RU2472719C2 - Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment - Google Patents

Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2472719C2
RU2472719C2 RU2011107616/05A RU2011107616A RU2472719C2 RU 2472719 C2 RU2472719 C2 RU 2472719C2 RU 2011107616/05 A RU2011107616/05 A RU 2011107616/05A RU 2011107616 A RU2011107616 A RU 2011107616A RU 2472719 C2 RU2472719 C2 RU 2472719C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste water
aerobic
contaminants
aeration
wastewater treatment
Prior art date
Application number
RU2011107616/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011107616A (en
Inventor
Николай Сергеевич Серпокрылов
Алла Сергеевна Смоляниченко
Алексей Александрович Марочкин
Владимир Владимирович Толмачев
Иван Иванович Лесников
Наталья Николаевна Гризодуб
Original Assignee
Николай Сергеевич Серпокрылов
Алла Сергеевна Смоляниченко
Алексей Александрович Марочкин
Владимир Владимирович Толмачев
Иван Иванович Лесников
Наталья Николаевна Гризодуб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Сергеевич Серпокрылов, Алла Сергеевна Смоляниченко, Алексей Александрович Марочкин, Владимир Владимирович Толмачев, Иван Иванович Лесников, Наталья Николаевна Гризодуб filed Critical Николай Сергеевич Серпокрылов
Priority to RU2011107616/05A priority Critical patent/RU2472719C2/en
Publication of RU2011107616A publication Critical patent/RU2011107616A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472719C2 publication Critical patent/RU2472719C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in biological and physical-and-chemical treatment of waste water or in industrial water supply. The method is realised via aeration, sorption and oxidation of contaminants in starting waste water on charge material. The charge material used is dispersed natural schungite mineral which is added at the same time as the waste water to be treated and/or into an aerobic bioreactor. Contaminants are oxidised by dissolved oxygen directly on the surface of schungite and by microorganisms immobilised on the charge material.
EFFECT: high efficiency of treatment.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод аэрацией и может быть использовано при биологической и физико-химической очистке сточных вод или в области промышленного водоснабжения.The invention relates to the field of wastewater treatment by aeration and can be used in biological and physico-chemical wastewater treatment or in the field of industrial water supply.

Известен способ аэробной биологической очистки сточной воды в биореакторе с иммобилизованными микроорганизмами. В качестве загрузки для повышения эффективности процесса аэрации и микробного окисления загрязнений в биореакторе используют кварцевый песок, доломитовый материал, активированный уголь, твердые субстраты угля (Заявка ФРГ N 3917595, кл. C02F 3/06, 1990).A known method of aerobic biological wastewater treatment in a bioreactor with immobilized microorganisms. As a load, to increase the efficiency of the aeration process and the microbial oxidation of contaminants in the bioreactor, silica sand, dolomite material, activated carbon, solid coal substrates are used (German Application No. 3917595, class C02F 3/06, 1990).

Недостатком известного способа являются увеличенные затраты, обусловленные низкими концентрациями растворенного кислорода вследствие применения недостаточно эффективных загрузок, что требует повышенного расхода электроэнергии на дополнительную аэрацию.The disadvantage of this method is the increased costs due to low concentrations of dissolved oxygen due to the use of insufficiently effective downloads, which requires increased energy consumption for additional aeration.

Известен также способ аэробной очистки сточных вод, осуществляемый в присутствии подвижного носителя микроорганизмов в виде пористого полимерного или сополимерного материала, содержащего 5-60% активированного угля, с плотностью не более плотности, поступающей на очистку жидкости с активным илом, и аэрацией кислородсодержащим газом с последующим отводом из аэротенка обработанной воды и свободного активного ила и удержанием в нем носителей микроорганизмов, разработанный Научно-производственным экологическим предприятием "Экополис" (Патент РФ 2039013 C1, C02F 3/08, 1992).There is also a method of aerobic wastewater treatment, carried out in the presence of a mobile carrier of microorganisms in the form of a porous polymer or copolymer material containing 5-60% activated carbon, with a density of not more than the density supplied to the cleaning liquid with activated sludge, and aeration with an oxygen-containing gas, followed by the removal from the aeration tank of treated water and free activated sludge and the retention of carriers of microorganisms in it, developed by the Ecopolis Scientific Industrial Production Enterprise (Pa ent of the Russian Federation 2039013 C1, C02F 3/08, 1992).

Недостатком известного способа очистки вод по Патенту РФ 2039013 C1 являются повышенные затраты на процесс, обусловленные высоким содержанием (5-60%) подвижного носителя микроорганизмов в виде активированного угля и необходимостью последующего его выделения из иловой смеси и возврата в технологический процесс.The disadvantage of this method of water purification according to RF Patent 2039013 C1 is the increased cost of the process due to the high content (5-60%) of the mobile carrier of microorganisms in the form of activated carbon and the need for its subsequent separation from the sludge mixture and return to the process.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ аэробной очистки сточных вод методом сорбции и окисления иммобилизованными микроорганизмами во взвешенном слое загрузочного материала в виде угля, клиноптилолита, дробленого керамзита и др. (Патент РФ 2079447, C02F 3/02, 1994).Closest to the proposed method is a method of aerobic wastewater treatment by sorption and oxidation by immobilized microorganisms in a suspended layer of loading material in the form of coal, clinoptilolite, crushed expanded clay, etc. (RF Patent 2079447, C02F 3/02, 1994).

Недостатком принятого за прототип способа аэробной очистки сточных вод являются увеличенные затраты на осуществление процесса в целом, обусловленные применением недостаточно эффективных и дорогостоящих загрузок.The disadvantage of the aerobic wastewater treatment method adopted as a prototype is the increased costs for the process as a whole, due to the use of insufficiently efficient and expensive downloads.

Цель заявляемого изобретения - повышение эффективности процесса аэробной очистки сточных вод путем сокращения затрат на аэрацию.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the aerobic wastewater treatment process by reducing the cost of aeration.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе аэробной очистки сточных вод, включающем подачу сточных вод, аэрацию, сорбцию и окисление загрязнений на загрузочном материале, в качестве загрузочного материала используют диспергированный природный минерал шунгит, который вводится одновременно с очищаемой сточной водой и/или в аэробный биореактор, и окисление загрязнений ведется растворенным кислородом непосредственно на поверхности шунгита, а также иммобилизованными на загрузочном материале микроорганизмами.This goal is achieved by the fact that in the known method of aerobic wastewater treatment, including the supply of wastewater, aeration, sorption and oxidation of contaminants on the feed material, dispersed natural mineral shungite is used as the feed material, which is introduced simultaneously with the treated wastewater and / or aerobic bioreactor, and the oxidation of contaminants is carried out with dissolved oxygen directly on the surface of schungite, as well as microorganisms immobilized on the loading material.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Исходная вода, содержащая загрязнения, подается в зону аэрации. В исходную воду или непосредственно в зону аэрации вводится диспергированный загрузочный материал в виде природного материала шунгит. В зоне аэрации ведется сорбция и окисление загрязнений растворенным кислородом непосредственно на поверхности шунгита, а также иммобилизованными на загрузочном материале микроорганизмами.Source water containing contaminants is supplied to the aeration zone. Dispersed feed material in the form of natural schungite material is introduced into the feed water or directly into the aeration zone. Sorption and oxidation of contaminants with dissolved oxygen directly on the surface of schungite, as well as microorganisms immobilized on the loading material, are carried out in the aeration zone.

Пример 1. Воду, загрязненную неорганическим соединением, сульфитом натрия, имеющую pH 7,5 и температуру 20°C, подвергали очистке аэрацией в аэробном реакторе объемом 300 дм3 при высоте слоя воды 0,45 м и расходе воздуха Q=130 л/мин заявляемым способом и способом по прототипу. Очистку воды от сульфита натрия вели при концентрации загрузочных материалов 1,0 г на 1 л, при введении их в биореактор.Example 1. Water contaminated with an inorganic compound, sodium sulfite, having a pH of 7.5 and a temperature of 20 ° C, was subjected to purification by aeration in an aerobic reactor with a volume of 300 dm 3 at a water layer height of 0.45 m and air flow Q = 130 l / min the claimed method and the method of the prototype. Water purification from sodium sulfite was carried out at a concentration of feed materials of 1.0 g per 1 liter, with their introduction into the bioreactor.

Оценку эффективности процесса вели по коэффициенту массопередачи кислорода и стоимости загрузочного материала (табл.1).The process efficiency was assessed by the mass transfer coefficient of oxygen and the cost of the feed material (Table 1).

Таблица 1Table 1 Показатели процесса очистки сточных вод аэрацией от неорганического загрязненияThe performance of the wastewater treatment by aeration from inorganic pollution НаименованиеName Способ очистки сточных вод с загрузочным материаломThe method of wastewater treatment with feed material заявляемыйclaimed по прототипуprototype шунгитshungite без загрузкиno download керамзитexpanded clay клиноптилолитclinoptilolite актив-й угольactive coal Коэффициент массопередачи, час-1 Mass transfer coefficient, hour -1 15.6115.61 11.5611.56 7.207.20 8.178.17 5.365.36 Стоимость загрузки, руб./тCost of loading, rub / t 3200032000 -- 1500015,000 2460024600 8500085000

Заявляемый способ (табл.1) по коэффициенту массопередачи эффективнее способа с загрузочным материалом по прототипу. По стоимости загрузочного материала затраты выше на керамзит и активированный уголь, чем на шунгит, но ниже, чем на песок. Способ с шунгитом по коэффициенту массопередачи эффективнее способа по прототипу с керамзитом (15.61/7.2) в 2.17 раза. Это означает, что для достижения равного эффекта с заявляемым способом потребуется в 2.17 раз больше загрузки по прототипу, т.е. (2.17×15000) 32550 руб., т.е. и по затратам на материалы заявляемый способ является более эффективным, что соответствует цели изобретения - повышение эффективности процесса аэробной очистки сточных вод путем сокращения затрат на аэрацию.The inventive method (table 1) in terms of mass transfer is more efficient than the method with the boot material according to the prototype. The cost of the feed material is higher for expanded clay and activated carbon than for shungite, but lower than for sand. The method with shungite in mass transfer coefficient is 2.17 times more effective than the method of the prototype with expanded clay (15.61 / 7.2). This means that in order to achieve an equal effect with the claimed method, 2.17 times more loading of the prototype is required, i.e. (2.17 × 15000) 32550 rub., I.e. and for material costs, the claimed method is more efficient, which corresponds to the purpose of the invention is to increase the efficiency of the aerobic wastewater treatment process by reducing the cost of aeration.

Пример 2. Хозяйственно-бытовую сточную воду после решеток и песколовок, имеющую pH 7,5 и температуру 20°C, подвергали очистке в аэробном реакторе объемом 300 дм3 при высоте слоя воды 0.45 м и расходе воздуха Q=130 л/мин с концентрацией биомассы 2 г/л по сухому веществу заявляемым способом и способом по прототипу. Очистку сточной воды вели при концентрации загрузочных материалов 1,0 г на 1 л при введении их в исходные сточные воды. Оценку процесса вели по количеству полученного растворенного кислорода при затратах 1 кВт×час электроэнергии (табл.2).Example 2. Domestic wastewater after gratings and sand traps having a pH of 7.5 and a temperature of 20 ° C was subjected to treatment in an aerobic reactor with a volume of 300 dm 3 at a water layer height of 0.45 m and an air flow rate of Q = 130 l / min with a concentration biomass of 2 g / l dry matter by the claimed method and the method of the prototype. Wastewater treatment was carried out at a concentration of feed materials of 1.0 g per 1 l when introduced into the source wastewater. The process was evaluated by the amount of dissolved oxygen obtained at a cost of 1 kW × hour of electricity (table 2).

Таблица 2table 2 Количество произведенного кислорода при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод на 1 кВт×час электроэнергииThe amount of oxygen produced in the treatment of domestic wastewater per 1 kW × hour of electricity НаименованиеName Способ очистки сточных вод с загрузочным материаломThe method of wastewater treatment with feed material заявляемыйclaimed по прототипуprototype шунгитshungite без загрузкиno download керамзитexpanded clay песокsand актив-й угольactive coal Кислород, кгO2 / кВт×часOxygen, kgO 2 / kW × hour 0.10.1 0.0570.057 0.0500.050 0.0470.047 0.0210.021 Эффективность (шунгит / другой материал)Efficiency (shungite / other material) 1one 1.751.75 2.02.0 2.132.13 4.774.77

Из данных табл.2 следует существенная экономическая эффективность затрат электроэнергии на реализацию заявляемого способа, что также соответствует цели изобретения.From the data of table 2 it follows a significant economic efficiency of energy costs for the implementation of the proposed method, which also meets the purpose of the invention.

Claims (1)

Способ аэробной очистки сточных вод, включающий подачу сточных вод, аэрацию, сорбцию и окисление загрязнений на загрузочном материале, отличающийся тем, что в качестве загрузочного материала используют диспергированный природный минерал шунгит, который вводят одновременно с очищаемой сточной водой и/или в аэробный биореактор, и окисление загрязнений ведут растворенным кислородом непосредственно на поверхности шунгита, а также иммобилизованными на нем микроорганизмами. A method for aerobic wastewater treatment, including wastewater supply, aeration, sorption and oxidation of contaminants on a loading material, characterized in that dispersed natural mineral shungite is used as a loading material, which is introduced simultaneously with the wastewater being cleaned and / or into an aerobic bioreactor, and pollutants are oxidized by dissolved oxygen directly on the surface of shungite, as well as by microorganisms immobilized on it.
RU2011107616/05A 2011-02-28 2011-02-28 Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment RU2472719C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107616/05A RU2472719C2 (en) 2011-02-28 2011-02-28 Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107616/05A RU2472719C2 (en) 2011-02-28 2011-02-28 Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011107616A RU2011107616A (en) 2012-09-10
RU2472719C2 true RU2472719C2 (en) 2013-01-20

Family

ID=46938438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011107616/05A RU2472719C2 (en) 2011-02-28 2011-02-28 Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472719C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104138742A (en) * 2014-07-18 2014-11-12 常州大学 Method for preparing adsorption materials for removing zinc in industrial waste water
WO2016204649A1 (en) 2015-06-17 2016-12-22 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo "Gazprom" Biocomposite material for purification of sewage waters from nitrite, nitrate and phosphate ions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079447C1 (en) * 1994-11-08 1997-05-20 Государственный научный центр Российской Федерации - Комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной геологии Method of cleaning water from difficulty oxidized organic compounds
RU2185329C1 (en) * 2001-06-04 2002-07-20 Царегородцев Андрей Витальевич Device for water purification and conditioning
RU2225368C1 (en) * 2003-03-18 2004-03-10 Эль Юрий Федорович Method of extensive treatment of sewage and biological extensive treatment station
LT5295B (en) * 2004-03-08 2005-12-27 Eduard Osipov Process for sorptional purification of drinking-water
RU92418U1 (en) * 2009-11-12 2010-03-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Обнинский Центр Науки И Технологий" BIO ENGINEERING WASTE WATER TREATMENT
DE102008050464A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Hans Felder Flow-through device, useful for conducting a liquid (e.g. drinking water) or gaseous medium, comprises zeolite components, naturally occurring or synthetic schungite components having a specific carbon content and silver-components

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079447C1 (en) * 1994-11-08 1997-05-20 Государственный научный центр Российской Федерации - Комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной геологии Method of cleaning water from difficulty oxidized organic compounds
RU2185329C1 (en) * 2001-06-04 2002-07-20 Царегородцев Андрей Витальевич Device for water purification and conditioning
RU2225368C1 (en) * 2003-03-18 2004-03-10 Эль Юрий Федорович Method of extensive treatment of sewage and biological extensive treatment station
LT5295B (en) * 2004-03-08 2005-12-27 Eduard Osipov Process for sorptional purification of drinking-water
DE102008050464A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Hans Felder Flow-through device, useful for conducting a liquid (e.g. drinking water) or gaseous medium, comprises zeolite components, naturally occurring or synthetic schungite components having a specific carbon content and silver-components
RU92418U1 (en) * 2009-11-12 2010-03-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Обнинский Центр Науки И Технологий" BIO ENGINEERING WASTE WATER TREATMENT

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104138742A (en) * 2014-07-18 2014-11-12 常州大学 Method for preparing adsorption materials for removing zinc in industrial waste water
WO2016204649A1 (en) 2015-06-17 2016-12-22 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo "Gazprom" Biocomposite material for purification of sewage waters from nitrite, nitrate and phosphate ions

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011107616A (en) 2012-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017413373B2 (en) Method and device for bioremediation of water body
TWI594957B (en) Method of removing recalcitrant organic pollutants
US8372285B2 (en) Method and apparatus for the bio-remediation of aqueous waste compositions
US9162909B2 (en) Method and apparatus for the bio-remediation of aqueous waste compositions
Adams et al. Start-up of Anammox systems with different biochar amendment: Process characteristics and microbial community
CN111018129A (en) Organic industrial tail water treatment method based on ozone oxidation and biodegradation near-field coupling system
Chen et al. Airlift bioreactor system for simultaneous removal of hydrogen sulfide and ammonia from synthetic and actual waste gases
Yi et al. Immobilized denitrifying bacteria on modified oyster shell as biofilter carriers enhance nitrogen removal
Zhuang et al. Advanced treatment of biologically pretreated coal gasification wastewater using a novel expansive flow biological intermittent aerated filter process with a ceramic filler from reused coal fly ash
RU2472719C2 (en) Method of increasing efficiency of aerobic waste water treatment
KR20190027800A (en) A treatment apparatus of high concentration organic wastewater using odor removal microorganism
JP2001170671A (en) Biological treatment method and device for waste water
Biniaz et al. Wastewater treatment: employing biomass
CN106904743A (en) A kind of water-treatment biological membrane reactor
KR100991403B1 (en) Wastewater treatment apparatus reducing a nasty smell and method thereof
US20210179467A1 (en) Sustainable processes for treating wastewater
CN207943927U (en) Biologic packing material strengthens sorption cycle system
CN104496009A (en) Method and device for starch processing industry wastewater
CN106145308A (en) A kind of oxygen carrying water-purifying material processed for sewage aeration
CN204342618U (en) A kind for the treatment of unit of starch processing industry organic wastewater
CN102976560A (en) Process for treating sulfamide-containing pharmaceutical wastewater
CN220907296U (en) Domestic sewage treatment system
JP2003126838A (en) Method for purifying contaminated soil
CN206814562U (en) A kind of sewage treatment equipment
KR20020002448A (en) Fluidized porous media soak with zeolite for removal of organic carbon and denitrification

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130301