенолов активным илом и перекисью водорода проводят на лабораторных моделях аэротенков - смесителей объемом 5 л, которые работают круглосуточно. Используются модельные сточные воды, содержащие, г/л: Na₂HPO₄ - 10,1, (NH₄)₂SO₄ - 1,0, KH₂РO₄ - 2,7, MgSO₄•7H₂O - 0,2, MnSO₄ - 0,01, FeSO₄•7H₂O - 0,05, Са(NO₃)₂ - 0,03, в качестве загрязнителя - фенол в концентрациях 0,5-3,0 г/л. Степень очистки оценивается спектрофотометрическим методом при длине волны, равной 270 нм.The continuous process of simultaneous and simultaneous oxidation of phenols with activated sludge and hydrogen peroxide is carried out on laboratory models of aeration tanks - 5 liter mixers that operate around the clock. Used model wastewater containing, g / l: Na ₂ HPO ₄ - 10.1, (NH ₄ ) ₂ SO ₄ - 1.0, KH ₂ PO ₄ - 2.7, MgSO ₄ • 7H ₂ O - 0, 2, MnSO ₄ - 0.01, FeSO ₄ • 7H ₂ O - 0.05, Ca (NO ₃ ) ₂ - 0.03, as a pollutant - phenol in concentrations of 0.5-3.0 g / l. The degree of purification is estimated by spectrophotometric method at a wavelength of 270 nm.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1. В аэротенк, содержащий активный ил, подают модельную сточную воду, содержащую фенол в концентрации 1,0 г/л, а также перекись водорода - 0,5 г/л. EXAMPLE 1. In the aeration tank containing activated sludge, model wastewater containing phenol at a concentration of 1.0 g / l and hydrogen peroxide, 0.5 g / l, are fed.

Показатели процесса очистки приведены в таблице. The indicators of the cleaning process are shown in the table.

ПРИМЕР 2. В аэротенк, содержащий активный ил, подают модельную сточную воду, содержащую фенол в концентрации 3,0 г/л, а также перекись водорода - 3 г/л. EXAMPLE 2. In the aeration tank containing activated sludge, model wastewater containing phenol at a concentration of 3.0 g / l and hydrogen peroxide - 3 g / l are fed.

Данная схема обеспечивает скорость разложения фенола 0,27 г/л•ч даже при начальной концентрации фенола 3 г/л с высокой степенью очистки. This scheme provides a phenol decomposition rate of 0.27 g / l • h even with an initial phenol concentration of 3 g / l with a high degree of purification.

В таблице представлены также сравнительные данные по эффективности процесса очистки известным и предложенным способами. The table also presents comparative data on the effectiveness of the cleaning process known and proposed methods.

Предлагаемый способ позволяет в 6 раз увеличить концентрацию фенолов в очищаемых сточных водах, осуществлять процесс очистки в непрерывных условиях, значительно повысить скорость процесса, причем процесс совместного биологического и химического окисления проводится в одном объеме и одновременно, что значительно упрощает аппаратурное оформление биологической очистки. The proposed method allows a 6-fold increase in the concentration of phenols in the wastewater to be treated, the purification process to be carried out under continuous conditions, the process speed can be significantly increased, and the process of combined biological and chemical oxidation is carried out in one volume and at the same time, which greatly simplifies the hardware design of biological treatment.

Источники информации:
1. SU 681002, Ф.И. Струков, Е.Н. Макеева, Е.Н. Беляева. 1979.Sources of information:
1. SU 681002, F.I. Strukov, E.N. Makeeva, E.N. Belyaev. 1979.

2. SU 1715714 A1, Д.Н. Загидулина, С.Н. Загидулин. 1992 - прототип. 2. SU 1715714 A1, D.N. Zagidulina, S.N. Zagidulin. 1992 - prototype.

Claims

The method of biological treatment of wastewater from phenol with activated sludge, including adaptation of activated sludge, characterized in that the treatment is carried out with activated sludge and hydrogen peroxide, the activated sludge being previously adapted to high phenol concentrations of not more than 3.0 g / l and hydrogen peroxide not more than 3 g / l