RU2210549C1 - Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота - Google Patents
Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210549C1 RU2210549C1 RU2002110305A RU2002110305A RU2210549C1 RU 2210549 C1 RU2210549 C1 RU 2210549C1 RU 2002110305 A RU2002110305 A RU 2002110305A RU 2002110305 A RU2002110305 A RU 2002110305A RU 2210549 C1 RU2210549 C1 RU 2210549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- nitrate
- nitrogen
- aerobic
- anaerobic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота и может быть использовано для очистки сточных вод химического производства, производства удобрений животноводческих комплексов и городских сточных вод. Потоки аммоний- и нитратсодержащих сточных вод совместно подают на стадию анаэробной денитрификации, которую проводят с удельной скоростью 3,2-4,5 мг/(г•ч). Затем воду подают на стадию аэробной обработки, где осуществляют нитрификацию с удельной скоростью 1,2-2,0 мг/(г•ч). Нитратсодержащий поток и отделенный активный ил рециркулируют с аэробной стадии на анаэробную при поддержании количественного соотношения рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды равным от 3:1 до 5:1. Количество кислорода на анаэробной стадии поддерживают меньшим 0,5 мг/л, а на аэробной - меньшим 2 мг/л. Технический результат - повышение степени очистки вод и упрощение процесса. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод химического производства, производства удобрений, животноводческих комплексов, а также городских сточных вод от органических соединений и азота.
Известен способ биологической очистки сточных вод от органических соединений путем их аэрации в закрытом реакторе при постоянном перемешивании, повторной аэрации в следующем аэробном реакторе при периодическом перемешивании; по истечении заданного периода времени воду подают в третий реактор для обработки воды в анаэробных условиях и далее в четвертый - для нитрификации (см. заявку USA 5861095 А, кл. C 02 F 3/30 с приоритетом 09.04.97 г. , опубл. 19.01.99 г.).
Недостатком известного способа является многостадийность процесса и, как следствие этого, сложность эксплуатации, а также дефицит органического субстрата для денитрификации в связи с наличием аэробных процессов на начальных стадиях очистки.
Известен способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота путем первичного отстаивания, анаэробной обработки осветленной воды на поверхности загрузки с иммобилизованной биомассой, аэробной обработки воды на поверхности аэрируемой загрузки с иммобилизованной биомассой, вторичного отстаивания и стабилизации отделенного осадка (см. заявку ФРГ 4433444, кл. C 02 F 3/02 с приоритетом 20.09.94 г., опубл. 21.03.96 г.).
Недостатком известного способа является невысокая степень очистки и отсутствие возможности его применения для очистки концентрированных сточных вод.
Известен способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота путем обработки сточных вод активным илом до полной аммонификации азота органических соединений на анаэробной стадии процесса при удельной скорости денитрификации 6-8 мг/(г•ч), последующей обработки активным илом при удельной скорости нитрификации 2,7-3,2 мг/(г•ч), при окислительно-восстановительном потенциале 210-290 мВ и при возрасте активного ила 3-7 суток на аэробной стадии с отделением активного ила и возвратом его на анаэробную стадию (см. авт. свид. СССР 1275886, кл. C 02 F 3/30 с приоритетом 20.09.84 г.).
Недостатком известного способа является невысокая степень очистки и сложность осуществления процесса, обусловленная многообразием контролируемых параметров.
Известен способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота, наиболее близкий по назначению и технической сущности к заявляемому, заключающийся в подаче очищаемых сточных вод двумя потоками: аммонийсодержащих и нитратсодержащих азотных сточных вод; при этом первый из потоков после усреднения и отведения контролируемых некондиционных аммонийсодержащих стоков на отстаивание (в случае несоответствия показателей по составу стоков) подают на нитрификацию, а второй - после усреднения и отведения контролируемых некондиционных нитратсодержащих азотных стоков на отстаивание (в случае несоответствия показателей по составу стоков) - на денитрификацию. Нитрификацию аммонийсодержащих азотных вод ведут при перемешивании аэрацией в присутствии рециркулируемого из отстойника активного ила возрастом 20 суток, а денитрификацию нитратсодержащих азотных стоков ведут при перемешивании аэрацией в присутствии рециркулируемого из отстойника активного ила возрастом 60 суток.
Сточные воды, прошедшие стадию нитрификации, направляют на стадию денитрификации, которую осуществляют в присутствии водно-щелочных стоков, после чего весь поток сточных вод (как после стадии нитрификации, так и после стадии денитрификации) подвергают отстаиванию.
После отстаивания одну часть активного ила и иловой смеси рециркулируют на аэробную стадию (нитрификации), а другую направляют на анаэробную стадию (денитрификации); осветленную воду подвергают 2-ступенчатой тонкой биологической очистке на аэрируемой тонкой волокнистой полипропиленовой загрузке с иммобилизованной микрофлорой с последующим обеззараживанием ультрафиолетовым облучением (см. патент РФ 2162824, кл. C 02 F 3/02 с приоритетом 07.11.99 г., опубл. бюл. 4 (2 ч.), 2001 г.).
Недостатком известного способа является невысокая степень очистки от соединений азота, обусловленная неоптимальностью параметров процесса (кислородного режима, удельных скоростей) и сложность осуществления процесса из-за его многостадийности и необходимости раздельной очистки потоков аммоний- и нитратсодержащих сточных вод.
По воспроизведенным данным содержание общего азота в очищенной воде составляет 14,8 мг/л, в том числе азота аммонийного - 1,8 мг/л, азота нитратного - 2,7 мг/л, азота нитритного - 10,3 мг/л (последний является токсичным, ПДК его для рыбохозяйственного водоема - 0,02 мг/л, а для водоема культурно-бытового водопользования - 0,08 мг/л), т.е. качество очищенной сточной воды не соответствует требованиям на сброс в водоемы.
Техническим результатом предлагаемого способа биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота является повышение степени очистки сточных вод и упрощение процесса.
Технический результат достигается тем, что в способе биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота, включающем подачу на очистку потоков аммоний- и нитратсодержащих сточных вод, обработку сточных вод активным илом на анаэробной и аэробной стадиях, отделение активного ила и рециркуляцию отделенного активного ила, потоки аммоний- и нитратсодержащих сточных вод подают совместно на стадию анаэробной денитрификации, денитрификацию ведут с удельной скоростью 3,2-4,5 мг/(г•ч), а последующую нитрификацию на стадии аэробной обработки ведут с удельной скоростью 1,2-2,0 мг/(г•ч), нитратсодержащий поток и отделенный активный ил рециркулируют с аэробной стадии на анаэробную, при этом количественное соотношение рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды поддерживают равным от 3:1 до 5:1, количество кислорода на анаэробной стадии поддерживают меньше 0,5 мг/л, а на аэробной - меньше 2 мг/л.
Способ осуществляют следующим образом.
Аммонийсодержащий поток сточной воды, содержащей общий азот в количестве 30-150 мг/л, БПК - 250-750 мг/л, ХПК - 350-1000 мг/л, смешивают с нитратсодержащим потоком и активным илом, рециркулируемыми с аэробной стадии обработки. Процесс денитрификации на анаэробной стадии осуществляют с удельной скоростью 3,2-4,5 мг/(г•ч) при перемешивании для обеспечения массообмена, поддерживая количество кислорода 0,3-0,45 мг/л.
На этой стадии происходит процесс анаэробной деструкции органических соединений, при этом содержащийся в них азот переходит в аммонийную форму. Процесс ведут до полной аммонификации азота органических соединений при отсутствии свободного кислорода; глубокое окисление органических соединений осуществляется связанным кислородом нитратсодержащего потока в процессе денитрификации нитратов до молекулярного азота.
Для этого соотношение количества рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды поддерживают равным от 3:1 до 5:1.
При удельной скорости денитрификации на анаэробной стадии - 3,2-4,5 мг/(г•ч) и удельной скорости нитрификации 1,2-2,0 мг/(г•ч) - на аэробной достигается высокая степень очистки, удовлетворяющая требованиям ПДК водоемов (см. таблица, пп. 1-3).
При удельной скорости денитрификации на анаэробной стадии - ниже 3,2 мг/(г•ч) и нитрификации на аэробной стадии ниже 1,2 мг/(г•ч) несколько повышается степень очистки воды, но при этом увеличиваются капитальные и энергозатраты (см. таблица, п. 4).
При удельной скорости денитрификации на анаэробной стадии - выше 4,5 мг/(г•ч) и нитрификации на аэробной стадии выше 2,0 мг/(г•ч) происходит резкое ухудшение степени очистки воды по всем формам азота (см. таблица, п. 5).
При увеличении концентрации растворенного кислорода на анаэробной стадии денитрификации до 0,5 мг/л и выше происходит замедление процесса и снижение степени очистки по окисленным формам азота (нитратам) (см. таблица, пп. 7, 9).
При увеличении концентрации растворенного кислорода на аэробной стадии нитрификации до 2,0 мг/л и выше происходит повышение его концентрации на стадии денитрификации, что также приводит к замедлению процесса на этой стадии (см. таблица, п. 9).
При соотношении вышеуказанных потоков ниже 3:1 происходит, в сущности, глубокое удаление органических веществ и нитрификация, вследствие чего органического субстрата не хватает на денитрификацию, и процесс тормозится, при этом концентрация азота нитратов в очищенной воде превышает ПДК.
При соотношении потоков выше, чем 5:1, длительность процесса денитрификации сокращается - процесс замедляется и концентрация азота нитратов в очищенной воде становится выше ПДК.
Затем образующуюся смесь сточных вод подают на стадию аэробной обработки, где нитрификацию ведут с удельной скоростью 1,2-2,0 мг/(г•ч) при подаче кислорода в количестве 1,4-1,8 мг/л.
На аэробной стадии происходит процесс нитрификации до образования нитратов с последующей рециркуляцией нитратсодержащего потока с аэробной стадии на анаэробную при соотношении количества рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды от 3:1 до 5:1.
Очищенную воду, отделенную от активного ила отстаиванием, отводят с установки, а ил также рециркулируют с аэробной стадии (нитрификации) на анаэробную стадию (денитрификацию).
Продолжительность обработки на анаэробной и аэробной стадиях зависит от качества подаваемого на очистку стока.
Окисление органического субстрата, окисление и восстановление соединений азота происходит циклически и процессы нитри-, денитрификации протекают практически одновременно, что позволяет удалять соединения азота без использования дополнительного источника органического субстрата и получать очищенную воду, соответствующую современным нормативам на сброс в водоемы рыбохозяйственного или культурно-бытового назначения.
Очищенная вода имеет следующий состав:
Общий азот - 1,4-3,6 мг/л, азот аммонийный - 0,4-1 мг/л, азот нитратный - 1-2,6 мг/л, азот нитритный - 0,01-0,02 мг/л, БПКполн - 9-10 мг/л, ХПК - 70 мг/л.
Общий азот - 1,4-3,6 мг/л, азот аммонийный - 0,4-1 мг/л, азот нитратный - 1-2,6 мг/л, азот нитритный - 0,01-0,02 мг/л, БПКполн - 9-10 мг/л, ХПК - 70 мг/л.
Пример 1.
Поток аммонийсодержащей сточной воды с содержанием: общего азота - 100 мг/л, БПКполн - 450 мг/л, ХПК - 600 мг/л совместно с рециркулируемым потоком нитратсодержащей сточной воды подают на анаэробную стадию обработки, осуществляемую в присутствии подаваемого на эту стадию рециркулируемого с аэробной стадии (нитрификации) активного ила, поддерживая количественное соотношение рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды равным 3: 1; денитрификацию на стадии анаэробной обработки осуществляют с удельной скоростью 3,2 мг/(г•ч) при перемешивании в течение 8 часов. Количество кислорода на анаэробной стадии обработки поддерживают равным 0,45 мг/л.
Далее образующуюся смесь подают на стадию аэробной обработки для нитрификации, которую ведут с удельной скоростью 1,2 мг/(г•ч) при подаче кислорода в количестве 1,8 мг/л в течение 24 часов.
Очищенная вода имеет следующий состав: общего азота - 1,42 мг/л, азота аммонийного - 0,4 мг/л, азота нитратного - 1 мг/л, азота нитритного - 0,02 мг/л, БПКполн - 10 мг/л, ХПК - 70 мг/л.
Пример 2.
Процесс ведут аналогично примеру 1, при следующих параметрах процесса: удельная скорость денитрификации на стадии анаэробной обработки 3,85 мг/(г•ч), удельная скорость нитрификации на стадии аэробной обработки - 1,6 мг/(г•ч), соотношение количества рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему количеству воды равно 4:1; количество кислорода на анаэробной стадии - 0,35 мг/л, а на аэробной - 1,6 мг/л.
Очищенная вода имеет следующий состав: общего азота - 2,92 мг/л, азота аммонийного - 0,9 мг/л, азота нитратного - 2,0 мг/л, азота нитритного - 0,02 мг/л, БПКполн - 10 мг/л, ХПК - 70 мг/л.
Пример 3.
Процесс ведут аналогично примеру 1 при следующих параметрах процесса: удельная скорость денитрификации на стадии анаэробной обработки 4,5 мг/(г•ч), удельная скорость нитрификации на стадии аэробной обработки 2,0 мг/(г•ч), соотношение количества рециркулируемго нитратсодержащего потока к общему количеству воды равно 5:1; количество кислорода на анаэробной стадии - 0,3 мг/л, а на аэробной - 1,4 мг/л.
Очищенная вода имеет следующий состав: общего азота - 3,62 мг/л, азота аммонийного - 1,0 мг/л, азота нитратного - 2,6 мг/л, азота нитритного - 0,02 мг/л БПКполн - 10 мг/л, ХПК - 70 мг/л.
Данные, свидетельствующие о целесообразности выбора заявляемых параметров анаэробной и аэробной стадий обработки, приведены в таблице.
Из таблицы следует, что заявляемые параметры обеспечивают достижение качества очищенной сточной воды по соединениям азота, соответствующего ПДК для водоемов рыбохозяйственного или культурно-бытового назначения, запредельные же значения приводят к ухудшению требуемых показателей или значительному, в 1,5-2 раза, возрастанию капитальных и эксплуатационных затрат.
Только совокупность таких факторов, как совместная обработка аммоний- и нитратсодержащих потоков сточных вод, целесообразно выбранные параметры процесса - удельная скорость стадий нитрификации - денитрификации, соотношение количества рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему количеству воды и кислородный режим каждой из стадий, позволяют решить поставленную задачу - повысить степень очистки сточных вод и упростить процесс за счет возможности сокращения его стадий, в том числе за счет исключения стадии введения органического субстрата.
Предложенный способ по сравнению с известным обеспечивает повышение степени очистки сточных вод по общему азоту с 14,8 до 3,62 мг/л (что соответствует требованиям на сброс в водоемы рыбохозяйственного - 9,5 мг/л или культурно-бытового водопользования - 11,02 мг/л) за счет совместной очистки аммоний- и нитратсодержащих потоков, предлагаемого кислородного и скоростного режимов процесса и количественных соотношений рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды, а также упрощения процесса за счет сокращения количества стадий и совместной очистки потоков сточных вод.
При этом количество азота аммонийного снижается с 1,8 до 1 мг/л, азота нитратного с 2,7 до 2,6 мг/л, азота нитритного (токсичного соединения) с 10,3 до 0,01-0,02 мг/л.
Исключение введения дополнительного органического субстрата позволяет сократить капитальные и эксплуатационные затраты, обусловленные стоимостью реагента и дополнительной ступенью очистки.
Claims (1)
- Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота, включающий подачу потоков аммоний- и нитратсодержащих сточных вод, обработку их активным илом на анаэробной и аэробной стадиях, отделение активного ила и рециркуляцию отделенного активного ила, отличающийся тем, что потоки аммоний- и нитратсодержащих сточных вод подают совместно на стадию анаэробной денитрификации, денитрификацию ведут с удельной скоростью 3,2-4,5 мг/(г•ч), а последующую нитрификацию на стадии аэробной обработки ведут с удельной скоростью 1,2-2,0 мг/(г•ч), нитратсодержащий поток и отделенный активный ил рециркулируют с аэробной стадии на анаэробную, при этом количественное соотношение рециркулируемого нитратсодержащего потока к общему потоку воды поддерживают равным от 3: 1 до 5: 1, количество кислорода на анаэробной стадии поддерживают меньше 0,5 мг/л, а на аэробной - меньше 2 мг/л.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110305A RU2210549C1 (ru) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110305A RU2210549C1 (ru) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2210549C1 true RU2210549C1 (ru) | 2003-08-20 |
Family
ID=29246583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110305A RU2210549C1 (ru) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210549C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492148C2 (ru) * | 2010-06-18 | 2013-09-10 | Московское Государственное Унитарное Предприятие "Мосводоканал" | Способ окисления аммония и труднодоступного органического вещества сточных вод в аэробно-аноксидных условиях (варианты) |
RU2685304C2 (ru) * | 2014-09-03 | 2019-04-17 | Кемира Ойй | Способ удаления азота из водной среды |
-
2002
- 2002-04-18 RU RU2002110305A patent/RU2210549C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492148C2 (ru) * | 2010-06-18 | 2013-09-10 | Московское Государственное Унитарное Предприятие "Мосводоканал" | Способ окисления аммония и труднодоступного органического вещества сточных вод в аэробно-аноксидных условиях (варианты) |
RU2685304C2 (ru) * | 2014-09-03 | 2019-04-17 | Кемира Ойй | Способ удаления азота из водной среды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2241113T3 (es) | Procedimiento que utiliza agua con fuerte contenido en amoniaco para la seleccion y el enriquecimiento de micro-organismos nitrificantes destinados a la nitrificacion de las aguas residuales. | |
ATE138355T1 (de) | Biologisches verfahren zur entfernung vom biologischem sauerstoffbedarf und stickstoff aus abwasser | |
JP4649911B2 (ja) | 有機物及び窒素含有排水の処理方法 | |
CN1986448A (zh) | 序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法 | |
JP4302341B2 (ja) | 生物学的窒素除去方法及び装置 | |
JP6084150B2 (ja) | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 | |
CN109111051A (zh) | 一种生活垃圾填埋场渗沥液处理方法及系统 | |
JP4570550B2 (ja) | 高濃度有機性廃水の窒素除去方法及び装置 | |
JP2661093B2 (ja) | 活性汚泥法による廃水処理方法 | |
CN100460498C (zh) | 一种采用序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法 | |
KR100430382B1 (ko) | 고농도 유기물, 질소, 인 함유 축산폐수의 처리 방법 및 그에 사용되는 처리 시스템 | |
RU2210549C1 (ru) | Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота | |
KR100336483B1 (ko) | 황 이용 탈질에 의하여 폐수 중의 질소를 제거하는 방법 | |
KR100705541B1 (ko) | 하·폐수에서 영양염류를 제거하기 위한 하·폐수처리방법 및장치 | |
Mekonen et al. | Use of sequencing batch reactor for biological denitrification of high nitrate-containing water | |
CN100542978C (zh) | 活性污泥法去除污水氨氮的方法 | |
CN100460500C (zh) | 一种序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法 | |
JPH08318292A (ja) | 廃水処理方法および廃水処理装置 | |
KR100243729B1 (ko) | 분말형 제올라이트의 생물학적 처리조 내에서의 연속 순환/재생에 의한 폐수의 생물학적 처리 방법 | |
CN105601056A (zh) | 一种强化脱氮除磷功能的污水处理方法 | |
KR100312544B1 (ko) | 피혁폐수의 생물학적 고도처리 방법 | |
KR960011888B1 (ko) | 질소, 인제거 겸용 생물학적 하,폐수처리장치 및 그 처리방법 | |
KR100796168B1 (ko) | 비오디(bod)성 유기계 오염물질과 무기계 질소 및 인 화합물질을 분해 가능케하는 기능성 담체를 이용한 처리공정. | |
JP2002273476A (ja) | 高濃度窒素含有排水の処理方法 | |
JPH0722756B2 (ja) | 廃水の生物学的脱窒素、脱リン方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110419 |