СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 1994 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано на локальных очистных сооружениях для интенсификации их работы при переработке вторичных загрязнений - активного ила.

В процессах аэробной очистки сточных вод в качестве вторичного загрязнения образуется активный ил. Оптимальная его концентрация в аэротенках 3-5 г/дм³.

Образующийся за счет потребления субстрата избыточный активный ил требует его переработки. При этом стадия утилизации активного ила как в стоимостном, так и в объемном показателях занимает значительный удельный вес в процессе очистки сточных вод и является наиболее сложным процессом этой технологии.

Известен способ переработки активного ила путем его компостирования с твердыми наполнителями: опилками, щепой, корой, растительными остатками, торфом, мусором, как путем полевого компостирования, так и путем компостирования в биореакторах или с использованием дождевых червей [1] .

Известен способ обработки осадков сточных вод, в частности ила, путем нагревания до температуры ≥65^оС с последующим аэробным или анаэробным сбражи- ванием при 25-60^оС [2] .

Известные технологии переработки активного ила имеют существенный недостаток, обусловленный возможностью мигpации трудноразлагаемых или неразлагаемых (например, ионы тяжелых металлов) вредных веществ по пищевой цепочке и попадания, в конечном счете, в продукты питания человека. Поэтому указанные способы имеют ограниченное применение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ биохимической очистки сточных вод, включающий обработку сточных вод с активным илом в аэротенке, отделении активного ила от очищенной воды в отстойнике, гомогенизации части активного ила путем механического воздействия на него и возврата активного ила в аэротенк с добавкой 0,1-0,2% гомогенизированного ила [3] .

Недостатком известного способа является низкая степень разрушения клеток, что не позволяет использовать гомогенизат полностью и непосредственно без дополнительной обработки в качестве субстрата для культивирования микроорганизмов.

Без дополнительной переработки хотя бы по одному из вышеперечисленных методов невозможно также использование гомогенизата и в качестве кормовой добавки или удобрения.

Цель изобретения - снижение загрязнения окружающей среды образующимся при очистке активным илом.

Цель достигается тем, что пpоцесс механической (гидродинамической) гомогенизации концентрированного осадка активного ила дает возможность не только повысить метаболическую активность ила, но и усилить процесс разрушения клеток до усваиваемых продуктов. Чтобы усилить степень дезинтеграции микроорганизмов, активный ил дополнительно подвергают термической и щелочной деструкции, направляя получаемый при этом весь гомогенизат избыточного активного ила к исходному потоку сточной воды в аэротенк.

Обработку избыточного (обычно 10-35% ) активного ила осуществляют следующим образом: после концентрирования избыточного активного ила отстоем до концентрации 10-20 г/дм³ полученную суспензию подщелачивают до рН 10,5-12,0 и подвергают гомогенизации перемешиванием при 3000-13000 об/мин (на кавитационной установке, например, серийно выпускаемом аппарате типа ГАРТ-ПРЛ) при 50-65^оС в течение 5-30 мин. Указанный способ позволяет повысить степень гомогенизации активного ила с 15-20% по прототипу до 75-85% , что дает возможность использовать гомогенизат активного ила в качестве субстрата при культивировании микроорганизмов, тем самым исключить стадию складирования активного ила на картах и оздоровить окружающую среду у комплекса очистных сооружений, поскольку неприятный запах обусловлен гниением активного ила.

П р и м е р. Очистку сточной воды, наращивание ила и возврат гомогенизата активного ила осуществляют на моделях аэротенков-отстойников, функционирующих в непрерывном режиме (объем аэротенков 6 дм³, расход сточной воды 1 дм³/ч, расход воздуха 2 дм³/мин). В аэротенки непрерывно подают сточную воду, содержащую набор минеральных солей, мг/дм³: натрий уксуснокислый 50; калий фосфорнокислый однозамещенный 25; натрий углекислый 50; кальций хлористый 7,5; магний сернокислый 5; аммоний фосфорнокислый двузамещенный 25; пептон 60 и усредненная культуральная жидкость от производства лизина 300. ХПК сточной воды на входе аэротенка 350 ±20 мг О₂/дм³.

В аэротенки загружают активный ил, в дальнейшем его концентрацию поддерживают в пределах 3,0±0,3 г/дм³. Ежедневно контролируют следующие показатели активного ила и очищенной сточной воды: концентрацию активного ила; иловый индекс; ХПК очищенной сточной воды; один раз в неделю - видовой состав активного ила и его зольность.

Отобранный ежедневно избыточный активный ил в количестве 1,8-2,8 г (по абс. сухому веществу из одного аэротенка) отстаивают, уплотняют до концентрации 10-20 г/дм³, а затем подвергают воздействию одного (по известному способу) или трех (по предлагаемому способу) факторов: механического (гидродинамического), термического и гидролитического.

Глубины процесса гомогенизации активного ила оценивают по анализу фильтрата гомогенизата (по ХПК). Результаты сведены в табл. 1.

Дезинтеграцию избыточного активного ила можно также осуществить с использованием генераторов кавитации гидродинамических ультразвуковых агрегатов типа ГАРТ. Степень дезынтеграций активного ила при последнем способе также составляет 80-85% (табл. 1, п. 10).

Сравнительные результаты способов очистки сточных вод представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 1, предлагаемый способ гомогенизации активного ила под воздействием трех факторов позволяет перевести в водорастворимую форму до 70-85% содержащихся в активном или микроорганизмов, а возврат всего гомогенизата избыточного активного ила на вход аэротенка дает возможность провести утилизацию активного ила, не прибегая к иловым площадкам. Режимы очистки сточной воды при этом практически не отличаются от контрольных.

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть применено на локальных очистных сооружениях для интенсификации их работы при переработке вторичных загрязнений - активного ила. В процессе биохимической очистки сточных вод в аэротенке избыточный активный ил подвергают гомогенизации при 50 - 65С и рН 10,5 - 12 и возвращают в аэротенк. Способ позволяет перевести в водорастворимую форму до 75 - 85% активного ила, что дает возможность использовать гомогенизат в качестве субстрата при культивировании микроорганизмов, т. е. вернуть его в аэротенки и отказаться от сброса его на иловые карты. 2 табл.

СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий обработку сточных вод в аэротенке, отделение избыточного активного ила и его гомогенизацию с последующим возвратом гомогенизата в аэротенк, отличающийся тем, что гомогенизации подвергают весь избыточный активный ил после его отделения при 50 - 65^oС и рН 10,5 - 12,0.