SU1581705A1 - Способ биохимической очистки сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси, и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области обработки сточных вод, может быть использовано дл  очистки сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси, и позвол ет повысить эффективность процесса очистки. Дл  осуществлени  способа сточные воды подвергают флотации, образующийс  пенный продукт обрабатывают микроорганизмами, иммобилизованными на незатопленном пористом носителе. Концентрацию закрепленных микроорганизмов поддерживают в пределах 14-20 г/дм 3 носител . Носитель периодически подвергают регенерации сжатым воздухом. Обработанный пенный продукт и сточную воду доочищают в аэротенке с помощью микроорганизмов, отделенных от поверхности загрузочного материала в процессе регенерации. При очистке сточных вод с ХПК 8000 мг/л в течение 7 ч. Степень изъ ти  органических веществ составл ет 54%, ферментативна  активность 0,265 Мг/л, окислительна  мощность 13 кг ХПК/м 3. Дл  реализации способа предложено устройство дл  биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные вещества. Интенсификаци  процесса очистки достигаетс  путем повышени  устойчивости микроорганизмов к токсичному действию сточных вод за счет улучшени  кислородного режима, увеличени  концентрации и ферментативной активности организма. 2 с.и 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к обработке сточных вод и может быть использовано дл  очистки сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные , примеси.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса очистки.

Дл  осуществлени  способа сточные воды, содержащие токсичные пенообразующие примеси, подвергают флотации , образующийс  пенный продукт контактируют с микроорганизмами, иммобилизованными на незатопленном пористом носителе. Концентрацию иммобилизованных микроорганизмов поддерживают в пределах 14 - 20 г по сухому веществу на 1 дм носител . Носитель периодически подвергают

регенерации путем подачи сжатого Воздуха.

Увеличение концентрации биомассы в результате ее иммобилизации на пористом носителе и улучшение кислородного режима за счет использовани  кислорода атмосферного воздуха и воздуха, содержащегос  в пенном продукте, позвол ет микроорганизмам утилизировать токсичные органические вещества, выделенные в пенный продукт в процессе флотации. Обработанный пенный продукт и сточную воду доочищают в аэротенке с помощью микроорганизмов, отделенных от поверхности загрузочного материа- да в процессе регенерации.

При поддержании концентрации микроорганизмов в диапазоне 14-20 г/дм3 в -сочетании с обеспечиваемым кислородным режимом, наблюдаетс  интен-- сивное развитие микрофлоры активного Ила, повышаетс  его ферментативна  активность, стимулируетс  процесс окислени  органических веществ, что приводит к повышению эффективности процесса очистки.

Пример. Сточные воды производства синтетических жирных кислот с содержанием органических примесей, характеризуемых показателем ХПК 8000 мг/л, насыщают воздухом и под напором дл  создани  флотационного эффекта подают на пористый носитель, расположенный над уровнем воды в устройстве дл  очистки сточных во Концентраци  микроорганизмов, закрепленных на пористом носителе, составл ет 14 г/дмэ, ферментативна  активность 0,265 мг/л, окислительна  мощность J3 кг ХПК/м .

За 7 ч пребывани  сточной воды в устройстве эффективность снижени  ХПК составл ет 54%.

В таблице представлены качественный и количественные характеристики процесса очистки.

На обработку поступает вода со следующими показател ми: рН 6,3-6,7 ХПК 8000 мг/л, азот аммиачный 1120- 5400 мг/л, фосфор общий 144-150 мг/л

Способ позвол ет увеличить концентрацию активного ила на материале носител  на 16-43%, повысить окислительную мощность сооружени  на 49-57%, упростить регенерацию носител  и повысить эффективность процесса очистки в 2 раза.

5

0

5

5

5

0

5

Дл  осуществлени  предлагаемого способа предложено устройство дл  биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса очистки путем повышени  устойчивости микроорганизмов к токсичному действию сточных вод за счет улучшени  кислородного режима, увеличени  концентрации и ферментативной активности микроорганизмов.

На чертеже изображено устройство дл  биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси .

Устройство дл  биохимической очистки включает резервуар 1 с коническим днищем, камеру флотации, выполненную в виде короба 2, аэратор 3, пористый материал 4, нижнюю удерживающую решетку 5, верхнюю удержи- живающую решетку 6, узел регенерации , выполненный в виде перфорированных труб 7, источник 8 сжатого воздуха, узел подвода сточной воды, включающий подвод щий трубопровод 9 с вентилем 10, насос 11, его напорный трубопровод 12 с вентилем 13 и редукционным клапаном 14, напорный бак 15, к которому через редукционный клапан 16 и вентиль 17 присоединен трубопровод 18 ввода сточной воды, узел отвода обработанной воды на доочистку, включающий кольцевую камеру 19 и присоединенный к ней трубопровод 20 отвода воды на доочистку , и узел отвода осадка, включающий трубопровод 21 отвода осадка, который посредством вентил  22 присоединен к всасывающему патрубку насоса 11, и трубопровод 23, присоединенный посредством вентил  24 к напорному трубопроводу 12.

Аэратор 3 посредством вентил  25 присоединен к трубопроводу 26, который соединен с источником 8 сжатого воздуха. К трубопроводу 26 посредством вентил  27 присоединены перфорированные трубы 7. К всасывающему и напорному патрубкам насоса 11 присоединен соответственно вентилем 28 и вентилем 29 эжектор 30. К верхнему торцу короба 2 прикреплен горизонтально размещенный перфорированный распределительный диск 31 . В нижнем конце короба 2 на выходном конце трубопровода 18 установлен дополнительный аэратор 32.

Короб 2 выполнен с открытыми торцами и установлен вертикально внутри резервуара 1, причем так, что между нижним торцом короба 2 и коническим днищем резервуара 1 образована щель. В нижнюю часть короба 2 введен выходной открытый конец трубопровода 18 ввода сточной воды, а в придонной части конического днища резервуара 1 размещен входной конец трубопровода 21 отвода осадка. В полости , образуемой коническим днищем, выше нижнего торца короба 2 размещен аэратор 3. Верхний открытый торец короба 2 расположен выше уровн  воды в резервуаре 1.

Удерживающие решетки 5 и 6 жестко закреплены между стенками резервуара 1 и короба 2 по их периметру, причем нижн   удерживающа  решетка 5 установлена выше уровн  воды в резервуаре 1, а верхн   удерживающа  решетка 6 закреплена ниже верхнего открытого торца короба 2. Между решетками 5 и 6 размещен с возможностью перемещени  между ними пористый материал 4, на котором иммобилизованы микроорганизмы. В качестве пористого материала 4 используют пенополиуретан.

Перфорированные трубы 7 установлены под нижней удерживающей решеткой 5. Кольцева  камера 19 размещена в резервуаре 1 так, что обеспечивает верхний уровень воды в резервуаре 1. Трубопровод 20 соединен с устройствами (не показаны) дл  до- очистки обработанной в резервуаре 1 воды. Вентили 10„ 13, 17, 22, 24,

28и 29 и вентили 25 и 27 системы сжатого воздуха выполнены дистанционно управл емыми с блока управлени  (не показан), к которому подключен и насос 11,

Предлагаемый способ биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси в устройстве осуществл етс  следующим образом.

При закрытых вентил х 22, 24 и 27 и открытых вентил х 10, 13, 17, 28,

29и 25 сточную воду трубопроводом 9 подают к насосу 11. Одновременно часть воды проходит через вентиль

28, эжектор 30 и вентиль 29. При прохождении эжектора 30 вода насыщаетс 

817056

воздухом и далее, смешива сь с основным потоком, насыщает всю воду, которую под напором подают в напорный бак 15.

Из напорного бака 15 вода, насыщенна  воздухом, под напором через редукционный клапан и вентиль 17 поступает в трубопровод 8 и из него

10 изливаетс  через аэратор 32 во внутреннюю полость короба 2. При поступлении в короб 2 воды, наход щийс  в ней воздух создает в полости короба 2 флотационный эффект, что приво15 дит к образованию пенного продукта, который включает в свой состав наиболее токсичные примеси сточных вод, при этом объем газовой фазы превы- шает объем жидкости в несколько раз.

20 Пенный продукт поступает к верхнему торцу короба 2, откуда посредством диска 3 равномерно распредел етс  по верхней удерживающей решетке 6, пройд  которую контактирует с им25 мобилизованными на пористом материале 4 микроорганизмами. При таком контакте микроорганизмы используют компоненты (наиболее токсичные примеси ) сточной воды в качестве пита30 тельного субстрата, а выделенный объем жидкости поступает в резервуар 1. Поскольку пористый материал 4 незатоплен, в него имеет доступ также и атмосферный воздух, это исключает образование анаэробных зон и способствует повышению эффекта окислени  органических веществ. Дл  повышени  окислительной мощности сооружени  увеличиваетс  концентраци 

40 биомассы в результате иммобилизации ее на пористом материале, например, вспененном пенополиуретане. Микроорганизмы проникают в поры пенополиуретана и легко удерживаютс  в сооруже45 нии, при этом в наружном слое биопленки , образовавшейс  на пенополиуретане , микроорганизмов на 3-4 пор дка больше, чем ,во внутреннем, Однако организмы, попадающие вместе

50 с пенным продуктом во внутренние поры пенополиуретана, оказываютс  лучше защищенными от залповых поступлений высококонцентрированных сточных вод, что позвол ет в более короткие сроЈ5 ки восстановить работу очистных со- ружений. Дл  эффективного снижени  органических веществ концентраци  биомассы в установке должна составл ть 11-16 кг/м пористого матери35

ала 4. При полном покрытии всей поверхности пористого материала 4 уменьшаетс  скорость роста иммобилизованных микроорганизмов и ферментативна  активность, так как образуетс  многослойна  культура микроорганизмов и затрудн етс  скорость диффузии кислорода и питательных веществ к микроорганизмам, расположенным во внутренних сло х, что ухудшает процессы биохимического разложени  компонентов сточной воды, Лоэтому пористый материал 4 периодически подвергают регенерации.

К узлу регенерации, выполненному в виде перфорированных труб 7, от источника 8 сжатого воздуха посредством трубопровода 26 и вентил  27 подаетс  сжатый воздух. Пористый материал 4, размещенный между закрепленными удерживающими решетками 5 и 6, под воздействием сжатого воздуха сжимаетс . Это сжатие способствует разрыхлению биопленки микроорганизмов, иммобилизованных на пористом материале 4, и после прекращени  поступлени  сжатого воздуха путем закрьюани  вентил  27 Оторвавша с  от пористого материала 4 пленка поступает в резервуар 1 , что способствует повышению концентрации микроорганизмов в аэротенке. Объем жидкости, выделенный из пенного продукта, после прохождени  последнего через пористый материал 4 и сточна  вода, прошедша  флотационную очистку в коробе 2, поступают в резервуар 1, где подвергаютс  дальнейшей очистке активным илом, образовавшимс  в результате подачи биомассы после регенерации, при посто нной аэрации посредством аэратора 3, соединенного вентилем 25 и трубопроводом 26 с источником 8 сжатого воздуха. Очищенна  вода через кольцевую камеру 19 и трубопровод 20 отводитс  из устройства, таким образом обеспечиваетс  движение жидкости снизу вверх, чем исключаетс  образование застойных зон. Кроме того, активный ил поддерживаетс  во взвешенном состо нии не только восход щим потоком воздуха от аэратора 3, но и воды.

Избыточный активный ил собираетс  в зоне осаждени  в конической части днища резервуара 1 под аэратором 3. Стенки короба 2, доход щие

до днища резервуара 1, защищают зону пенообразовани  от попадани  осадка, что предотвращает флотирование активного ила. Избыточный активный ил отводитс  из резервуара 1. посредством трубопровода 21 на переработку или дл  дальнейшего использовани .

Использование изобретени  в народном хоз йстве позвол ет интенсифицировать процесс очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные

5 примеси, в результате увеличени  концентрации микроорганизмов путем иммобилизации их на пенополиуретане , улучшени  кислородного режима в сооружении благодар  флотации сточQ ных вод и подачи образовавшегос 

пенного продукта дл  очистки на пенополиуретанов ую загрузку, незатопленную водой, что приводит к контакту микроорганизмов с атмосферным

5 воздухом, следовательно, к повышению окислительной мощности сооружени . Интенсивность процесса биологической очистки позвол ет очистить на существующих очистных сооружени0  х дополнительные объемы сточных вод.

Claims (4)

1. Формула изобре, тени .

   1а Способ биохимической очистки сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси, включающий обработку в аэротенке и контактирование с микроорганизмами, иммобилизованными на пористом материале, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса очистки, перед обработкой в аэротенке сточные воды подвергают

   флотации, пе-нный продукт отдел ют и контактируют с иммобилизованными на незатопленном пористом материале микроорганизмами, после чего смешивают со сточными водами и подают на доочистку в аэротенк, причем порис

   тый носитель периодически подвергают регенерации дл  поддержани  концентрации микроорганизмов 14-20 г/дм3 носител .
2. 2.-Способ по п. 1, отличающий с   тем, что регенерацию осуществл ют подачей сжатого воздуха.
3. 3, Устройство дл  биохимической очистки сточных вод, содержащих пенообразующие токсичные примеси, содержащее резервуар с коническим днищем , камеру флотации с аэратором, пористый материал с удерживающими решетками, узел подвода и отвода воды, узел подвода воздуха, узел отвода осадка, узел регенерации и аэраторы, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации про- цесса очистки путем повышени  устойчивости микроорганизмов к токсичному действию сточных вод за счет улучшени  кислородного режима, увеличени  концентрации и ферментативной активности микроорганизмов, камера флотации выполнена в виде короба с открытыми торцами и установлена вертикально внутри резервуара, нижний открытый торец короба размещен в нижней части резервуара, образует с коничес

   Q

   5

   0

   ким днш(ем последнего щель и в нем размещен аэратор, верхний открытый торец короба расположен выше уровн  воды в резервуаре, решетки жестко закреплены между стенками резервуара и короба по их периметру, при этом нижн   удерживающа  решетка расположена выше уровн  воды в резервуаре , а верхн   - ниже верхнего открытого торца короба, узел регенерации выполнен из перфорированных труб, установленных под удерживающими решетками и соединенных с источником сжитого воздуха.

   i
4. 4. Устройство по п. 3, отличающеес  тем, что перфорированные трубы узла регенерации установлены с возможностью перемещени  в горизонтальной плоскости.

   Предлагаемый

   1

   2 3 4 5 Известный

   10,4 13,0 14,2 12,1 11,0 6,6

   Сточна  Ma

   9 10

   2В 30 29 23

   6.

   45Я

   F

   32

   .16 Л7

   27

   21 18 3 25