Способ подготовки сточных вод для биологической очистки активным илом Советский патент 1983 года по МПК C02F3/02 

d:

СХ)

vj

Изобретение относится к биоло- . гической очистке промышленных сточных вод и может быть использовано на любых очистных сооружениях.

Известны способы бирлогической очистки промышленных сточных вод, включающие различные методы подготовки сточной воды, подаваемой на биологическую очистку. Качество подготовленной для очистки сточной воды определяется методами биологического потребления кислорода (ВПК) и химического потребления кислорода (ХПК) . Токсичность с.тэчной воды для биологической очистки оценивается по отношению БПК-ХПК, после чего сточная вода поступает на очис ку, где приводится в контакт с активным илом fl.

Недостатки данного способа заключаются в том, что процесс подготовки сточных вод для биологическ очистки осуществляется без регуляции на основе оценки их токсичности прямыми и достоверными методами, что позволило бы предотвратить отравление активного ила.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности яЬляется способ подготовки сточных вод, включающий определение рН и концентрации заг15рзняющих веществ (токсичность) химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода (ВПК) , разбавгление, нейтрализацию до рН 6,5-8,5, внесение биогенного питания в виде растворов аммиачной воды, фосфорнокислого калия и др. ХПК не должно превышать ВПК, более чем в 1,5 раза 2.

Показатели ВПК и ВПК/ХПК не м©гут служит основой для адекватной регуляции режима биологической очиски, т.е. величины разбавления сточных вод, нагрузки на объем сооружения и на активный ил. Кроме того, недостатком методов определения ВПК является их продолжительность, которая для традиционного метода разбавления составляет до 30 дней.

Цель изобретения - сокращение очистки.

Поставленная цель достигается те что в способе подготовки сточных во для биологической очистки активным илом определяют рН, проводят серийное разведение нетоксичным химическим стоком, или бытовой сточной водой, предпочтительно в соотношении 1:0,5-2 и определяют токсичность тест-объектом Paramaecivom .Caudatmn при экспозиции 55-65 мин проводят разбавление сточйых вод, предпочтительно нетоксичньм химическим стоком или бытовой сточной водой и вносят биогенные вещества.

Временной предел экспозиции тестобъекта в исследуемой сточной воде мин выбран эмпирически, поскольку отмечена корреляция между степенью токсичности (640% смертности тест объекта) и полнотой биологического окисления стока активным илом за 18 ч (7185% от первоначального ХПК). Время экспозиции меньше 55 мин не дает такой корреляции, тогда как время, большее 65 мин, неоправданно завышено. В качестве тест- объекта для определения токсичности сточных вод исползуют Paramaecium Caudatum, близкую по реакции на токсичность к фауне активного ила. Тем самым исключаются недопустимые колебания тосичности и связанное с ним отравление активного ила, что позволяет стабилизировать процесс биологической очистки.

Пример. При реализации способа подготовки сточных вод для биологической очистки используют экспериментальные аэротенки производства органического синтеза. Процесс очистки проводят в течение двух месяцев. В состав сточной воды входят фенол и его производные, бензол и его производные, этиленгликоли различной степени полимер-.

,ности, спирты, органические , органические перекиси и гидроперекиси, кетоны, а также продук полимеризации и конденсации перечисленных соединений. Состав преднамеренно варьируют, что отражается на их токсичности, определяемой прелагаемым способом непосредственно

,перед поступлением сточных вод в аэротенки.. Для этого в серию микроаквариумов помещают по 10-15 особей чистой линии Paramaecium Caudatum в 0,02 мл культуральной.Жидкости (всего 50-75 особей). Туда же внося 0,5 мл испытуемой сточной воды. Пос часовой экспозиции во влажной при 22-24 подсчитывают количество живых особей. Токсичность выражается в процентах летального исхода экспонированных парамеций в лабораторных условиях.

В таблице приведены результаты работы двух модельных аэротенков в проточном режиме, в одном из которых проводят регулировку токсичности поступающей на очистку сточной воды методом разбавления. Разбавлен с первых по десятые сутки и с пятнадцатых по двадцатые проводят с помощью бытовых сточных вод, а с десятых по пятнадцатые - нетоксичным химическим стоком. Качество очищенной воды оценивают по концентрации ХПК и остаточным концентрациям ряда веществ. Независимо от того, прово;дят ли разбавление бытовой сточной воды или нетоксичным химическим стоком, способ очистки с предлагаемой подготовкой воды, с учетом токсичности имеет явные преимущества. Так, например, ХПК сточной воды очищенной в 1-ом аэро.тенке, колебле ся в -пределах от 20 до 90 мг , в то время, как ХПК сточной воды, очищенной во 2-ом аэрртенке, колеблется в; пределах от 70 до 240 ыт О, Концентрации остаточного фенола в очищенной воде первого и второго аэ ротенка колеблется э пределах от 0,02 до 0,04 и от 0,08 до 0,35 мг/л соответственно. Как видно из таблицы, процесс очистки в аэротенке-, работаклцем в режиме с регулируемой токсичностью, характеризуется стабильностью очист ки, а также, ее высокой эффективнос.тью. В то же время очистка в аэротвнке с нерегулируемой токсичностью сопровождается повьвоейием остаточно го ХПК в течение всего эксперимента Эти результаты свидетельствуют в : пользу необходимости контроля ток- . сичности стоков с целью их своевременного разбавления. П р и м е р 2. С целью выяснения влияния токсичности сточной воды на продолжительность очистки, в дву аэротенках проводят биологическую очистку соответственно, нетоксичного и токсичного (60% смертности парамеций) химстоков. Концентрации загрязнителей в обоих аэротенках одинаковы и составляют 650 мг пЬ ХПК. В результате установлено, что для очистки сточной нетоксичной воды до 40 мг достаточно 8 ч, в то время как токсичная сточная вода достигает такой же степени очистки через 14 ч..

Вещества,. входящие в состав сточной воды,, мг/л Параллельно оценивают состояние активного ила по динамике изменения количества представителей микроскопической фауны. Поступление в аэротенк токсичной воды (2-4 сут от начала опыта) при постоянных прочих параметрах (рН, скорость протока, нагрузка по ХПК) приводит к последующему падению численности представителей микрофауны активного ила. Как известно, сокращение качественного и количественного состава иловой фауны является показателем нарушения нормального процесса очистки. Колебания токсичности на среднем уровне не выше 45% летального исхода), которые наблюдают в интервале от 5 до 14 сут, соответствуют относительной стабилизации численности микрофауны. Последующее кратковременное повышение токсичности до 100% (15 сут) сопровождается временным снижением количества представителей микрофауны. Наблюдаемая корреляция между процентом гибели Paramaecium Caudatum и количеством представителе.й микрофауны активного ила свидетельствует о преимуществах предлагаемого способа подготовки сточных вод для биологической очистки. По сравнению с прототипом предлагаемый способ включает регуляцию режима подготовки сточных вод на основе токсикологического контроля с помощью Paramaecimn caudatum. Преимущество такого контроля заключается в адекватности тест- объекта фауне активного ила, что повышает эффективность процесса очистки, стабилизирует его, ускоряет его и удешевляет.

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТОЧ-. ШХ. ВОД ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ АКТИВНЫМ ИЛОМ, включающий определение рН и токсичности, разбавление и внесение биогенных веществ, о тличающийс я тем, что, с целью сокращения времени очистки, токсичность сточных вод определяют после серийного разделения нетоксичным химическим стоком или бытовой сточной водой тестобъектом Paramaeciijun Caudatum при времени экспозиции 55-65 мин. 2,Способ по П.1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что серийное разведение сточных вод нетоксичным химическим отоком или бытовой сточной водой осуществляют в соотношении ,5-2. 3.Способ по ПП.1 и 2, о т л ич a ю щ и и с я тем, что разбавление ведут нетоксичн1 механическим (Л стоком или бытовой сточной водой.

400

45

30

100

55

25