СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГИДРОЛИЗНО-ДРОЖЖЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 1995 года по МПК C02F9/00 C02F3/00 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод микробиологической промышленности, а именно к способу биохимической очистки отработанной культуральной жидкости (ОКЖ) в гидролизно-дрожжевом производстве.

Известен способ биохимической очистки ОКЖ при производстве кормовых дрожжей посредством биохимического окисления чистой культурой грибов Trichoderma lignorum [1]
Недостатками данного способа являются большой расход воздуха, повышенный расход энергии и низкая окислительная мощность культур этих грибов.

Наиболее близким к предлагаемому способу очистки по технической сущности и достигаемому результату является способ двухступенчатой биохимической очистки сточных вод гидролизно-дрожжевого производства, заключающийся в том, что очистку последрожжевой бражки на первой ступени осуществляют дрожжами рода Candida при удельной скорости роста 0,12-0,35 ч^-1, температуре 35-38^оС и рН среды 4,4-4,5. Бpажка после первой ступени очистки и ее отделения от биомассы поступает на вторую ступень очистки, где доочистку осуществляют грибами Trichosporon, Aspergillus, Spicaria и Penicillum, чистой культурой или их смесью при удельной скорости роста 0,05-0,12 ч^-1, температуре 36-38^оС и рН 4-4,5 [2]
Недостатками этого способа являются сравнительно невысокая глубина очистки, а также большой расход воздуха, повышенный расход энергии и низкая окисляемая мощность на обеих ступенях очистки.

Целью изобретения является повышение степени очистки, возможность очистки концентрированных и трудноокисляемых сточных вод, а также возможность снижения расхода воздуха при биоочистке и энергозатрат.

Цель достигается тем, что ОКЖ подвергают реагентной очистке при расходе 20-25 мг/л флокулянта и подают при массовой нагрузке 18-20 кг ХПК/м³ cутки на последующую двухступенчатую биоочистку, которую осуществляют на первой ступени в анаэробных условиях, а на второй в аэробных. Причем биоочистку на первой ступени осуществляют активным илом в анаэробных условиях, иммобилизованным на неподвижной насадке, а на второй ступени активным илом в аэробных условиях при удельном расходе воздуха 40-50 м³/м³˙ч. Очистку на всех стадиях осуществляют при температуре 34-36^оС и рН 7-7,5 (нейтральная среда). Кроме того, перед второй ступенью биоочистки проводят дегазацию очищаемой ОКЖ воздухом при удельном расходе 10-15 м³/м³˙ ч.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды последрожжевую бражку, имеющую температуру 34-36^оС, нейтрализуют известковым молоком до рН 7-7,2, затем обрабатывают 20-25 мг/л катионным флокулянтом (0,1% -ным раствором) при перемешивании и отстаивают в течение 1 ч. Предобработка стоков катионным флокулянтом способствует снижению массовой нагрузки стоков на биоочистку в пересчете на кг ХПК/м³ сутки, ускорению биологического процесса и углублению эффекта очистки за счет удаления трудноокисляемых веществ, таких как лигногуминовые вещества. В осветленную воду добавляют соли фосфора (КН₂РО₄) из расчета 1 мг фосфора на 100-150 кг БПК₅ и подают на двухступенчатую биоочистку с массовой нагрузкой 18-20 кг ХПК/м³ сутки. На первой ступени биоочистки стоки проходят через неподвижную насадку, расположенную по всему гидравлическому объему метантенка. На ней иммобилизованы микроорганизмы, адаптированные к анаэробным условиям. За время пребывания стоков в метантенке микроорганизмы превращают часть органических веществ в биогаз (метан, углекислый газ, азот, водород), тем самым очищают сточные воды. Образующиеся газы удаляются из метантенка и собираются в газоловушке.

Очищенную воду из метантенка подают в дегазатор, где подвергают дегазации воздухом при удельном расходе 10-16 м³/м³˙ч. При дегазации воздухом стоков, поступающих на биоокисление, удаляются токсичные газы и происходит насыщение раствора кислородом, что создает благоприятные условия для биоокисления. После этого стоки направляют в биоокислитель второй ступени биоочистки, где доочистку в течение 6-8 ч осуществляют активным илом в аэробных условиях. Аэрацию биоокислителя осуществляют воздухом через мелкопористый аэратор при удельном расходе 50 м³/м³ ˙ч, обеспечивающем растворение кислорода не менее 3-4 мг/л. При этом все стадии очистки осуществляют в нейтральной среде при температуре 34-35^оС.

Применение на первой ступени биологической очистки анаэробного активного ила обусловлено тем, что поступающая ПДБ имеет высокую концентрацию сухих веществ и вместе с тем небольшое содержание растворенного кислорода. Данная ступень очистки позволяет сократить общий расход воздуха, использовать полный объем сооружения и уменьшить прирост биомассы за счет превращения органических веществ в биогаз.

Применение биоокисления активным илом на второй ступени очистки обусловлено уменьшением общих показателей загрязненности в первую очередь трудноокисляемых соединений, превращением некоторых небиоокисляемых макромолекул в легкоокисляемые гидролитическими анаэробными микроорганизмами соединения и увеличением растворимости кислорода за счет снижения загрязненности очищаемой жидкости.

П р и м е р. Последрожжевую бражку, имеющую температуру 35^оС, нейтрализуют известковым молоком до рН 7,2, далее обрабатывают катионным флокулянтом при расходе 25 мг/л при перемешивании в течение 5 мин. После отстаивания в течение 1 ч в осветленную воду, отделенную от осадка, добавляют КН₂РО₄ из расчета 140 мг/л воды. Затем стоки подают на двухступенчатую биоочистку при температуре 35^оС. На первой ступени очистка осуществляется активным илом в анаэробных условиях, а на второй в аэробных в биоокислителе с предварительной дегазацией в течение 10 мин при расходе воздуха 10 м³/м³˙ч. До и после очистки определяют ХПК и БПК₅. Результаты эксперимента приведены в табл.1.

Сравнительные данные по степени очистки последрожжевой бражки известным и предлагаемым способом приведены в табл.2.

Таким образом, из табл. 2 видно, что предлагаемый способ очистки ОКЖ позволяет повысить степень очистки до 83-88 по ХПК и 90-96 по БПК₅, т.е. в 1,3 раза по ХПК и 1,1 по БПК₅ по сравнению с известным способом.

Использование: при очистке отработанной культуральной жидкости гидролизных производств. Сущность применения: сточные воды обрабатывают 20 25мг/л катионным флокулянтом с последующей двухступенчатой биоочисткой. На первой ступени биоочистка осуществляется активным илом в анаэробных условиях, а на второй в аэробных. Очистку ведут при температуре 34 36°С, pH 7 7,2 и массовой нагрузке 18-20 кг ХПК/м³ сутки. 2 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГИДРОЛИЗНО-ДРОЖЖЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий двухступенчатую биологическую очистку, отличающийся тем, что предварительно проводят флокуляционную очистку при расходе флокулянта 20 25 мг/л, биологическую очистку осуществляют с нагрузкой 18 20 кг ХПК/м³· сутки, на первой ступени в анаэробных условиях активным илом, а на второй ступени - активным илом с предварительной дегазацией воздухом 10 15 м³/м³·ч, в аэробных условиях при расходе воздуха 40 50 м³/м³·ч. при этом очистку на всех стадиях осуществляют при температуре 34 36^oС и pH 7,0 7,2.