RU7674U1

RU7674U1 - INSTALLATION OF CLEANING OF PRODUCED CONCENTRATED WASTE WATER CONTAINING VOLATILE ORGANIC POLLUTANTS

Info

Publication number: RU7674U1
Application number: RU97111090/20U
Authority: RU
Inventors: О.И. Якушева; И.М. Васильев; А.И. Мышкин; Л.Н. Лучинина
Original assignee: АО "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1998-09-16

Abstract

Установка очистки производственных концентрированных сточных вод, содержащих летучие органические загрязнения, включающая блок подготовки воды к биологической очистке, блок биологической очистки, включающий аэротенк, узел очистки воздушных выбросов и систему технологических трубопроводов прохождения обрабатываемой воды и воздуха, отличающаяся тем, что блок подготовки воды к биологической очистке включает последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой жидкости теплообменник, узел нейтрализации и узел подачи биогенных веществ, а блок биологической очистки дополнительно содержит биореактор для наращивания биомассы, а аэротенк дополнительно содержит кольцевую перегородку, снабженную окнами для впуска иловой жидкости, которая делит его на зону флотации и аэрации, и закрыт крышкой с отводом, который подсоединен к узлу очистки воздушных выбросов, включающему биофильтр, при этом в зоне аэрации закреплена насадка с иммобилизующим материалом для микроорганизмов.A plant for the treatment of industrial concentrated wastewater containing volatile organic pollutants, including a unit for preparing water for biological treatment, a unit for biological treatment, including an aeration tank, a unit for cleaning air emissions and a system of process pipelines for passing treated water and air, characterized in that the unit for preparing water for biological cleaning includes a heat exchanger, a neutralization unit and a feed unit successively arranged in the direction of movement of the fluid being treated nutrients, and the biological treatment unit additionally contains a bioreactor for increasing biomass, and the aeration tank additionally contains an annular partition equipped with windows for the intake of sludge liquid, which divides it into a flotation and aeration zone, and is closed by a lid with a tap that is connected to the air emission purification unit including a biofilter, while in the aeration zone a nozzle with immobilizing material for microorganisms is fixed.

Description

УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ вод, СОДЕРЖАЩИХ ЛЕТУЧИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯINSTALLATION OF CLEANING OF PRODUCED CONCENTRATED WASTE WATER CONTAINING VOLATILE ORGANIC POLLUTANTS

Полезная модель относится к области очистки производственных сточных вод и может быть использована на нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах.The utility model relates to the field of treatment of industrial wastewater and can be used in petrochemical and oil refining industries.

Известна промышленная установка очистки сточных вод завода синтетического каучука / Очистка производственных сточных вод под редакцией Ю.И. Турского и И.В. Филиппова, Изд-во Химия,, - Л., 1967, - С. 321-324/, по которой производственные сточные воды до поступления их на блок биохимической очистки последовательно проходят решетку, песколовку, первичный отстойник , аэрируемый усреднитель, смеситель. Блок биохимической очистки включает аэротенк-смеситель, вторичный отстойник для отделения активного ила от осветленной воды и трубопровод для циркуляции осажденного ила из вторичного отстойника в аэротенк. Недостатком известной установки является загрязнение атмосферного воздуха легколетучими, дурнопахнуш,ими, вредными загрязнителями производственных сточных вод, поскольку технология подготовки воды к очистке и очистка реализуются в открытых резервуарах, и кроме этого, такая установка не позволяет эффективно очищать концентрированные сточные воды из-за невозможности создания высоких доз биомассы в аэротенке.Known industrial installation of wastewater treatment plant of synthetic rubber / Treatment of industrial wastewater edited by Yu.I. Tursky and I.V. Filippova, Chemistry Publishing House ,, - L., 1967, - S. 321-324 /, according to which industrial wastewater before it enters the biochemical treatment unit passes a grate, a sand trap, a primary settler, an aerated averager, and a mixer. The biochemical treatment unit includes an aeration tank mixer, a secondary sump for separating activated sludge from clarified water, and a pipe for circulating the precipitated sludge from the secondary sludge into an aeration tank. A disadvantage of the known installation is the pollution of atmospheric air by volatile, bad smell, them, harmful pollutants of industrial wastewater, since the technology of preparing water for treatment and purification is implemented in open tanks, and in addition, this installation does not allow you to effectively purify concentrated wastewater due to the impossibility of creating high doses of biomass in the aeration tank.

Наиболее близкой к предлагаемой установке является промышленная установка очистки сточных вод, содержащих летучие органиMK№ C02F 9/00, 3/20Closest to the proposed installation is an industrial installation for the treatment of wastewater containing volatile organisms MK No. C02F 9/00, 3/20

ческие загрязнения /Патент США N 4894162, МКИ C02F 3/20, заявл. 27.04.88 N 187035, опубл. 16.01.90./, включающая блок подготовки сточной воды к биологической очистке, и блок биологической очистки сточных вод. Блок подготовки воды к биологической очистке включает нейтрализатор, усреднитель, флотатор и первичный отстойник, каждый из которых закрыт крышкой, что позволяет отбирать накапливающиеся газы от каждого из них и направлять на очистку в аэробный сбраживатель. Блок биологической очистки состоит из открытых аппаратов: аэротенка, вторичного отстойника и аэробного сбраживателя.pollution / US Patent N 4894162, MKI C02F 3/20, decl. 04/27/88 N 187035, publ. 01/16/90./, including a unit for the preparation of wastewater for biological treatment, and a unit for biological treatment of wastewater. The unit for preparing water for biological treatment includes a neutralizer, an averager, a flotator, and a primary settler, each of which is closed by a lid, which makes it possible to select accumulated gases from each of them and send them to an aerobic fermenter for treatment. The biological treatment unit consists of open devices: aeration tank, secondary sedimentation tank and aerobic fermenter.

Существенным недостатком известной установки является загрязнение атмосферного воздуха легколетучими, дурнопахнущими, загрязнителями производственных сточных вод, поскольку биологическая очистка реализуется в открытом аэротенке, и кроме этого, на данной установке невозможна очистка концентрированных сточных вод из-за невозможности поддержания высоких доз биомассы в аэротенке, особенно, при необходимости использования в процессе очистки специализированной биомассы.A significant drawback of the known installation is atmospheric air pollution by volatile, foul-smelling, pollutants of industrial wastewater, since biological treatment is carried out in an open aeration tank, and in addition, concentrated wastewater cannot be treated at this installation due to the impossibility of maintaining high doses of biomass in the aeration tank, especially if necessary, use specialized biomass in the cleaning process.

Сущностью полезной модели является создание установки ОЧИСТ1СИ производственных концентрированных сточных вод, содержащих летучие органические загрязнения, включающий блок подготовки воды к биологической очистке, который состоит из последовательно расположенных по направлению движения обрабатываемой жидкости теплообменника, узла нейтрализации и узла подачи биогенных веществ, блок биологической очистки, включающий биореактор для наращивания специализированной биомассы, представляющий собой ферментер с трубопроводами для подачи нейтрализованной сточной воды с биогенными веществами, воздуха и отвода бактериальной суспензии в аэротенк, аэротенк, закрытый крыщкой сThe essence of the utility model is the creation of an OCHIST1SI plant for production of concentrated wastewater containing volatile organic pollutants, including a unit for preparing water for biological treatment, which consists of a heat exchanger, a neutralization unit, and a nutrient supply unit, a biological treatment unit, including bioreactor for building specialized biomass, which is a fermenter with pipelines for feeding neutralized wastewater with nutrients, air and removal of the bacterial suspension in aeration tank, aeration tank covered with a lid with

отводом, при этом аэротенк дополнительно содержит кольцевую перегородку, снабженную окнами для внуска жидкости, которая делит его внутреннее пространство на зону флотации и аэрации, в которой закреплена насадка с иммобилизующим материалом для микроорганизмов, и узел очистки воздушных выбросов, включающий биофильтр, соединенный с аэротенком.with a tap, while the aeration tank additionally contains an annular partition equipped with windows for the introduction of fluid, which divides its inner space into a flotation and aeration zone, in which a nozzle with immobilizing material for microorganisms is fixed, and an air emissions cleaning unit, including a biofilter connected to the aeration tank.

Новые конструктивные особенности заявляемой полезной модели позволяют эффективно очищать производственные концентрированные сточные воды, а также предотвращать попадание в окружающую среду летучих-Органических загрязнений.New design features of the claimed utility model allow to efficiently purify concentrated industrial wastewater, as well as prevent the entry of volatile-organic pollutants into the environment.

Эффективная очистка концентрированных производственных сточных вод достигается за счет включения в установку биореактора с возможностью наращивания биомассы и использования аэротенка с дополнительной кольцевой перегородкой, которая делит его внутреннее гфостранство на зону флотации и аэрации, в которой закреплена насадка с иммобилизующим материалом для микроорганизмов, позволяющая создать высокую дозу биомассы , при этом в зоне флотации происходит отделение очищенной воды от занесенной биомассы и возврат биомассы в зону аэрации. Такая конструкция аэротенка позволяет исключить из установки очистки производственных сточных вод вторичный отстойник, поскольку его функцию теперь выполняет зона флотации в аэротенке и осуществлять процесс очистки с использованием специализированного биоценоза.Effective treatment of concentrated industrial wastewater is achieved by incorporating a bioreactor into the plant with the possibility of increasing biomass and using an aeration tank with an additional annular partition, which divides its inner space into a flotation and aeration zone, in which a nozzle with immobilizing material for microorganisms is fixed, which allows creating a high dose biomass, while in the flotation zone, purified water is separated from the introduced biomass and the biomass is returned to the aeration zone. This design of the aeration tank makes it possible to exclude the secondary sump from the sewage treatment plant, since the flotation zone in the aeration tank now performs its function and carry out the cleaning process using a specialized biocenosis.

Дезодорация и обезвреживание воздушных выбросов достигаются за счет того, что аэротенк закрывают крышкой с отводом, через который воздух подают на биофильтр. Отсасывание воздуха может быть осуществлено любым известным способом, например, с помощью вентилятора. Нет необходимости отсасывать воздух с блока подготовки к биологической очистке, так как все аппараты этого блока: теплообменник, узел нейтрализации и узел подачи биогенных веществ, герметичны, а подачу и отведение жидкостей осуществляют с помощью насосов.Deodorization and neutralization of air emissions are achieved due to the fact that the aeration tank is closed with a cover with a tap through which air is fed to the biofilter. Air suction can be carried out by any known method, for example, using a fan. There is no need to suck air from the preparation unit for biological treatment, since all the devices of this unit: the heat exchanger, the neutralization unit and the nutrient supply unit, are sealed, and the supply and discharge of liquids is carried out using pumps.

Сопоставительный анализ с прототипом показьшает, что заявляемая полезная модель отличается наличием узла очистки воздущных выбросов с аэротенка, а именно, биофильтром, особой конструкцией аэротенка с кольцевой перегородкой, снабженной окнами для впуска иловой жидкости, делящей его на зоны флотации и аэрации, при этом в зоне аэрации закреплена насадка с иммобилизующим материалом для микроорганизмов, и наличием в блоке биологической очистки биореактора для наращивания биомассы.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed utility model is distinguished by the presence of a unit for cleaning air emissions from the aeration tank, namely, a biofilter, a special design of the aeration tank with an annular partition equipped with windows for the intake of sludge liquid, dividing it into flotation and aeration zones, while in the zone aeration fixed nozzle with immobilizing material for microorganisms, and the presence in the biological treatment unit of the bioreactor to build biomass.

Так как при сопоставлении существенных признаков полезной модели с таковыми прототипа, выявлено, что они являются новыми и не описаны в прототипе, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизна.Since when comparing the essential features of a utility model with those of the prototype, it was revealed that they are new and not described in the prototype, we can conclude that the claimed technical solution meets the novelty criterion.

Предлагаемое техническое решение поясняется схемой, на которой представлена установка очистки производственных концентрированных сточных вод, содержащих летучие органические загрязнения.The proposed technical solution is illustrated by the scheme, which shows the installation of the treatment of industrial concentrated wastewater containing volatile organic pollution.

Установка состоит из двух блоков: блока подготовки воды к биологической очистке - А и блока биологической очистки - Б, которые обвязаны системой трубопроводов. Блок подготовки воды к биологической очистке А для производственных сточных вод состоит из теплообменника 1, узла нейтрализации 2 и узла подачи биогенных веществ 3. Блок биологической очистки Б включает биореактор для наращивания биомассы 4, рециркулящюнный насос 5 и аэротенк 6, представляющий собой реактор, который содержит кольцевую перегородку 7, снабженную окнами 8 для впуска иловой жидкости, делящую его на зону аэрации 9 и зону флотации 10. В зоне аэрацииThe installation consists of two units: a unit for preparing water for biological treatment - A and a unit for biological treatment - B, which are connected by a piping system. The unit for preparing water for biological treatment A for industrial wastewater consists of a heat exchanger 1, a neutralization unit 2, and a nutrient supply unit 3. A biological treatment unit B includes a bioreactor for increasing biomass 4, a recirculation pump 5, and an aerotank 6, which is a reactor that contains an annular partition 7 provided with windows 8 for the intake of sludge liquid, dividing it into an aeration zone 9 and a flotation zone 10. In the aeration zone

закреплена загрузка 11, выполненная в виде параллельно расположенных прутков, образующих решетку с жестким основанием, на которой натянут иммобилизующий материал в виде ершей из стекловолокна или синтетических материалов. Блок биологической очистки также содержит узел очистки воздушных выбросов, включающий биофильтр 12. Римскими цифрами на схеме указаны основные потоки: I - сточная вода, поступающая на очистку; II- сточная вода после теплообменника, III - сточная вода после узла нейтрализации, IV сточная вода после узла подачи биогенных веществ, V - сточная вода после биореактора наращивания биомассы, VI - сточная вода, полученная после смещения потоков IV и V, VII - сточная вода, полученная после смешения потока VI и с нагнетания насоса 5, VIII - частично обработанная вода из аэротенка на всас насоса 5, IX - очищенная вода из зоны флотации, сбрасываемая в канализацию, X воздух в аэротенк, в зону флотации и в биореактор для наращивания биомассы, XI - загрязненный воздух из аэротенка 6 на биофильтр для биологической очистки 1 XII - воздух после биологической очистки.the load 11 is fixed, made in the form of parallel bars, forming a lattice with a rigid base, on which the immobilizing material is stretched in the form of ruffs made of fiberglass or synthetic materials. The biological treatment unit also contains an air emission treatment unit, including a biofilter 12. The Roman flows in the diagram indicate the main flows: I - wastewater entering the treatment; II - wastewater after the heat exchanger, III - wastewater after the neutralization unit, IV wastewater after the nutrient supply unit, V - wastewater after the biomass build up biomass, VI - wastewater obtained after the displacement of flows IV and V, VII - wastewater obtained after mixing stream VI and pumping pump 5, VIII - partially treated water from the aeration tank to the pump inlet 5, IX - purified water from the flotation zone, discharged into the sewer, X air into the aeration tank, into the flotation zone and into the bioreactor to build up biomass XI - polluted air of the aeration tank 6 in the biofilter 1 for biological treatment of XII - air after biological purification.

Предлагаемая полезная модель соответствует критерию промышленная применимость, так как возможность осуществления полезной модели подтверждается описанием ее работы.The proposed utility model meets the criterion of industrial applicability, since the possibility of implementing a utility model is confirmed by a description of its operation.

Производственная сточная вода I, загрязненность которой по ХПК до 20 тыс. мг/л, содержащая в своем составе: этилбензол 0.0010.002% масс., стирол 0.004-0.005 % масс., метилфенилкарбинол 0.030.06 % масс., ацетофенон 0.006-0.03 % масс., пропиленгликоль 0.9-1.05 % масс., фенол 0.08- 0.1 % масс, и др. примеси, поступает в теплообменник 1, где ее температ5фа доводится до 27-32 С , затем сточные воды поступают на всас насоса 5, предназначенного для циркуляции воды и биомассы в реакторе 6, на смешение со сточной водой, такжеIndustrial wastewater I, which has a COD contamination of up to 20 thousand mg / l, containing: ethylbenzene 0.0010.002% wt., Styrene 0.004-0.005% wt., Methylphenylcarbinol 0.030.06% wt., Acetophenone 0.006-0.03 wt.%, propylene glycol 0.9-1.05 wt.%, phenol 0.08-0.1 wt.%, and other impurities, enters the heat exchanger 1, where its temperature is brought to 27-32 C, then the wastewater enters the pump inlet 5, designed for circulation of water and biomass in the reactor 6, mixing with waste water, also

на всас насоса 5 дозировочным насосом с узла нейтрализации 2 подается концентрированная серная кислота в количестве, обеспечивающем рН сточной воды в аэротенке 6.5-8.0; дозировочными насосами с узла подачи биогенов 3 подается 5 %-ный раствор суперфосфата и 25 %-ный раствор аммиака. Часть сточной воды нейтрализованной и с биогенными веществами потоком IV (периодически, по мере необходимости) поступает на узел наращивания биомассы 4 , основная часть сточной воды VI вместе с суспензией биомассы V подается в нижний слой жидкости аэротенка через перфорированную трубу.concentrated pumped sulfuric acid is supplied to the pump inlet 5 with a dosing pump from the neutralization unit 2 in an amount that ensures the pH of the wastewater in the aeration tank 6.5-8.0; 5% superphosphate solution and 25% ammonia solution are supplied by metering pumps from the nutrient supply unit 3. Part of the wastewater neutralized and with nutrients by stream IV (periodically, as necessary) is supplied to the biomass build-up unit 4, the main part of wastewater VI, together with the biomass V suspension, is supplied to the lower layer of the aerotank liquid through a perforated pipe.

В нижние части биореактора для наращивания биомассы и аэротенка через распределительные кольца с насадками подают воздух. Для поддержания высокой дозы биомассы в аэротенке в зону аэрации 9 помещена загрузка в виде параллельных прутков, образующих решетку с жестким основанием, на которую натянут иммобилизующий материал в виде ерщей из стекловолокна или синтетических материалов. Разделение бактериальной суспензии на очищенную воду и биомассу происходит в зоне флотации 10, расположенной в центре аэротенка. Сточные воды с биомассой поступают в зону флотации 10 через окна 8 на кольцевой перегородке, а в нижнюю часть зоны флотации через трубу с насадками потоком X подается воздух. Биомасса отделяется за счет флотации с пузырьками воздуха и путем перелива 4fiJ5tft,% . клтщщжой. . . тшлсшл ж шзл-т ил/э: в, IXMJJJ аэрации аэротенка. Осветленная вода содержащая в своем составе старол 0.000-0.003 % масс., ацетофенон 0.002-0.003 % масс., метилфенилкарбинол 0.05-0.01 % масс., пропиленгликоль 0.4-0.6 % масс., фенол 0.006-0.01% масс, выводится из нижней части зоны флотации потоком IX и сбрасывается в канализацию. Отработанный воздух из аэротенка, содержащий в своем составе этилбензол 0.87 мг/л, стирол 0.40 мг/л по трубопроводу потоком XI поступает на очистку в насыпной биофильтр 12 из природных материалов. В биофильтре 12 происходит процесс очистки и дезодорации воздушного выброса. В очищенном воздухе (поток XII) после биофильтра содержание загрязнителей следующее: этилбензол 0.05 мг/л, стирол 0.01 мг/л.Air is supplied to the lower parts of the bioreactor to build up biomass and aeration tank through distribution rings with nozzles. To maintain a high dose of biomass in the aeration tank, a load was placed in the aeration zone 9 in the form of parallel rods forming a lattice with a rigid base on which the immobilizing material was stretched in the form of ruffs made of fiberglass or synthetic materials. The separation of the bacterial suspension into purified water and biomass occurs in the flotation zone 10 located in the center of the aeration tank. Wastewater with biomass enters the flotation zone 10 through the windows 8 on the annular partition, and air is supplied to the lower part of the flotation zone through the pipe with nozzles by flow X. Biomass is separated by flotation with air bubbles and by overflow 4fiJ5tft,%. kltschschzhoy. . . tshlshl z shzl-t il / e: v, IXMJJJ aeration of aeration tank. The clarified water containing starol in its composition 0.000-0.003% wt., Acetophenone 0.002-0.003% wt., Methylphenylcarbinol 0.05-0.01% wt., Propylene glycol 0.4-0.6% wt., Phenol 0.006-0.01% wt., Removed from the lower part of the zone flotation stream IX and discharged into the sewer. The exhaust air from the aeration tank containing 0.87 mg / L ethylbenzene and 0.40 mg / L styrene through the pipeline flows to the bulk biofilter 12 from natural materials for purification by flow XI. In the biofilter 12 there is a process of cleaning and deodorizing the air discharge. In the purified air (stream XII) after the biofilter, the content of pollutants is as follows: ethylbenzene 0.05 mg / l, styrene 0.01 mg / l.

Claims

A plant for the treatment of industrial concentrated wastewater containing volatile organic pollutants, including a unit for preparing water for biological treatment, a unit for biological treatment, including an aeration tank, a unit for cleaning air emissions and a system of process pipelines for passing treated water and air, characterized in that the unit for preparing water for biological cleaning includes a heat exchanger, a neutralization unit and a feed unit successively arranged in the direction of movement of the fluid being treated nutrients, and the biological treatment unit additionally contains a bioreactor for increasing biomass, and the aeration tank additionally contains an annular partition equipped with windows for the intake of sludge liquid, which divides it into a flotation and aeration zone, and is closed by a lid with a tap that is connected to the air emission purification unit including a biofilter, while in the aeration zone a nozzle with immobilizing material for microorganisms is fixed.