RU2552558C1 - Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water - Google Patents

Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water Download PDF

Info

Publication number
RU2552558C1
RU2552558C1 RU2014109445/05A RU2014109445A RU2552558C1 RU 2552558 C1 RU2552558 C1 RU 2552558C1 RU 2014109445/05 A RU2014109445/05 A RU 2014109445/05A RU 2014109445 A RU2014109445 A RU 2014109445A RU 2552558 C1 RU2552558 C1 RU 2552558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wastewater
microorganisms
chambers
effluents
organic compounds
Prior art date
Application number
RU2014109445/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Георгиевич Жуков
Андрей Александрович Веприцкий
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные биотехнологии" (ООО "ИНБИ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные биотехнологии" (ООО "ИНБИ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные биотехнологии" (ООО "ИНБИ")
Priority to RU2014109445/05A priority Critical patent/RU2552558C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552558C1 publication Critical patent/RU2552558C1/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)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: waste water is fed to the input of a sealed multi-stage filter module comprising at least three series-mounted chambers separated by partition walls, which allow the overflow of the waste water from the previous chamber to the next. The chambers have a floating load on which there is a biocenosis of microorganisms. The waste water passes through said multi-stage filter module with forced aeration and maintenance of acidic and ionic conditions, which are optimum for sustaining the microorganisms. The optimum ionic conditions are maintained using a salt concentrate obtained by demineralising water on reverse-osmosis apparatus, which is fed into a storage container.
EFFECT: high efficiency of treating industrial waste water from highly concentrated organic impurities without uncontrolled emission of volatile organic compounds from the apparatus into the atmosphere.
6 cl

Description

Изобретение относится к области обработки сточных вод, предпочтительно содержащих органические биодеградируемые соединения, и может быть использовано при очистке сточных вод прозводства, содержащих органические соединения, а также коммунальных сточных вод.The invention relates to the field of wastewater treatment, preferably containing organic biodegradable compounds, and can be used in the purification of industrial wastewater containing organic compounds, as well as municipal wastewater.

Для очистки стоков предприятия, содержащих органические компоненты, предложено использовать технологию аэробного биологического окисления органических соединений (микробиологическую фильтрацию, биофильтрацию) без использования каких-либо дополнительных окисляющих агентов (озона, хлора и т.п.), применение которых приводит к неконтролируемому образованию новых химических соединений, в том числе токсичных для бактериальных клеток (озон, активный хлор, хлорорганические соединений и т.п.). Для нейтрализации действия таких соединений система очистки стоков должна включать дополнительные аппараты, что увеличивает как капитальные затраты, так и стоимость эксплуатации системы.It was proposed to use the technology of aerobic biological oxidation of organic compounds (microbiological filtration, biofiltration) without any additional oxidizing agents (ozone, chlorine, etc.), the use of which leads to the uncontrolled formation of new chemical compounds, including toxic to bacterial cells (ozone, active chlorine, organochlorine compounds, etc.). To neutralize the effects of such compounds, the wastewater treatment system must include additional devices, which increases both capital costs and the cost of operating the system.

Микробную составляющую биофильтра для очистки стоков формируют в виде консорциума устойчиво эффективных микроорганизмов, проявляющих высокоспецифическую биокаталитическую активность в отношении компонентов стоков, доказанную в ходе предварительных испытаний. Для формирования консорциума используют исключительно непатогенные штаммы природного происхождения.The microbial component of the biofilter for wastewater treatment is formed in the form of a consortium of stably effective microorganisms that exhibit highly specific biocatalytic activity with respect to the components of the effluents, proved during preliminary tests. For the formation of the consortium using exclusively non-pathogenic strains of natural origin.

Известен (Jp, заявка 49/021951, опубл. 1992) способ обработки сточных вод, содержащих органические соединения, путем воздействия на сточные воды комбинированным действием ультрафиолетовых лучей, а также активированного хлора или гипохлорита с последующей доочисткой активированным углем.Known (Jp, application 49/021951, publ. 1992) a method of treating wastewater containing organic compounds by exposing the wastewater to the combined action of ultraviolet rays, as well as activated chlorine or hypochlorite, followed by purification with activated carbon.

Недостатком известного способа следует признать технологическую сложность способа, а также образование в процессе обработки хлором и ультрафиолетовыми лучами хлорорганических соединений, перекисей и хинонов.The disadvantage of this method should recognize the technological complexity of the method, as well as the formation during the processing of chlorine and ultraviolet rays of organochlorine compounds, peroxides and quinones.

Известен (RU, патент 2117639, опубл. 1998) способ снижения содержания органических химических веществ в сточный водах, содержащих органические соединения, с химической потребностью в кислороде (ХПК) путем химического окисления при наличии хлора, причем сточные воды подают, по меньшей мере, в один реактор, очищают при температуре более 15°С хлорсодержащим и/или хлорвыделяющим веществом, подачу хлора ведут в количестве более 1 г хлора на 1 г ХПК с расчетом на содержание хлора в хлорсодержащем и/или хлорвыделяющем веществе при молярном соотношении ОН- к Cl более 1,5 и величине pH сточной воды более 6 в течение более чем 0,4 ч, причем органические соединения по меньшей мере частично окисляются, затем сточные воды очищают в последующем цикле, и/или выводят, и/или сбрасывают из реактора.Known (RU, patent 2117639, publ. 1998) is a method of reducing the content of organic chemicals in wastewater containing organic compounds with a chemical oxygen demand (COD) by chemical oxidation in the presence of chlorine, and the wastewater is fed to at least one reactor, purified at a temperature of more than 15 ° C with a chlorine-containing and / or chlorine-releasing substance, chlorine is supplied in an amount of more than 1 g of chlorine per 1 g of COD with the expectation of the chlorine content in the chlorine-containing and / or chlorine-releasing substance at a molar ratio of OH - Cl more than 1.5 and a pH of the wastewater of more than 6 for more than 0.4 h, and the organic compounds are at least partially oxidized, then the wastewater is purified in a subsequent cycle, and / or discharged and / or discharged from the reactor .

Недостатком известного способа следует признать образование хлорорганических соединений в очищаемой воде в процессе очистки.The disadvantage of this method should recognize the formation of organochlorine compounds in the water to be purified during the cleaning process.

Известен (US, патент 5861095, опубл. 1999 г.) аэробно-анаэробный способ очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ 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 ее обработки в анаэробных условиях и далее, в четвертый - для нитрификации.Known (US patent 5861095, publ. 1999) is an aerobic-anaerobic method for treating wastewater from organic compounds and suspended solids by aeration in a closed reactor with constant stirring, re-aeration in the next aerobic reactor with periodic stirring; after a predetermined period of time, water is supplied to the third reactor for its treatment under anaerobic conditions and then, in the fourth, for nitrification.

Недостатком известного способа является его сложность, обусловленная многостадийностью, и повышенные энергозатраты вследствие необходимости постоянного перемешивания.The disadvantage of this method is its complexity due to multi-stage, and increased energy consumption due to the need for constant mixing.

Известен (Jp, заявка 62-295838, опубл. 1994 г.) способ очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ путем их аэробной обработки в присутствии плавающей загрузки с прикрепленными микроорганизмами для понижения БПК. После аэрации воду подвергают отстаиванию для отделения активного ила, осветленную воду подвергают вторичной аэрации на насадке с прикрепленными микроорганизмами с целью нитрификации и далее анаэробной обработке при перемешивании для денитрификации. Дальнейшая аэрация в присутствии плавающего носителя с прикрепленными микроорганизмами обеспечивает удаление фосфора с последующим отстаиванием для осветления воды.Known (Jp, application 62-295838, publ. 1994) a method of treating wastewater from organic compounds and suspended solids by aerobic treatment in the presence of a floating load with attached microorganisms to lower BOD. After aeration, water is sedimented to separate activated sludge, clarified water is subjected to secondary aeration on a nozzle with attached microorganisms for the purpose of nitrification and then anaerobic treatment with stirring for denitrification. Further aeration in the presence of a floating carrier with attached microorganisms removes phosphorus and then settles to clarify the water.

Недостатками известного способа являются его сложность, обусловленная многостадийностью процесса, сложность удерживания в системе очистки плавающего носителя и необходимость использования перемешивающих устройств, приводящая к повышенным затратам электроэнергии.The disadvantages of this method are its complexity, due to the multi-stage process, the difficulty of retaining a floating carrier in the cleaning system and the need to use mixing devices, which leads to increased energy costs.

Известен (RU, патент 2136614, опубл. 1999 г.) аэробно-анаэробный способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, заключающийся в смешении исходной воды и активного ила, насыщении смеси воздухом, сорбции загрязнений из образующейся водовоздушной смеси при прохождении ее через взвешенный слой активного ила с осветлением воды, отделением органического осадка и его деструкцией в анаэробных условиях; осветленная вода подвергается аэрации во взвешенном слое активного ила для удаления органических загрязнений с дальнейшей нитрификацией на загрузке с иммобилизованными микроорганизмами и денитрификацией с выделением свободного азота. Насыщенная воздухом иловая смесь подвергается постаэрации и флотации с отведением выделившегося воздуха на аэрацию. Обрабатываемая вода нисходящим потоком проходит через взвешенный слой аэрофлокул активного ила, очищаясь от загрязнений и выделяющегося азота, и далее с оставшейся частью активного ила проходит через загрузку с нитрификаторами, а восходящим потоком проходит через псевдоожиженный слой зернистого материала с факультативным биоценозом. Анаэробную обработку очищаемой воды осуществляют при прохождении ее через плотный взвешенный слой активного ила для восстановления нитратного азота; очищенную воду отстаивают для удаления остатков ила с последующим насыщением кислородом воздуха осветленной воды для окончательного удаления азота.Known (RU, patent 2136614, publ. 1999) is an aerobic-anaerobic method for biological treatment of wastewater from organic compounds and suspended solids, which consists in mixing the source water and activated sludge, saturating the mixture with air, sorbing contaminants from the resulting air-water mixture during its passage through a suspended layer of activated sludge with clarification of water, separation of organic sediment and its destruction under anaerobic conditions; clarified water is subjected to aeration in a suspended layer of activated sludge to remove organic contaminants with further nitrification at a charge with immobilized microorganisms and denitrification with the release of free nitrogen. The sludge mixture saturated with air is subjected to post-aeration and flotation with removal of the released air for aeration. The treated water flows in a downward flow through a suspended layer of activated sludge aeroflocles, being cleaned of contaminants and nitrogen released, and then with the remaining part of activated sludge passes through a charge with nitrifying agents, and in an upward flow passes through a fluidized bed of granular material with an optional biocenosis. Anaerobic treatment of purified water is carried out by passing it through a dense suspended layer of activated sludge to restore nitrate nitrogen; purified water is defended to remove sludge residues, followed by saturation of clarified water with air oxygen for the final removal of nitrogen.

Недостатком известного способа является его сложность, обусловленная многостадийностью процесса и, как следствие, сложным его конструктивным оформлением.The disadvantage of this method is its complexity, due to the multi-stage process and, as a consequence, its complex design.

Известен (US, заявка 95116354, опубл. 1995) аэробно-анаэробный способ очистки бытовых и подающихся биологическому разложению промышленных сточных вод путем аэрации смеси очищаемой воды и суспензии взвешенных веществ, возвращаемых из отстойника, на поверхностях погруженной в воду стационарной загрузки с прикрепленными микроорганизмами; создаваемый циркулирующий водовоздушный поток "омывает" верхнюю и нижнюю поверхности загрузки, способствуя интенсивному окислению органических веществ и сбраживанию их под воздействием биомассы, а оставшиеся в воде взвешенные твердые вещества и частицы биомассы удаляют отстаиванием.Known (US, application 95116354, publ. 1995) is an aerobic-anaerobic method for treating household and biodegradable industrial wastewater by aeration of a mixture of purified water and a suspension of suspended solids returned from the sump on surfaces of a stationary charge immersed in water with attached microorganisms; The created circulating water-air flow “washes” the upper and lower surfaces of the charge, promoting intensive oxidation of organic substances and their fermentation under the influence of biomass, and suspended solids and particles of biomass remaining in the water are removed by settling.

Недостатком известного способа является недостаточно высокая степень очистки сточных вод.The disadvantage of this method is the insufficiently high degree of wastewater treatment.

Известен (RU, патент 2137720, опубл. 1999) способ биологической очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод, заключающийся в отстаивании, анаэробной обработке, аэробной биологической очистке предварительно осветленных сточных вод аэрацией на объемной, пористой, профилированной загрузке, в процессе которой, в результате насыщения воды кислородом воздуха и создания интенсивной циркуляции в зоне аэрации, происходит окисление органических веществ; после аэрации вода подвергается вторичному отстаиванию с отделением биопленки, возвращаемой на стадию первичного отстаивания, а вода, прошедшая полную биологическую очистку, подвергается доочистке биофильтрацией на загрузке с последующим обеззараживанием.Known (RU, patent 2137720, publ. 1999) is a method of biological treatment of domestic and similar in composition industrial wastewater, which consists in settling, anaerobic treatment, aerobic biological treatment of pre-clarified wastewater by aeration on a volumetric, porous, shaped charge, in the process which, as a result of saturation of water with atmospheric oxygen and the creation of intense circulation in the aeration zone, the oxidation of organic substances occurs; after aeration, the water is subjected to secondary sedimentation with separation of the biofilm returned to the primary sedimentation stage, and the water, which has undergone a complete biological treatment, is subjected to post-treatment by biofiltration at the charge, followed by disinfection.

Недостатком известного способа является длительность процесса - около 85 часов из-за недостаточно эффективного использования анаэробной зоны, лишенной загрузки, одностадийного процесса аэробной обработки (только на загрузке с прикрепленными микроорганизмами) и неудовлетворительного режима циркуляции водовоздушной смеси как в процессе аэробной обработки, так и в процессе доочистки при нисходящем движении воды, и недостаточно высокая степень удаления аммонийного азота.The disadvantage of this method is the duration of the process - about 85 hours due to insufficient use of the anaerobic zone, devoid of loading, a one-stage process of aerobic treatment (only at the load with attached microorganisms) and the unsatisfactory mode of circulation of the water-air mixture both during the aerobic treatment and in the process tertiary treatment with a downward movement of water, and insufficiently high degree of removal of ammonium nitrogen.

Известен (RU, патент 2225368, опубл. 2004) способ глубокой биологической очистки сточных вод в установке, разделенной на четыре последовательно соединенные зоны с использованием анаэробных и аэробных условий с последующим разделением активного ила и очищенной воды путем отстаивания и отводом активного ила и очищенной воды, при этом очистку сточных вод в первых двух зонах установки ведут в анаэробных условиях при перемешивании с использованием микрофлоры, прикрепленной на инертный загрузочный материал, армированный металлом, в условиях отсутствия растворенного кислорода в первой зоне и концентрации растворенного кислорода во второй зоне, не превышающей 1,0 мг/л, очистку в третьей и четвертой зонах ведут в аэробных условиях, при этом очистку в третьей зоне ведут с использованием микрофлоры, прикрепленной на инертный загрузочный материал, при концентрации растворенного кислорода 2-3 мг/л, а очистку в четвертой зоне ведут с использованием свободноплавающей микрофлоры при поддержании избыточного количества растворенного кислорода более 4,0 мг/л, очищенную воду после отстаивания делят на два потока, один из которых в количестве не менее 50% от общего количества очищенной воды направляют в первую зону, а второй направляют на доочистку в аэробных условиях с использованием микрофлоры, прикрепленной на инертный загрузочный материал.Known (RU patent 2225368, publ. 2004) is a method of deep biological wastewater treatment in an installation divided into four series-connected zones using anaerobic and aerobic conditions, followed by separation of activated sludge and purified water by settling and discharging activated sludge and purified water, at the same time, wastewater treatment in the first two zones of the installation is carried out under anaerobic conditions with stirring using microflora attached to an inert loading material reinforced with metal, in the absence of The amount of dissolved oxygen in the first zone and the concentration of dissolved oxygen in the second zone not exceeding 1.0 mg / L, the cleaning in the third and fourth zones is carried out under aerobic conditions, while the cleaning in the third zone is carried out using microflora attached to an inert loading material when the concentration of dissolved oxygen is 2-3 mg / l, and the purification in the fourth zone is carried out using free-floating microflora while maintaining an excess of dissolved oxygen more than 4.0 mg / l, purified water after settling It is poured into two streams, one of which in an amount of not less than 50% of the total amount of purified water is sent to the first zone, and the second is sent for additional treatment under aerobic conditions using microflora attached to an inert loading material.

Недостатком известного способа является использование на нескольких стадиях обработки иммобилизованной на инертном загрузочном материале микрофлоры, что существенно удорожает процесс за счет необходимости периодической регенерации загрузки.The disadvantage of this method is the use at several stages of processing immobilized on an inert loading material microflora, which significantly increases the cost of the process due to the need for periodic regeneration of the load.

Общим недостатком всех перечисленных выше технических решений необходимо признать невозможность их применения для предварительной биологической очистки промышленных стоков в компактном исполнении, допускающем их установку непосредственно в помещениях предприятия.A common drawback of all the technical solutions listed above is the need to recognize the impossibility of their use for preliminary biological treatment of industrial effluents in a compact design that allows their installation directly in the premises of the enterprise.

Наиболее близким аналогом разработанного технического способа можно признать (UA, патент 9640, опубл. 30/09/1996) способ аэробного биологического окисления биологически разлагаемых органических соединений в сточных водах. Согласно известному способу осуществляют подачу сточных вод на вход каскадного фильтрационного модуля, содержащего, по меньшей мере, три последовательно установленные камеры, разделенные перегородками, установленными с обеспечением перетока очищаемых стоков из предыдущей камеры в последующую камеру, причем переток из камеры с нечетным номером в камеру с четным номером происходит в нижней части камер, а переток из камеры с четным номером в камеру с нечетным номером происходит в верхней части камер, в камерах размещена плавающая загрузка с закрепленным на ней сообществом микроорганизмов, а очищаемые стоки пропускают через указанный каскадный фильтровальный модуль при осуществлении принудительной аэрации и поддержании кислотного и ионного режима, оптимального для жизнедеятельности микроорганизмов.The closest analogue of the developed technical method can be recognized (UA, patent 9640, publ. 30/09/1996) a method of aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in wastewater. According to a known method, wastewater is supplied to the input of a cascade filtration module containing at least three successively installed chambers separated by partitions installed to ensure the flow of treated effluents from the previous chamber to the subsequent chamber, and the overflow from the chamber with an odd number to the chamber with an even number occurs at the bottom of the cameras, and transfer from an even-numbered camera to an odd-numbered camera occurs at the top of the cameras, a floating load is placed in the cameras and with a community of microorganisms attached to it, and the effluent to be cleaned is passed through the indicated cascade filter module during forced aeration and maintaining the acid and ionic regime, optimal for the life of microorganisms.

Недостатком известного способа следует признать недостаточную эффективность очистки сточных вод от органических биодеградируемых загрязнений из-за негерметичности используемого оборудования, приводящей к дополнительному загрязнению сточных вод микроорганизмами из атмосферы, а также необходимость использования дополнительных источников минеральных компонентов.The disadvantage of this method should be recognized as the insufficient efficiency of wastewater treatment from organic biodegradable contaminants due to leaks in the equipment used, leading to additional pollution of wastewater by microorganisms from the atmosphere, as well as the need to use additional sources of mineral components.

Техническая задача, решаемая использованием разработанной конструкции, состоит в расширении ассортимента средств первичной очистки сточных вод, содержащих различные органические компоненты, токсичные для большинства микроорганизмов и/или содержащиеся в стоках в опасно высоких концентрациях.The technical problem solved by using the developed design is to expand the range of primary wastewater treatment products containing various organic components, toxic to most microorganisms and / or contained in effluents at dangerously high concentrations.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в повышении эффективности очистки производственных стоков предприятия от высококонцентрированных, токсичных для обычной микрофлоры (включая микрофлору стандартных городских очистных сооружений) органических примесей без неконтролируемого выделения в атмосферу паров летучих органических соединений из объема установки.The technical result obtained by the implementation of the developed method consists in increasing the efficiency of purification of industrial effluents from highly concentrated organic impurities, toxic to ordinary microflora (including microflora of standard urban wastewater treatment plants), without uncontrolled emission of vapors of volatile organic compounds into the atmosphere from the installation volume.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ аэробного биологического окисления биологически разлагаемых органических соединений в сточных водах. Согласно разработанному способу сточные воды подают на вход герметично закрытого каскадного фильтрационного модуля, содержащего, по меньшей мере, три последовательно расположенные камеры, разделенные перегородками, установленными с обеспечением перетока очищаемых стоков из предыдущей камеры в последующую камеру, причем переток из камеры с нечетным номером в камеру с четным номером происходит в нижней части камер, а переток из камеры с четным номером в камеру с нечетным номером происходит в верхней части камер, при этом в камерах размещена плавающая загрузка с закрепленным на ней сообществом микроорганизмов, а очищаемые стоки пропускают через указанный каскадный фильтровальный модуль при осуществлении принудительной аэрации и поддержании кислотного и ионного режима, оптимального для жизнедеятельности микроорганизмов.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method of aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in wastewater. According to the developed method, the wastewater is fed to the inlet of a hermetically sealed cascade filtration module containing at least three successive chambers separated by partitions installed to ensure the flow of treated effluents from the previous chamber to the subsequent chamber, and the overflow from the chamber with an odd number to the chamber with an even number occurs at the bottom of the cameras, and transfer from an even-numbered camera to an odd-numbered camera occurs at the top of the cameras, while in cameras ene floating loading from fixed thereto microbial community, and cleaned waste water is passed through said cascade filter module when implementing forced aeration and maintaining the acidic and ionic optimum operating conditions for the microorganisms.

Количество камер в используемом фильтрационном модуле зависит от степени содержания загрязнений в очищаемых стоках. Экспериментально было установлено, что камер должно быть не меньше трех. В наиболее предпочтительном варианте фильтрационный модуль содержит восемь камер. Исполнение герметично закрытого фильтрационного модуля гарантирует отсутствие проникновения паров легколетучих органических соединений в атмосферу. Перетекание очищаемых стоков указанным образом препятствует смешиванию более загрязненных порций стоков со стоками, уже прошедшими частичную биологическую очистку, что фактически увеличивает время контакта загрязнений с сообществом микроорганизмов, осуществляющих удаление этих загрязнений из очищаемых стоков, а также обеспечивает непрерывное протекание процесса окислительной биодеградации загрязнений даже в периоды отсутствия подачи на очистку новых порций очищаемых стоков. Использование принудительной аэрации, а также поддержание в камерах кислотного и ионного режима, оптимального для жизнедеятельности микроорганизмов, обеспечивают нормальный рост и развитие сообщества микроорганизмов, присутствующих в камерах, что, в свою очередь, гарантирует повышение качества очистки сточных вод.The number of chambers in the used filtration module depends on the degree of contamination in the treated effluents. It was experimentally established that there should be at least three cameras. In a most preferred embodiment, the filter module comprises eight chambers. The design of a hermetically sealed filtration module ensures that vapors of volatile organic compounds do not enter the atmosphere. The flow of treated effluents in this way prevents the mixing of more contaminated portions of effluents with effluents that have already undergone partial biological treatment, which actually increases the contact time of the contaminants with the community of microorganisms that remove these pollutants from the effluent, and also ensures a continuous course of oxidative biodegradation of pollutants even during periods lack of supply for cleaning new portions of treated effluents. The use of forced aeration, as well as maintaining the acid and ionic regime in the chambers that is optimal for the life of microorganisms, ensure the normal growth and development of the community of microorganisms present in the chambers, which, in turn, guarantees an improvement in the quality of wastewater treatment.

Предпочтительно подачу сточных вод на очистку осуществляют из накопительной емкости, в которую предварительно собирают сточные воды из различных источников.Preferably, the wastewater is supplied for treatment from a storage tank into which wastewater is previously collected from various sources.

Поскольку состав органических примесей стоков априори известен или может быть определен с использованием известных методик химического анализа, обычно для создания стартового сообщества микроорганизмов используют культуры микроорганизмов с установленными физиолого-биохимическими свойствами, включая отсутствие токсичности и патогенности, выделенные из природных источников и адаптированные к окислительному разложению целевых органических компонентов очищаемых сточных вод. При необходимости дополнительно проверяют устойчивость культур микроорганизмов, которые предполагают ввести в состав первоначального сообщества, к действию комплекса органических соединений, входящих в состав сточных вод.Since the composition of the organic impurities of the effluents is a priori known or can be determined using well-known methods of chemical analysis, cultures of microorganisms with established physiological and biochemical properties, including the absence of toxicity and pathogenicity isolated from natural sources and adapted for oxidative decomposition of the target ones, are usually used to create a starting community of microorganisms organic components of treated wastewater. If necessary, they additionally check the resistance of microorganism cultures that are supposed to be included in the initial community to the action of a complex of organic compounds that make up the wastewater.

В том случае, когда на производстве, чьи сточные воды подлежат очистке, используют процесс обратноосмотической очистки воды, для поддержания оптимального ионного режима в камерах фильтрационного каскадного модуля может быть использован концентрат, получаемый при обратноосмотической очистке воды.In the case where a reverse osmosis water purification process is used in a plant whose wastewater is to be treated, the concentrate obtained by reverse osmosis water purification can be used in the chambers of the filtration cascade module to maintain the optimal ion mode.

Периодически, по мере накопления образующегося осадка в камерах фильтрационного каскадного модуля в процессе очистки стоков из камер модуля каскадной фильтрации предпочтительно проводят удаление образующегося осадка. Количество накопившегося в камерах фильтрационного каскадного модуля осадка определяют любым известным применимым в данном случае образом. В частности, может быть использован пьезодатчик или оптический датчик уровня.Periodically, as the accumulated sediment accumulates in the chambers of the cascade filtration module during the purification of effluents from the chambers of the cascade filtration module, it is preferable to remove the formed sediment. The amount of sediment accumulated in the chambers of the cascade filtration module is determined by any known method applicable in this case. In particular, a piezoelectric sensor or an optical level sensor can be used.

В случае незначительного объема сточных вод сточные воды с различных участков производства можно предварительно смешивать в накопительной емкости. Очистку предварительно смешанных в накопительной емкости сточных вод осуществляют в постоянном или импульсно-проточном режиме в зависимости от условий производства и общего объема сточных вод.In the case of a small volume of wastewater, wastewater from various production sites can be pre-mixed in a storage tank. The treatment of pre-mixed wastewater in the storage tank is carried out in a constant or pulse-flow mode, depending on the production conditions and the total volume of wastewater.

Поскольку в процессе накопления сточных вод в накопительной емкости образуются пары органических соединений, как и в процессе аэрации камер фильрационного каскадного модуля, указанные пары органических соединений предпочтительно удаляют из отработанного воздуха перед его выбросом в атмосферу. Удаление паров из отработанного воздуха может быть проведено любым известным способом.Since in the process of wastewater accumulation in the storage tank, vapors of organic compounds are formed, as in the process of aeration of the chambers of the filtration cascade module, these vapors of organic compounds are preferably removed from the exhaust air before being discharged into the atmosphere. The removal of vapors from the exhaust air can be carried out by any known method.

Разработанный способ очистки сточных вод от органических составляющих в базовом варианте реализован следующим образом.The developed method of wastewater treatment from organic components in the basic version is implemented as follows.

Разработанный способ был применен для очистки стоков предприятия, содержащих органические амиды, органические амины, а также замещенные органические кислоты и их соли. На предприятии для получения деминерализованной воды была использована обратноосмотическая установка.The developed method was applied to purify enterprise effluents containing organic amides, organic amines, as well as substituted organic acids and their salts. A reverse osmosis unit was used at the enterprise to obtain demineralized water.

Микробную компоненту биофильтра для очистки стоков формировали в виде консорциума устойчиво эффективных микроорганизмов, проявляющих высокоспецифическую биокаталитическую активность в отношении компонентов стоков, доказанную в ходе предварительных испытаний. Для формирования консорциума использовали исключительно непатогенные штаммы природного происхождения.The microbial component of the biofilter for wastewater treatment was formed in the form of a consortium of stably effective microorganisms that exhibit highly specific biocatalytic activity with respect to the components of the effluents, proved during preliminary tests. For the formation of the consortium used exclusively non-pathogenic strains of natural origin.

Стоки, подлежащие очистке, собирали в емкости, расположенные на производственных участках. Погружной дренажный насос по мере накопления стоков перекачивал стоки по трубопроводу из указанных емкостей в накопительную емкость. Для предотвращения выброса в атмосферу паров органических компонентов, подлежащих очистке, использовали систему адсорбционной очистки газовоздушных выбросов из емкостей сбора стоков на производственных участках, а также из накопительной емкости. Указанная система содержит канальный вентилятор и адсорбционный фильтр с малым перепадом рабочего давления.The effluents to be treated were collected in containers located at production sites. Submersible drainage pump as the accumulation of effluents pumped effluents through the pipeline from these tanks in the storage tank. To prevent the emission of vapors of organic components to be cleaned into the atmosphere, a system for adsorption purification of gas-air emissions from waste collection tanks at production sites, as well as from a storage tank, was used. The specified system contains a duct fan and an adsorption filter with a small differential pressure.

В процессе глубокой деминерализации воды на обратноосмотических мембранах образуется солевой концентрат, объем которого составляет 25-30% от объема воды, поступившей на очистку. Образующиеся солевые концентраты транспортировали по трубопроводам в накопительную емкость.In the process of deep demineralization of water, salt concentrate is formed on reverse osmosis membranes, the volume of which is 25-30% of the volume of water received for purification. The resulting salt concentrates were transported via pipelines to a storage tank.

Накопительная емкость, как отмечено ранее, предназначена для накопления всех неочищенных стоков. За счет поступления в емкость водных растворов разного происхождения, содержащих как техногенные загрязнители и концентраты солей, так и смешанные загрязнения различной природы, происходило смешивание стоков, в результате чего происходило усреднение концентраций загрязнителей и растворенных солей. В накопительной емкости за счет смешения сточных вод происходило восстановление минерального состава усредненного стока, поступающего на очистку, до уровня водопроводной воды, что благоприятно сказывалось на поддержании жизнедеятельности бактериальной компоненты и снижало потребность в дополнительной минеральной подкормке. В накопительной емкости за счет поступления концентрата, полученного при доочистке водопроводной воды на обратноосмотической установке, происходил возврат остаточных концентраций загрязнителей в систему биологической очистки, что исключало неконтролируемое попадание загрязнителей в любых концентрациях в систему канализации. Усредненные стоки подавали на очистку дренажным насосом. Для улучшения перемешивания водных растворов в емкости могут быть дополнительно использованы либо рециркуляционная линия дренажного насоса, либо дополнительный рециркуляционный насос. При заполнении емкости стоками происходит вытеснение воздуха из объема емкости. Так как в этот момент может происходить дегазация техногенных загрязнителей из жидкости, предусмотрена система принудительной вытяжной вентиляции емкости, исключающая попадание газовоздушного выброса, содержащего пары органических веществ, из объема емкости в атмосферу.The storage tank, as noted earlier, is designed to accumulate all untreated effluents. Due to the arrival in the tank of aqueous solutions of various origins, containing both technogenic pollutants and salt concentrates, and mixed pollution of various nature, wastewater was mixed, as a result of which the concentration of pollutants and dissolved salts was averaged. In the storage tank, due to wastewater mixing, the mineral composition of the averaged runoff entering the treatment was restored to the level of tap water, which favorably affected the maintenance of the bacterial component and reduced the need for additional mineral dressing. In the storage tank, due to the receipt of the concentrate obtained during the post-treatment of tap water at the reverse osmosis unit, the residual concentrations of pollutants returned to the biological treatment system, which excluded uncontrolled entry of pollutants in any concentration into the sewage system. The averaged wastewater was sent for cleaning by a drainage pump. To improve the mixing of aqueous solutions in the tank, either a recirculation line of the drain pump or an additional recirculation pump can be additionally used. When filling the tank with drains, air is displaced from the tank. Since at this moment degassing of technogenic pollutants from the liquid can occur, a forced exhaust ventilation system is provided for the tank, which excludes the ingress of gas-air emissions containing vapors of organic substances from the tank volume into the atmosphere.

Собранные в накопительной емкости сточные воды подавали в фильтрационный каскадный модуль. Фильтрационный модуль имеет несколько рабочих камер переточного типа, объединенных в общий объем. Объем рабочих камер может быть как равным, так и различным, что позволяет регулировать скорость и объем окислительных реакций на разных этапах очистки. Рабочие камеры оборудованы эффективной системой аэрации (барботерами), формирующей мелкие воздушные пузырьки, и дренажной трубой. Объем рабочей камеры частично заполнен плавающей загрузкой (инертным механическим носителем), на которой в процессе работы биофильтра формируется биопленка. Основная функция плавающей загрузки состоит в обеспечении контакта между загрязнителями, содержащимися в воде, и активными микробными культурами, иммобилизованными на носителе и/или присутствующими в виде биопленки на поверхности носителя. Для обеспечения высокой эффективности системы рабочие камеры могут быть заполнены различными видами плавающей загрузки, причем в процессе эксплуатации может быть произведена замена одного типа загрузки на другой в конкретной камере (например, для предотвращения избыточного прироста биомассы, приводящего к образованию донных осадков). В процессе очистки сточных вод в камерах автоматически или вручную поддерживали оптимальные солевой состав, температуру и объем подачи воздуха на аэрацию.The wastewater collected in the storage tank was fed into the filtration cascade module. The filtration module has several working chambers of the transfer type, combined in a common volume. The volume of the working chambers can be either equal or different, which allows you to adjust the speed and volume of oxidative reactions at different stages of treatment. The working chambers are equipped with an effective aeration system (bubblers), forming small air bubbles, and a drainage pipe. The volume of the working chamber is partially filled with a floating load (inert mechanical carrier), on which a biofilm is formed during the operation of the biofilter. The main function of a floating load is to provide contact between contaminants contained in water and active microbial cultures immobilized on a carrier and / or present as a biofilm on the surface of the carrier. To ensure high system efficiency, the working chambers can be filled with various types of floating loading, and during operation, one type of loading can be replaced by another in a specific chamber (for example, to prevent excessive growth of biomass leading to the formation of bottom sediments). In the process of wastewater treatment, the optimal salt composition, temperature and volume of air supply for aeration were automatically or manually maintained in the chambers.

Очищенную воду собирали во вторую накопительную емкость, которая предназначена для накопления очищенных стоков. Накопленная в емкости вода переливом поступает в канализационный коллектор. Поскольку накопленная в емкости вода может быть использована для технических и технологических нужд, в емкости предусмотрен дренажный насос, подающий воду на распределительный узел, оборудованный вентилями с приводами. Из распределительного узла вода из емкости может быть направлена на технологические нужды и технические нужды (в том числе для влажной уборки помещения биологической очистки, мытья оборудования, мытья автотехники и т.п.) или, в случае необходимости, возвращена в первую накопительную емкость. Так как при заполнении емкости водой не будет происходить дегазация техногенных загрязнителей из жидкости, в емкости предусмотрена система дыхательной вентиляции, связанная с объемом помещения биологической очистки для поддержания температурного режима емкости.Purified water was collected in a second storage tank, which is designed to accumulate purified effluents. The water accumulated in the tank overflow enters the sewer. Since the water stored in the tank can be used for technical and technological needs, a drainage pump is provided in the tank to supply water to the distribution unit equipped with valves with actuators. From the distribution node, water from the tank can be directed to technological needs and technical needs (including for wet cleaning of a biological treatment room, washing equipment, washing automotive equipment, etc.) or, if necessary, returned to the first storage tank. Since when the tank is filled with water, man-made pollutants will not be degassed from the liquid, a respiratory ventilation system is provided in the tank associated with the volume of the biological treatment room to maintain the temperature of the tank.

При использовании разработанного способа из сточных вод, содержащих диметилформамид, метафенилендиамин, триэтиламин, камфаросульфоновую кислоту и лаурилсульфат натрия, удаляют не менее 90% исходных органических соединений.When using the developed method, at least 90% of the starting organic compounds are removed from wastewater containing dimethylformamide, metaphenylenediamine, triethylamine, campharosulfonic acid and sodium lauryl sulfate.

Claims (6)

1. Способ аэробного биологического окисления биологически разлагаемых органических соединений в сточных водах, включающий подачу сточных вод на вход каскадного фильтрационного модуля, содержащего, по меньшей мере, три последовательно установленные камеры, разделенные перегородками, установленными с обеспечением перетока очищаемых стоков из предыдущей камеры в последующую камеру, причем переток из камеры с нечетным номером в камеру с четным номером происходит в нижней части камер, а переток из камеры с четным номером в камеру с нечетным номером происходит в верхней части камер, в камерах размещена плавающая загрузка с закрепленным на ней сообществом микроорганизмов, а очищаемые стоки пропускают через указанный каскадный фильтровальный модуль при осуществлении принудительной аэрации и поддержании кислотного и ионного режима, оптимального для жизнедеятельности микроорганизмов, отличающийся тем, что используют герметично закрытый каскадный модуль, при этом для поддержания оптимального ионного режима используют, в том числе, солевой концентрат, получаемый при деминерализации воды на обратноосмотических установках, который направляют в накопительную емкость.1. The method of aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in wastewater, including the supply of wastewater to the input of a cascade filtration module containing at least three sequentially installed chambers separated by partitions installed to ensure the flow of treated effluents from the previous chamber to the subsequent chamber moreover, the overflow from the camera with an odd number to the camera with an even number occurs at the bottom of the cameras, and the overflow from the camera with an even number to the camera with an odd the number occurs in the upper part of the chambers, a floating charge with a community of microorganisms is mounted in the chambers, and the treated effluent is passed through the indicated cascade filter module during forced aeration and maintaining the acid and ionic regimes optimal for the life of microorganisms, characterized in that they are used hermetically sealed cascade module, while to maintain the optimal ionic regime, they use, inter alia, the salt concentrate obtained by demine alization water in reverse osmosis plants, which is sent to the holding tank. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания стартового сообщества микроорганизмов используют культуры микроорганизмов с установленными физиолого-биохимическими свойствами, включая отсутствие токсичности и патогенности, выделенных из природных источников и адаптированных к окислительному разложению целевых органических компонентов очищаемых сточных вод.2. The method according to p. 1, characterized in that to create a starting community of microorganisms, cultures of microorganisms with established physiological and biochemical properties are used, including the absence of toxicity and pathogenicity isolated from natural sources and adapted to the oxidative decomposition of the target organic components of the treated wastewater. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе очистки стоков из камер модуля каскадной фильтрации проводят удаление образующегося осадка.3. The method according to p. 1, characterized in that in the process of wastewater treatment from the chambers of the cascade filtration module, the precipitate formed is removed. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно в накопительной емкости производят смешение стоков различного происхождения.4. The method according to p. 1, characterized in that previously in the storage tank produce a mixture of effluents of various origins. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что очистку предварительно смешанных стоков осуществляют в постоянном или импульсно-проточном режиме.5. The method according to p. 4, characterized in that the cleaning of the pre-mixed effluents is carried out in a constant or pulse-flow mode. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образующиеся в процессе смешения стоков и в процессе очистки и аэрации пары органических соединений удаляют из отработанного воздуха перед его выбросом в атмосферу. 6. The method according to claim 1, characterized in that the vapors of organic compounds formed during the mixing of the effluents and during the cleaning and aeration process are removed from the exhaust air before being discharged into the atmosphere.
RU2014109445/05A 2014-03-13 2014-03-13 Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water RU2552558C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109445/05A RU2552558C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109445/05A RU2552558C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552558C1 true RU2552558C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53294980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109445/05A RU2552558C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552558C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758690C1 (en) * 2020-10-02 2021-11-01 Общество с ограниченной ответственностью «БИОЭКОПРОМ" Method for integrated purification of complex multicomponent waste water
RU2796677C1 (en) * 2022-09-28 2023-05-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for wastewater biological treatment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1000415A1 (en) * 1981-10-05 1983-02-28 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Apparatus for biochemical purification of effluents
SU1074903A1 (en) * 1982-08-04 1984-02-23 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Strain pseudomonas desmolytica c 37 for use in purifying industrial effluents from cyclomide
RU7674U1 (en) * 1997-07-04 1998-09-16 АО "Нижнекамскнефтехим" INSTALLATION OF CLEANING OF PRODUCED CONCENTRATED WASTE WATER CONTAINING VOLATILE ORGANIC POLLUTANTS
UA9640U (en) * 2005-02-09 2005-10-17 Univ Vinnytsia Nat Tech Method of parallel addition and sorting of time intervals
RU93385U1 (en) * 2009-11-09 2010-04-27 Петр Анатольевич Морщинин BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT
RU132437U1 (en) * 2013-05-22 2013-09-20 Михаил Михайлович Пукемо STATION OF DEEP BIOCHEMICAL CLEANING OF HOUSEHOLD WASTE WATER

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1000415A1 (en) * 1981-10-05 1983-02-28 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Apparatus for biochemical purification of effluents
SU1074903A1 (en) * 1982-08-04 1984-02-23 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Strain pseudomonas desmolytica c 37 for use in purifying industrial effluents from cyclomide
RU7674U1 (en) * 1997-07-04 1998-09-16 АО "Нижнекамскнефтехим" INSTALLATION OF CLEANING OF PRODUCED CONCENTRATED WASTE WATER CONTAINING VOLATILE ORGANIC POLLUTANTS
UA9640U (en) * 2005-02-09 2005-10-17 Univ Vinnytsia Nat Tech Method of parallel addition and sorting of time intervals
RU93385U1 (en) * 2009-11-09 2010-04-27 Петр Анатольевич Морщинин BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT
RU132437U1 (en) * 2013-05-22 2013-09-20 Михаил Михайлович Пукемо STATION OF DEEP BIOCHEMICAL CLEANING OF HOUSEHOLD WASTE WATER

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПРОСКУРЯКОВ В.А., ШМИДТ Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности, Химия, Л., 1977, с.279. *
ЯКОВЛЕВ С.В., КАРЕЛИН Я.А. и др. Очистка производственных и сточных вод, М., Стройиздат, 1979, с.153-154. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758690C1 (en) * 2020-10-02 2021-11-01 Общество с ограниченной ответственностью «БИОЭКОПРОМ" Method for integrated purification of complex multicomponent waste water
RU2796677C1 (en) * 2022-09-28 2023-05-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for wastewater biological treatment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101804555B1 (en) WasteWater High-Class Treatment System to remove High-Density Pollutant and Method thereof
US11407660B2 (en) System and method for remediation of wastewater including aerobic and electrocoagulation treatment
EA018087B1 (en) Wastewater treatment process and plant comprising controlling the dissolved oxygen concentration
Leyva-Díaz et al. Kinetic study of the combined processes of a membrane bioreactor and a hybrid moving bed biofilm reactor-membrane bioreactor with advanced oxidation processes as a post-treatment stage for wastewater treatment
RU2537611C2 (en) Apparatus for purifying household waste water
CN104261617A (en) Treatment method of waste emulsion
US20220024796A1 (en) Waste water treatment system using aerobic granular sludge gravity-driven membrane system
CA2849737A1 (en) Use of primary sludge for carbon source in an aerated-anoxic bioreactor system
US8828230B2 (en) Wastewater treatment method for increasing denitrification rates
CN106277553A (en) The processing method of the dense water of reverse osmosis (RO) and equipment
KR100940123B1 (en) Floating catalysis sewage disposal facility system
Al-Rekabi et al. Improvements in wastewater treatment technology
Tian et al. Hybrid process of BAC and sMBR for treating polluted raw water
CN101830601B (en) Biological treatment system and method thereof specific to industrial wastewater of fluorescent brightener
RU2552558C1 (en) Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water
RU2336232C2 (en) Method of biological sewage water purification and silt sediment utilisation
RU141342U1 (en) COMPLEX FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS
CN212269808U (en) Reverse osmosis strong brine processing system
RU2644904C1 (en) Method of biological purification of wastewater from nitrogen phosphoric and organic compounds
RU58529U1 (en) INSTALLATION FOR BIOLOGICAL CLEANING AND DISPOSAL OF NITROGEN AND WASTE PHOSPHORUS COMPOUNDS
WO2012082967A2 (en) Integrated biological treatment and membrane filtration for nutrient removal and advanced reuse
RU2747950C1 (en) Technological line for purification of mixed industrial-rain and household wastewater
CN117585870B (en) Industrial sewage treatment process and treatment device thereof
RU2757589C1 (en) Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof
JP2019506293A (en) Wastewater treatment method and apparatus by oxidation

Legal Events

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

Effective date: 20160314