SU1288166A1 - Способ биохимической очистки воды от сернистых соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам биохимической очистки воды от сернистых соединений и позвол ет производить полную очистку концентрированных сточных вод от сернистых соединений, увеличить скорость окислени  в 5-6 раз за счет проведени  биологической обработки ассоциацией микроорганизмов, включающих микроорганизмы Thiobacillus и дополнительно выделенную автоселекцией культуру микроорганизмов Arthrobacter flavescens. Воды, содержащие сернистые соединени , подвергают биологической очистке путем окислени  в присутствии кислородсодержащего газа на зернистой загрузке ассоциацией микроорганизмов, включающих Thiobacillus thioparus и Arthobac- ter flavescens. Культуру бактерий ввод т Б количестве 0,1-0,2 г/л по сухой биомассе). При концентрации сернистых соединений до 100 мг/л процесс провод т в плотном слое загрузки , от 100 до 1500 мг/л - в псев- доожиженном слое. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. с с (Л 1Ч9 00 00 9) 35

Description

11

Изобретение относитс  к способам биохимической очистки воды, содержащей сернистые соединени  в виде свободного и св занного сероводорода (сульфиды), и может быть использова- но дл  очистки стоков зольных цехов кожзаводов, сточных вод от сернистого крашени  тканей в текстильной промьппленности, дл  очистки пластовых вод серодобывагощих рудников, бальнеологических курортов, природных вод и т.д.

Цель изобретени  - повьшение скорости окислени  и возможности очист

ки концентрированных сточных вод.

Способ осуществл ют следующим образом .

Сточную воду, содержащую сернистые вещества, подают в аэрируемый реактор с зернистой загрузкой. В реактор добавл ют культуру бактерий в количестве 0,1-0,2 г/л (по сухому веществу).

В процессе окислени  бактери ми органических и сернистых веществ их биомасса на зернистой загрузке возрастает до 1,5-2 г/л по сухому веществу .

Thiobacillus thioparus получают методом выделени  из активного ила и наращивают на искусственно приготовленной среде Бейеринка. Тионные бактерии эффективно окисл ют тиосуль фаты и невысокие концентрации сернистых соединений до сульфатов. Но уже при содержании Ка S больше 100 мг/л окислительна  активность бактерий уменьшаетс  в результате ингибирую- щего вли ни  сероводорода и сульфи

ДОВ.

Arthrobacter flavescens выдел ют автоселекцией из адаптированного к сернистым веществам активного ила и наращивают на средах, содержащих органические и сернистые вещества.

Бактерии вида Arthrobacter flavescens обладают высокой устойчивостью к токсическому воздействию сероводорода и его натриевых солей, вследствие чего могут функционировать при боль- 50 ших концентраци х этих соединений и осуществл ть их окисление на первых стади х-процесса преимущественно до тиосульфатов, которые нетоксичны дл  Thiobacillus thioparus. Тио- 55 сульфаты в последующем эффективно доокисл ютс  тионовыми бактери ми до сульфатов.

5

5

0

5

0

0

5

0 5

662

Таким образом, бактерии Arthrobacter flavescens снижают токсичность воды, что позвол ет очищать значительно более концентрированные сточные воды и повысить скорость о кис- лени  Н S,

При окислении сточной воды с концентрацией 150 мг/л сероводорода в биореакторе с плотным слоем зернистой загрузки скорость окислени  составл ет 50-60 мг/л.ч.

В услови х реактора с псевдоожи- женным слоем загрузки окисление сернистых соединений происходит со средней скоростью 100-120 мг/л-ч. Повышение концентрации сероводорода в исходной сточной воде возможно до 1500 мг/л.

Процесс очистки высококонцентрированных сульфидсодержащих сточных вод осуществл ют в одном реакторе или раздел ют стадии окислени , осуществл   их последовательно в отдельных реакторах. В каждый реактор ввод т ассоциацию микроорганизмов совместно, но дальнейшее развитие бактериальных видов, учитыва  услови  проведени  процесса в каждом реакторе, происходит по-разному,

Б зависимости от концентрации сернистых веществ в исходной воде осуществл ют выбор реактора с плотным или псевдоожиженным слоем загрузки и их комбинации.

При концентрации сернистых соединений до 100 мг/л целесообразно примен ть реактор с плотным слоем, до 500 мг/л - одноступенчатый реактор с псевдоожиженным слоем, до 1500 мг/л - двухступенчатый реактор с псевдоожиженным слоем загрузки.

Таким образом, осуществление процесса окислени  в одном или двух последовательно работающих реакторах позвол ет эффективно вести очистку высококонцентрированных сточных вод со средней скоростью 100-130 мг/Л -ч.

Продолжительность процесса зависит от концентрации сернистых соединений в исходной сточной воде. Так, при концентрации 1500 мг/л Н S пот- требуетс  11-13 ч обработки при средней скорости окислени  100 - 130 мг/л-ч.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет проводить 100%-ную очистку от сернистых соединений , окисл ть сточные воды с широКИМ диапазо1Юм концентраций сероводорода и его натриевых солей и увеличить скорость окислени  сернистых соединений в 5-6 раз.

Пример 1. Очистку пластовых под подземной выплавки серы с концентрацией сероводорода 300 мг/л провод т в аэрируемом биореакторе с псевдоожиженньм слоем песчаной загрузки.

В биореактор внос т культуру бактерий Arthrobacter flavescens и Thiobacillus thioparus в количестве 0,1 г/л (по сухому веществу). После 24 ч адаптации культуры бактерий к очищаемым сточным водам в контактных услови х осуществл ют очистку на проточном режиме с периодом аэрации 3,0 ч. В результате окислени  биомасса биореактора через 6 сут возрастает до 1,5 г/л, при этом скорость процесса очистки 100 мг/л-ч. Степень очистки воды от сероводорода 100%.

П р и м е р 2. Способ осуществл - ют аналогично примеру 1. Культуру бактерий внос т в биореактор в количестве 0,15 г/л (по сухому веществу) Через-б сут биомасса биореактора возрастает до 1,5 г/л, при этом скорост процесса 100 мг/л-ч. Степень очистки воды от сероводорода 100%.

П р и м е р 3. Очистйу локальных сточных вод зольного цеха кожевенного производства с концентрацией суль фида натри  1020 мг/л (в пересчете на сероводород провод т в двух последовательно расположенных биореакторах с псевдоожиженным слоем песчаной загрузки..

Б оба биореактора внос т ассоциацию микроорганизмов Arthrobacter flavescens и Thiobacillus thioparus. Культуры бактерий ввод т в количестве 0,2 г/л (по сухой биомассе). Пос- ле 48 ч адаптации бактерий к очищаемым сточным водам в контактных услови х осуществл ют очистку на проточном режиме.

. .

В результате окислени  биомасса

биореакторов через 5 сут возрастает до 2 г/л, В первом биореакторе устанавливаетс  период аэрации 7,5 ч, при этом концентраци  сероводорода в поступающей в биореактор сточной воде 1020 мг/л, в очищенной 43 мг/л, средн   скорость окислени  сероводорода 130 мг/Л Ч.

Во второй биореактор сточна  вода поступает с концентрацией 45 мг/л сероводорода, в очищенной виде сероводород не обнаружен. Период аэрации во втором биореакторе 0,5 ч, средн   скорость окислени  сероводорода 100 мг/Л Ч. Общее врем  обработки 8 ч. Степень очистки воды от сероводорода 100%.

П р и м е р 4. Подземные воды с концентрацией сероводорода 5-10 мг/л очищают непосредственно в водоносном пласте. Дл  этого оборудуютс  сква- женные установки, обеспечивающие требуемую степень насыщени  подземных вод кислородом. В скважину внос т культуру бактерий Arthrobacter flavescens и Thiobacillus thioparus в количестве 0,1 г/л (по сухому веществу ) .

После 24 ч адаптации активной културы бактерий к очищаемым сточным водам в контактных услови х осуществл ют очистку на проточном режиме с периодом аэрации 0,1-0,15 ч. В результате окислени  сероводорода биомасса в биореакторе через 6 сут. возрастает до рабочей концентрации, при этом скорость процесса 50 мг/л-ч. Степень очистки воды от сероводорода 100%.

Врем  выхода системы на устойчивый режим в зависимости от количества вводимой в реактор культуры бактерий показано в табл. 1.

Таким образом, введение биомассы в количестве меньше О,1 г/л увеличивает врем  выхода системы на устойчивый режим.

Введение биомассы в количестве больше 0,2 г/л нецелесообразно, так как при этом не измен етс  врем  выхода системы на устойчивый режим и увеличиваютс  дополнительные затраты на наращивание биомассы.

Сравнительные результаты, полученные путем осуществлени  процесса по известному и по предлагаемому способам представлены в табл. 2.

Claims (1)

1. Способ биохимической очистки воды от сернистых соединений, включающий окисление последних в присутствии кислородсодержащего газа микроорганизмами вида Thiobacillus thioparus на зернистой загрузке, о т- ли чающийс  тем, что, с

51288166 6

целью повышени  скорости окислени ей микроорганизмы Arthrobacter

и возможности очистки концентрирован-flavescens.

иых сточных вод, окисление сернис- 2, Способ по п.1, отличаютых соединений осуществл ют ассоциа-щ и и с   тем, что ассоциацию микцией микроорганизмов, включающей до- 5роорганизмов используют в количестполнительно вьщеленные актоселекци-ве 0,1-0,2 г/л (по сухой биомассе).

Т а б л и ц а 1