SU722852A1

SU722852A1 - Способ очистки сточных вод от трудоокисл емых органических веществ

Info

Publication number: SU722852A1
Application number: SU772557287A
Authority: SU
Inventors: Валерий Николаевич Швецов; Игорь Васильевич Скирдов; Ксений Михайловна Морозова; Фрида Марковна Гит; Любовь Анатольевна Губина; Татьяна Андреевна Пирогова
Original assignee: Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Проектный Институт Союзводоканалпроект
Priority date: 1977-12-21
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1980-03-25

Description

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические вещества, в том числе поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Известен способ глубокой очистки сточных вод путем фракционирования ПАВ в пену [1] .

Для этой цели применяют проточные резервуары с пневматической аэрацией. Однако такой способ не решает проблемы доочистки сточных вод, поскольку эффект удаления ПАВ в процессе флотации со ставляет 68-70%. Биологическое потребление кислорода (БПК) при этом снижается на 50-55%. К недостаткам такого способа, помимо низкого эффекта очистки, можно отнести также накопление токсичных веществ в пене, сложность утилизации и уничтожения концентрата пены.

Наиболее полную очистку сточных вод от ПАВ (до 95%) обеспечивает метод ионного обмена [2J .

Недостатками этого способа являются ограниченность применения - только для сточных вод с небольшим солесодержанием и содержащих только анионоактив— н.ые ПАВ; необходимость периодической регенерации анионитовых фильтров.

Известен сорбционный способ глубокой очистки сточных вод, включающий сорбцию растворимых органических веществ на поверхности активированного угля с последующей термической регенерацией использованного сорбента (зЗ .

В результате очистки происходит удаление ПАВ на 99-100%, снижение химического потребления кислорода (Х1ТК) на 90-95% и БПК на 85-90%.

Сточные воды после биологической очистки подают на последовательно работающие открытые безнапорные сорйрион— ные фильтры первой, второй и третьей ступени. Каждая ступень, состоящая из параллельно работающих фильтров, после полной отработки сорбента отключается для его регенерации. При этом потери сорбента составляют до 10%.,

При таком способе необходима периодическая регенерация отработанного активированного угля при высоких энерго-' ₅затратах.

Происходят потери активированного угля при прокаливании.

Известен способ очистки сточных вод как промышленных, так и бытовых, пу- 10 тем из сорбции на угле, с биологическим окислением. На поверхности активированного угля с повышенной концентрацией органических веществ при наличии в среде не лимитирующей концентрации кислоро- ¹⁵да создаются условия благоприятные для развития микроорганизмов, осуществляющих биоокисление адсорбированных на уг•ле веществ. При их окислении происходит 'восстановление сорбционнрй способности ²⁰угля, т.е. его регенерация. Основным достоинством биосорбционного метода очистки сточных вод является то, что практически отпадает необходимость замены ак25 тивированного угля и исключаются его потери. Процесс адсорбции и окисления . осуществляют в одном сооружении, например, аэротенке, в который непосредественно введен активированный уголь Г41.

^L 30

Однако применение биосорбционного метода для очистки сточных вод является нецелесообразным, поскольку высокий прирост активного ила в данном случае _3ίвызывает заиливание поверхности активированного угля, вследствие чего понижается его собрционная емкость.

Наиболее близок к предлагаемому изоб-₄₀ретению способ глубокой очистки биологически очищенных сточных вод от трудноокисляемых органических веществ, в том числе от ПАВ, на угольных фильтрах путем их сорбции на активированном угле ₄₅и биологической регенерации его микроорганизмами,· закрепленными на гранулах сорбента (5) .

Биологически очищенная сточная вода, насыщенная кислородом до 6-7 мг/л, по- ₅₀ступает на фильтр, загруженный активированным углем. Время пребывания сточной воды в фильтрах составляет 16 мин. В течение этого времени удаляется 2-3 мГ загрязнений по БПК на 1 л жидкости. ₅₅Технологические параметры работы фильтров: 550-580 мг ХПК/л сут. и 160200 мг БПК/Л сут. (получены путем пересчета).

После биосорбционной очистки сточная вода проходит песчаные фильтры для удаления взвешенных веществ.

Однако для этого способа характерны низкая степень очистки сточных вод от биологически окисляемых поверхностноактивных веществ (см. табл.1) и 0ткосительно низкая окислительная мощность фильтров.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от трудноокисля— емых органических веществ при одновременном повышении производительности очистных сооружений .

Для этого сорбцию осуществляют при нагрузке на первой ступени.на активированный уголь 4,0-4,5 мг по химическому потреблению кислорода и 0,0800,1 мг ПАВ/г угля сутки, а на второй ступени 1,8-2,0 мг ХПК и 0,05-0,06 мг ПАВ/г угля сутки.

Способ осуществляют следующим образом.

Биологически очищенные сточные воды поступают в сорбционный фильтр первой ступени, где происходит фильтрация сточной воды через взвешенный слой гранулированного активированного угля. Направление потока снизу вверх. Во взвешенном состоянии активированный уголь поддерживают рециркулирующей сточной водой, Еециркулирующая сточная вода непрерывно насыщается кислородом воздуха, который необходим для биологического окисления, осуществляемого микроорганизмами, закрепленными на поверхности активированного угля. Нагрузку на активированный уголь поддерживают в пределах 4,0-4,5 мг ХПК/г угля сутки, 0,8-1,0 мг БПК/г угля сутки и 0,08-0,1 мг ПАВ/г угля сутки.

Осветленную воду подают в сорбционный фильтр второй ступени. Сточную воду фильтруют через взвешенный слой активированного угля снизу вверх. Насыпной вес активированного угля как в первой, так и второй ступени составляет 0,4 г/см^ (марка угля АГ-3), расширение 30%.

Нагрузка на активированный уголь в сорбционном фильтре второй ступени 1,82,0 мг ХПК/г угля сутки, 0,4-0,5 мг БПК/г угля сутки и 0,05-0,06 мг ПАВ/г угля сутки.

После осветления сточную воду можно направлять в водоем или повторно использовать в технологическом процессе.

Для задержания активного ила, выноримого после каждой ступени, сточную воду фильтруют.

П р и м е р 1. Для глубокой очистки промышленных сточных вод (например, сточных вод фабрик первичной обработки шерсти), прошедших биологическую очистку с ХПК-800мг/л, БПК-1ОО мг/л и концентрацией ПАБ-9,5 мг/л, процесс ведут в две ступени. На первой ступени нагрузка на активированный уголь состав- ’ ляет 4,5 мг ХПК/г угля сутки, 1,0 мг БПК/г угля сутки и 0,1 мг ПАВ/г угля сутки, на второй ступени 2,0 мг ХПК/г угля сутки, 0,5 мг БПК/г угля сутки и 0,06 мг ПАВ/г угля сутки.

Результаты работы сорСщионного фильтра при данном технологическом режиме приведены в табл. 2. (вариант 2).

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, при следующих параметрах: нагрузка на активированный уголь на первой ступени составляет 4,0 мг ХПК/г угля сутки, 0,8 мг БПК/г угля сутки, 0,08 мг ПАВ/г угля сутки; на второй ступени - 1,8 мг ХПК/г угля сутки, 0,4 мг БПК/г угля сутки и 0,05 мг ПАВ/г угля сутки (см. табл.2,' 5 вариант 3).

Время пребывания сточной воды в сор&хионном фильтре составляет 8,6 ч, при этом эффект очистки по ХПК составляет 53%, по БПК 98%, по ПАВ 95%.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает следующие преимущества (см. табл. 1).

1. Возможность глубокой очистки сточных вод от биологически окисляемых поверхностно-активных веществ.

2. Интенсификацию процесса, сокращение времени глубокой очистки сточных вод, следовательно, и уменьшение объемов сооружений, сокращение капитальных затрат. Годовой экономический эффект от внедрения Предлагаемого изобретения в народном хозяйстве составит 3080 тыс.руб.

Ί

	о
<3 s
Η	з о
о	S о
®	<я и е <й
<и	>·. о
ь	Ь S
8	8 ^ю
о	е а

tn	о
0)	со
о	1
о	tn
гЧ	гЧ
о
80	60-

см <3

Ef

S \o

H

CM CO xr

1 CL <0	1 Ф CL ώ	&	у s'
		о	M
	Φ
>>	0	w	о
О	И	2	Ю

C-	S
гЧ	W и
<c	>> υ
X ¢0	CQ К
	to
>>
&	>>
¢0 а

800 100 9,5 460 4,0 0,7 4,0 0,8 0,08 10,0 355 2,0 0,4 1,8 0,4 0,05 0,5 Ю.5

800 100 9,5 660 55 4,8 6,0 3,0 0,2 2,0 370 2,1 0,4 2,0 0,4 0,05 12 14,0

Claims

Изобретение относитс к способам глубокой очистки сточных вод, содержащих трудноокисл емые органические вещества , в том числе поверхностно-активные вещества (ПАВ). Известен способ глубокой очистки сточных вод путем фракционировани ПАВ в пену l . Дл этой цели примен ют проточные резервуары с пневматической аэрацией. Однако такой способ не решает проблемы доочистки сточных вод, поскольку эффект удалени ПАВ в процессе флотации со ставл ет 68-70%. Биологическое потребление кислорода (БПК) при этом снижаетс на 5О-55%. К недостаткам такого способа, помимо iraaKoro эффекта очист ки, можно отнести также накопление токсичных веществ в пене, сложность утилизации и уничтожени концентрата пены. Наиболее полную очистку сточных вод от flAB (до 95%) обеспечивает метод ионного обмена 2 . Недостатками этого способа вл ютс ограниченность применени - только дл сточных вод с небольшим солесодержанием и содержащих только анионоактив- ные ПАВ; необходимость периодической регенерации анионитовых фильтров. Известен сорбциошгый способ глубокой очистки сточных вод, включающий сорбцию растворимых органических веществ на поверхности активированного угл с последующей термической регенерацией использованного сорбента 1д . В результате очистки пгоисходит удаление ПАВ на 99-1ОО о, снижение химического потреблени кислорода (ХПК) на 9О-95% и БПК на 85-9О%. Сточные воды после биологической очистки подают на послодовптельно работающие открытые безнапорные сор «ионные фильтры первой, второй и третьей ступени. Кажда ступень, состо ща из параллельно работающих фильтров, после полной отработки copGcfiTa отключаетс дл его регенерации. При этом потери сорбента составл ют до 10 л., При таком способе необходима периодическа регенераци отработанного активированного угл при высоких энергозатратах . Происход т потери активированного угл при прокаливании. Известен способ очистки сточных вод как промышленных, так и бытовых, путем из сорбции на угле, с биологическим окислением. На поверхности активированного угл с повышенной кощентрацией органических веществ при наличии в среде |«лимитирующей KotmeHTpauHH кислорода создаютс услови благопри тные дл развити микроорганизмов, осуществл ю1щих биоокисление адсорбированных на веществ. При их окислении происходит Восстановление сорбционнрй способ 1ости угл , т.е. его регенераци . Основным достоинством биосорбционного метода очист ки сточных вод вл етс то, что практически отпадает необходимость замены ак тивированного угл и исключаютс его потери. Процесс адсорбции и окислени . осуществл ют в одном соорун ении, например , аэротенке, п который непосредественно введен активированный угольJ4 Однако применение биосор&1ионного метода дл очистки сточных вод вл етс нецелесообразным, поскольку высокий прирост активного ила в данном случае Бызьшает заиливание поверхности активированного угл , вследствие чего понижаетс его собрционна емкость. ; Наиболее близок к предлагаемому изо ретению способ глубокой очистки биологи чески очищенных сточных вод от трудноокисл емых органических веществ, в том числе от ПАВ, на угольнь1х фильтрах путем их сорбции на активированном угле и биологической регенерации его микроорганизмами , закреп лент. ми на гранулах сорбента l5 . Биологически очюценна сточна вода насыщенна кислородом до 6-7 мг/л, по ступает на фильтр, загруженный актТшированным углем. Врем пребывани сточ ной воды в фильтрах составл ет 16 мин. В течение этого времени удал етс 2-3 загр знений по ВПК на 1 л жидкости. Технологические параметры работы филь ров: 550-58О мг ХПК/л сут. и 16О2ОО мг БПК/Л сут. (получены путем пе ресчета). После биосорбционной очистки сточна ода проходит песчаные фильтры дл удаени взвешенных веществ. Однако дл этого способа характерны низка степень очистки сточных вод от биологически окисл емых поверхностноактивных веществ (см. табл.1) и дтйосительно низка окислительна мощность ильтров. Цель изобретени - повышение степени очистки сточных вод от трудноокисл емых органических вбществ при одновременном повышении производительности очистных сооружений . Дл этого сорбцию осуществл ют при нагрузке на первой ступени.на активированный уголь 4,О-4,5 мг по химическому потреблению кислорода и 0,08О0 ,1 мг ПАВ/Г угл сутки, а на второй ступени 1,8-2,0 мг ХПК и 0,05-0,06мг ПАВ/Г угл сутки. Способ осуществл ют следующим образом . Биологически очищенные сточные воды поступают в сорбционный фильтр первой ступени, где происходит фильтраци сточной воды через взвещенный слой гранулированного активированного угл . Направление потока снизу вверх. Во взвешенном состо нии активированный уголь поддерживают рециркулирующей сточной водой. Не-, циркулирующа сточна вода непрерывно насыщаетс кислородом воздуха, который необходим дл биологического окислени , осуществл емого микроорганизмами, закрепленными на поверхности активированного угл . Нагрузку на активированный уголь поддерживают в пределах 4,0-4,5 мг ХПК/г угл сутки, 0,8-1,0 мг БПК/г угл сутки и О,О8-0,1 мг ПАВ/Г угл сутки . Осветленную воду подают в сор&хионный фильтр второй ступени. Сточную воду фильтруют через взвешенный слой активированного угл снизу вверх. Насыпной вес активированного угл как в первой, так и второй ступени составл ет 0,4 г/см (марка .угл АГ-3), расширение 30%. Нагрузка на активированный уголь в сорбционном фильтре второй ступени 1,82 ,0 мг ХПК/г угл сутки, О,4-О,5 мг БПК/г угл сутки и О,О5-О,О6 мг ПАВ/Г угл сутки. После осветлени сточную воду можно направл ть в водоем или повторно исполь .зовать в технологическом процессе. Дл задержани активного ила, выноримого после каждой ступени, сточную воду фильтруют. Пример. Дл глубокой очистки промышленных сточных вод (например, сточных вод фабрик первичной обработки шерсти), прошедших биологическую очист ку с ХПК-800МГ/Л, БПК-1рО мг/л и концентрацией ПАБ-9,5 мг/л, процесс ведут в две ступени. На первой ступени нагрузка на активированный уголь состав л ет 4,5 мг ХПК/г угл сутки, 1,О мг БПК/г угл сутки и ОД мг ПАВ/г угл сутки, на второй ступени 2,0 мг ХПК/г угл сутки, 0,5 мг БПК/г угл сутки и 0,О6 мг ПАВ/Г угл сутки. Результаты работы сор&1ионного филь тра при данном технологическом режиме приведены в табл. 2. (вариант 2). Пример 2. Процесс ведут анало гично примеру 1, при следующих парамет рах: нагрузка на активированный уголь на первой ступени составл ет 4,0 мг Х1Ж/Г угл сутки, О,8 мг БПК/г угл сутки, 0,08 мг ПАВ/Г угл СУТКИ; на второй ступени - It8 мг ХПК/г угл сутки, о,4 мг БПК/г угл сутки и 0,О5 мг ilAB/r угл сутки (см. табл., вариант 3). Врем пребывани сточной воды в сорбционном фильтре составл ет 8,6 ч, при этом эффект очистки по ХПК составл ет 53%, по БПК 98%, по ПАВ 95%. Использование предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает следующие преимущества (см. табл. 1). 1.Возможность глубокой очистки сточных вод от биологически окисл емых поверхностно-активных веществ.
2.Интедсификацию процесса, сокращение времени глубокой очистки сточных вод, следовательно, и уменьшение обье- МОЕ сооружений, сокращение капитальных затрат. Годовой экономический эффект от вне/фени Предлагаемого изобретени в народном хоз йстве составит 3080 тыс.руб. .11-7228 Формула изобретени Способ очистки сточных водОТ трудлюокисл емых органических, веществ пу- . тем их сорбции на активированном угле и g биологической регенерации угл микроорганизмами , закрептешшми на его гранулах, отличающийс тем, что, с целью повышени степени очистки при одповременном повыщении производитель- Ю ности очистных сооружений, сор&1ию осуществл ют во взвешенном слое активированного угл в две ступени, при этом на первой ступени очистку ведут с активированным углем, допускающим нагрузку 4,О-4,5 мг по химическому потреблению к 1слорода и 0,О8-0,1 мг по поверхностно-активным веществам на 1 г угл в сутки, а на второй ступени - с активиро5212 ва иым углем, допускающими нагрузки 1,8-2,0 мг по химическому потреблению кислорода и 0,05-0,06 мг по поверхностно-активным веи1ествам на 1 г угл в сутки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Лукиных Н. А, Очистка сточных содержащих СПАВ,-Стройиздат, 1972, Лукиных Н. А. Очистка сточЩ)1х содержащих СПАВ.-Стройиздат, 1Q79 г 74 j- i-, -. /сг, Яковлев С. В. и др. Канализаци , 1976,с, 549. С.ет. Eugeneenng 1976, Патент Швейцарии № 525843, , J- (2.