SU927758A1 - Способ биохимической очистки сточных вод от сульфатов - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к очистIке сточных вод, содержащих сульфаты , например сточных вод производства сульфата аммони , шахтных сточных вод, сточных вод от травлени  металлов.

Известен способ очистки сточных вод, включающий восстановление сульфатов в анаэробных услови х до сероводорода введением в обрабатываемую воду в качестве биогенных компонентов хоз йственно-фекальных сточных вод в соотношении 5:1. Процесс осуществл ют при рН 2,8-,5 в течение 2 ч с последующей обработкой сточных вод от сероводорода и серы известными методами, например аэрацией и поглощением сероводорода из газовой среды гидрохиноном и другими поглотител ми 1j.

Недостатками известного способа  вл ютс  сложность технологической схемы очистки воды, необходимость дополнительной стадии очистки воды

от сероводорода, а также высока  стоимость сооружений и арматуры, обусловленна  низким рН и высокой концентрацией сероводорода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ биохимической очистки сточных вод от сульфатов. Исходную сточную воду, содержащую сульфаты, смешивают с

10 биогенными компонентами и активным илом и подают в реактор, где в течение ч при рН и температуре идет процесс снижени  сульфатов f 2j.

IS

Недостатком известного способа  вл етс  незначительное снижение сульфатов в обрабатываемой воде. Эффект очистки, в зависимости от рН и температуры, составл ет ,

20 при этом в отдельных случа х, близких к рекомендуемым режимам (например при температуре 30 С и рИ 6,8) он составл ет всего 27%. Способ не 392 позвол ет обрабатывать сточные воды с большим содержанием сульфатов 2000 мг/л и выше) , как, например, сточные воды производства сульфата аммони . При таких концентраци х, в результате восстановлени  серы сульфатов , в иловой смеси образуетс  значительное количество сероводорода Известно, что сероводород инпибирует рост сульфатредуцирующих анаэробных бактерий и поэтому восстановление сульфатов снижаетс , а при значитель уых его концентраци х - прекращаетс  В результате восстановлени  сульфатов в обработанной воде нар ду с сероводородом образуютс  гидросульфидный и сульфидный ионы. При этом коли чественное соотношение между различными формами восстановленного сульфа та зависит от величины рН среды. Дл  удалени  из воды такой формы сульфатов необходима дополнительна  стади  Это достигаетс .подкислением воды до рН ниже 5. В результате дол  серо водорода а воде составл ет более ЭЭ,, а гидросульфидного иона менее 0,59 от всего количества восстановленного сульфата. Далее, сероводород может быть удален из обрабатываемой воды аэрацией и поглощением из газовой среды известным поглотителем . Дл  осуществлени  такого способа необходимы дополнительные соору жени , реагенты. Эксплуатаци  таких сооружений осложнена высокой коррозионной активностьЪ обрабатываемой воды, возможностью проскока сероводо рода в окружающую среду,, концентраци  которого в воздухе строго регламентируетс . Если такой стадии допол нительной обработки воды не предусматривать , то сточна  вода с рН 5i5 7,2 будет содержать гидросульфидных ионов , сероводорода 97-5 от общего количества восстановленного сульфата. Поступа  после реактора в водоем или на доочистку в аэрационные сооружени , гидросульфидные ионы очень быстро окисл ютс  аэробными автотрофными серобактери ми в сульфаты, а молекул рный сероводород десорбирует из обработанной воды, загр зн   окружающий воздух, или окисл етс  серобактери ми до элe ментарной серы, котора  затем, при недостатке сероводорода, может с помощью серобактерий окисл тьс  даль ше в сульфаты. Таким образом, извест ный способ очистки не выдел ет серу сульфатов из обрабатываемой воды, а только переводит ее в форму сероводорода и гидросульфидных ионов которые затем в определенных услови х , свойственных дальнейшей очистке сточных вод, переход т обратно, в форму сульфатов. Известный способ не позвол ет выделить серу сульфатов из сточной воды с целью ее повторного использовани  в производстве . Очистка сточных вод по известному способу происходит при подаче в исходную воду активного ила. Это не всегда возможно, так как сооружени  очистки могут располагатьс  на территории предпри тий - источников сточных вод, в отдалении от биологических очистных сооружений источника активного ила. Цель изобретени  - повышение степени очистки и упрощение процесса. Указанна  цель достигаетс  биохимическим способом очистки сточных вод от сульфатов анаэробным илом в присутствии биогенного питани  с введением в сточные воды соединени  железа в количестве 0,,8 г в пе , ресчете на железо и процесс ведут при рН 8-8,6. При этом предпочтительно в качестве соединени  железа используют огарок - отход производства серной кислоты. В качестве биогенного питани  используют сточные воды производства капролактама и/или метанола. В сточную воду ввод т соединени  железа в виде огарка после обжига колчедана производства серной кислоты, биогенное питание - в виде сточных вод, содержащих органические соединени , продукты и полупродукты производств капролактама, метанола и соединени  фосфора в количестве 20-25 мг/л, по S O Опытна  и расчетна  проверка предлагаемого способа показывает, что содержание биогенного питани , в пересчете на ВПК, должно быть прин то из расчета 0,8-1 г ВПК на 1 г сульфатов. В этом интервале содержание биогенного питани  обеспечивает максимальное удаление сульфатов при минимальных затратах на подачу биогенных компонентов и доочистку воды от остаточных органических соединений. По трубопроводу сточную воду подают в приемную камеру. Сюда же подают соединение железа, биогенные компоненты 59 и циркулирующий анаэробный ил. Образующуюс  смесь из этой камеры с помощью насоса с заданной скоростью подают в реактор. Здесь в течение З-Эб ч содержимое перемешивают. В результате жизнеде тельности сульфатредуцирующих анаэробных бактерий в реакторе происходит восстановление сульфатов до сероводорода и гидросуль фидных ионов с одновременным окислением органических соединений биогенных компонентов до газообразных продуктов и продуктов неполного распада. Гидросульфидные ионы в щелочной среде соедин ютс  с железом, образу  пирит. Иловую смесь из реактора подают в сепаратор, где т желые фракции смеси, содержащие в наибольшей концентрации пирит, выпадают в осадок , который вывод т в виде избыточного ила. Легкие фракции, содержащие в наибольшей концентрации сульфатредуцирующие бактерии, возвращают в приемную камеру в виде циркулирующего анаэробного ила.Осветленную и очищенную воду вывод т потребителю. П р и м е р . В реактор ввод т сточную воду производства сульфата аммони , содержащую 600-4500 мг/л сульфатов. Реактор предварительно, перед началом опытов, загружают на 1/4 зрелым осадком, остальное - иловой водой метантенков городских очистных сооружений, содержащим сульфатредуцирующие анаэробные бактерий. В дальнейшем в опытах осадок в реактор не загружают, а потери бактерий с удал емой из реактора очищенной водой восполн ют за счет их естественного роста при наличии биогеннь1х компонентов и сульфатов в реакторе. В сточную воду ввод т соединение железа в количестве О,,8 г; процесс очист ки ведут при рН 8-8,6. В результате очистки достигаемый эффект составл ет 99-7515 по сравнению с 84-12 в известном.

Концентраци  сульфа тов в обрабатываемой воде, мг/л ,

до очист0 ,0

Эффект очистки сточных вод от сульфатов , %

после очистки ки

nk

79.3 .8

753

1873 25.0 13.8

3875

8i,2

95 321 78,6

1500

0,8

и Предлагаемый способ позвол ет увеличить эффект очистки сточных вод от сульфатов с 8 до очищать сточные воды с высокой концентрацией суль фатов (более 2000 мг/л); снизить концентрацию восстановленной формы сульфатов в очищенной воде, концентраци  сероводорода и гидросульфидного иона в очищенной воде снижаетс  в раз по сравнению с известным

99 99 91 75

17

229

1128

32

97

36

97,5

2k3 90 7

Claims (2)

1152 способом; использовать образующийс  в результате реакции железа с гидросульфидным ионом пирит в качестве сырь  дл  производства серной кислоты; использование в качестве реагента отхода производства серной кислоты огарка позвол ет замкнуть на одном производстве потребление отходов , как реагента и сбыт осадка, как сырь , что наиболее эффективно по экономическим и экологическим показател м предлагаемого способа; отказатьс  от посто нной подачи актив ного ила, а использовать только в период.-пуска сооружений зрелый осадок с метантенков, что более экононично и не св зано с наличием в непосредственной близости очистных со оружений. Формула изобретени  1. Способ биохимической о 4истки сточных «од от сульфатов анаэробным илом в присутствии биогенного питан отличающийс  тем, что, целью повышени  степени очистки и упрощени  процесса, в сточную воду ввод т соединение железа в количест ве 0,5-0,8 г в пересчете на железо и процесс ведут при рН 8-8,6. 810 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве соединени  железа используют огарок отход производства серной кислоты. 3.Способ попп.1и2, отличающийс  тем, что в качестве биогенного питани  используют сточные воды производства капролактама и/или метанола. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.-Хорошавин А.И./Кашаев Й.В.Оборин Г.А. К вопросу биохимической очистки шахтных вод, содержащих железо и сульфаты. В сб. Очистка и использование шахтных вод . М., Научные труды ПермНИУИ, издание ИГД им. А;А. Скочинского, вып. XX, 1975, с. 29.

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. С 02 С 5/10, 1977.