Способ биологической очистки нефтесодержащих сточных вод Советский патент 1985 года по МПК C02F3/32 C02F3/32 C02F101/32 

ел

4

to ю

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки слабозагрязненных промышленных сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Известен способ очистки слабозагрязненных сточных вод предприятий химической промышленности и производств органического синтеза в каналах и биопрудах с высшими водными растениями: камьипом, рогозом и тростником. Способ обеспечивает снижение концентрации взвешенных веществ и органических загрязнений в сточных водах m,

Недостатком этого способа является его непредназначенность для очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточнЬЕХ вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, имеющих повышенную минерализацию. Способ заключается в том, что сточные воды содержащие нефтепродукты и нефть, пропускают через заросли высших водных растений: камыш озерный, рогоз узколистный, тростник обыкновенньм, камыш лесной, ежеголовник ветвистый, сусак зонтичный, осоку водную, осоку удлиненную, осоку пузырчатую, манник водяной, элодею канадскую, уруть мутовчатую, рдест блестящий, роголистник темно-зеленый, ряску маленькую 2 .

Недостатками известного способа являются низкая интенсивность процессов очистки и больщая площадь, занимаемая очистными сооружениями, а также сложность заготовки,посадки и культивирования большого числа используемых видов растений.

Целью изобретения является интенсификация и упрощение, процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу очистки сточных вод водными растениями - тростником, рдестом, дополнительно использутот нитчатые водоросли рода Cladophora;

Причем нитчатые водоросли рода Cladophora используют предпочтительно в количестве 4900-24600 г/м.

Кроме того, нитчатые водоросли занимают 75-80% площади водоема.

Нитчатые водоросли рода Cladophora обладают следующими биологическими свойствами, присущими только данным водным растениям: видовая специфика морфологической структуры и метаболистических процессов суще- ственнр отличается от высших водных . растений и других водорослей, биомасса нитчатых водорослей рода С1аdophora может достигать значений в 5-10 раз превышающих биомассу высших водных растений, нитчатые водоросли рода Cladophora обладают более высокой удельной Площадью активной поверхности на единицу биомассы,биомасса водорослей равномерно распределена в толще водного слоя.

0

Очистка воды от механических и химически стойких масляных эмульсий является результатом действия водорослей совместно с организмами перифитона и нефтеокисляющими микроорганизмами, входящими в состав биоценозов , формирующихся в водоемах в присутствии нитчатых водорослей рода Cladophora.

Водоросли рода Cladophora интен0сифицируют процесс выделения из водной среды тонкодиспергированньгх масляных частиц, осаждая и закрепляя их на своей поверхности. Улавливание нефтепродуктов происходит в 7-25 раз быстрее, чем в присутствии высших растений.

Нитчатые водоросли интенсифицируют процессы биохимического окисления нефтепродуктов, вьщеляя вещест0ва, стимулирующие развитие микроор.ганизмов и поглощая промежуточные 1и конечные продукты разложения нефтепродуктов .

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, содержащие механические и химически стойкие масляные эмульсии, подают в мелководные водо50емы, заросшие нитчатыми водорослями рода Cladophora и высшими водными растениями. Растения равномерно располагаются по всей площади водоемов или полосами перпендикулярно направ55лению тока вода. Водоемы имеют следующие параметры: общая длина 200800 м при ширине 3-10 м и глубине 0,5-0,8 м. Площадь, занимаемая растениями, составляет не менее 75-80% от общей площади водоемов. Очистку .сточных вод осуществляют в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу не более 1-1,5 м сточных вод на 1 м объема очистных сооружений в сутки и при исходной концентращии механических и химически стойких масляных эмульсий по нефтепродуктам 0,4-5,9 мг/л. Для равномерного распределения сточных вод в месте их поступления устанавливают распределительный поток. Выпуск воды .осуществляют через водосборный лоток и регулируемый водослив, позволяющий в сочетании с обваловкой водоемов повышать уровень воды в пределах очистных сооружений на 0,8-1,0 м по мере накопления осадка. В процессе очистки сточных вод достигают снижения концентраций нефтепродуктов до значений, не превышающих 0,3 мг/л (предельно-допустима концентрация в водоемах хозяйственно питьевого значения). Пример 1. Сточные воды, загрязненные механическими и химически стойкими масляными эмульсиями, при их содержания по нефтепродуктам 0,42 мг/л очищают пропусканием через заросший канал площадью 1000 м, дли-, ной 250 м, шириной 4 м. Глубина канала 0,5-1,2 м. Очистку воды произ-35 ной водят в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу 0,3м сточных вод на 1 м площади канала в сутки. Средне-суточный объемный расход воды составляет 3043 м. Нитчатые водоросли рода Cladophora занимают 76% площади канала с образованием на глубине 0,5-0,8 м плотных зарослей достигающих поверхности воды. Количество нитчатых водорослей составляет 5900-24600 г/м. В канале присутствуют высшие водные растения: тростник обыкновенный и рдест гребенчатый на площади не боле 22% от общей площади водоема. Установлено, что в воде, прошедшей через канал с нитчатыми водоросАями и высшими водными растениями, концентрация нефтепродуктов составля ет в летних условиях при температуре 18-20 С и ранее-весенних условиях пр температуре не более 0,3 мг/л. При этом интенсивность улавливания 1 0 нефтепродуктов составляет 0,014 0,061 мг/м площади канала в секунду. Для сравнения определяют интенсивность улавливания механических и химических стойких масляных эмульсий по известному способу в прудах с высшими водными растениями: тростником, камышом, рогозом, урутью, рдестами. Интенсивность улавливания составляет не более 0,0021-0,0024 мг/м площади водоемов в секунду. Снижение концентрации нефтепродуктов до значений, не преЕьш1ающих 0,3 мг/л, достигнуто в условиях непрерывного режима поступления сточных вод в обг-.еме 3200 при площади- занимаемой растительностью 18,8 тыс. м. Следовательно, интенсивность очистки сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий выше при использовании нитчатых водорослей рода Cladophora в сравнении с высшими водными растениями и эффект очистки может Рыть достигнут в водоемах с меньшей площадью. Пример 2. Очистку воды от химически стойкой масляной эмульсии в концентрации по нефтепродуктам 2,9-5,9 мг/л проводят в присутствии нитчатых водорослей рода Cladophora, количество которых составляет 4900 г на 1 м лабораторных емкостей в условиях непрерывного проточного режима очистки, осуществляемого в опытлабораторной установке. Нагрузка по объемному расходу 1-1,5 м воды на 1 м объема лабораторных емкостей в сутки. Пример 3. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 14800г/м Пример 4. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 24600 г/м Сравнительные данные предлагаемого способа с известным приведены в табл. 1 и 2, Результаты анализов воды по примерам 2-4 приведены в табл. 3. Установлено, что для обеспечения очистки сточных вод от химически стойких масляных эмульсий до концентраций по нефтепродуктам не.более 0,3 мг/л, при исходной концентрации 2,9-3,7 мг/л оптимальным для использования следует считать количество водорослей 4900-24600 г/м.

I11542206

В условиях исходных концентрацийщие преимущества: очистка сточных

5,2-5,9 мг/л оптимальным являетсявод осуществляется на очистных соорколичество водорослей 14800-24600 г/мружениях меньшей площади, технология

Снижение количества водорослейочистки упрощается ввиду сокращения ,за пределы минимального значения5 количества видов водных растений, |(меньше 4900 г/м) приводит к улуч-в условиях термальных вод нитчатые шению эффекта очистки. Увеличениеводоросли рода Cladophora имеют кругколичества более 24600 г/м (верхнийлогодичную вегетацию посадка водопредел) невозможно ввиду биологичес-рослей осуществляется простым внесекой особенности рода Cladophora.О нием требуемой дозы на дно водоема

Нитчатые водоросли рода Clado-(в известном - посадка требует спеphora интенсифицируют процесс очист-циального закрепления зачатков растеки сточных вод от механических и хи-ний); снижаются капитальные и привемически стойких масляных эмульсий,денные затраты на очистку сточных

благодаря чему способ имеет следую- 5 вод.

Время проведенияСодержание нефтепродуктов, мг/л

анализов

Предлагаемый способ (при Известный способ (при плоплощади водоема 1,0 тыс.м) щади водоема 24,6 тыс. м)

До очисткиПосле очисткиДо очисткиПосле очистки

Июнь 1981 г 1,7 0,31,2 0,3

Апрель 1982 г. 2,0 0,30,6 0,3 Июль 1982 г. 0,4 ,3

,.Таблица 2

Показатели интенсивностиСпособ

процесса очисткиг

Предлагаемый I Известный

Пределы измерения интенсивности улавливания нефтепродуктов, ,014-0,0610,0021-0,0024

Средние значения интенсивности улавливания нефтепродуктов, ,0410,0018

Масса.водорослей, г-Концентрация нефтепродуктов, мг/л

на 1 м лабораторных

емкостейI вариантII вариант

До очистки После очисткиДо очистки I После очистки О 2,9 2,95,6 5,6

29002,9 1,15,6 5,0

3700,7 0,95,6 4,3

Таблица 1

Таблица 3

1154220 Масса водорослей, г на 1 м лабораторных емкостей

До очистки Шосле очистки

3,1 3,0 3,2 2.9

8 Продолжение табл.3

си |П|

До очистки (После очистки

B« JteflH

2,8

0,3 н/об. 1,2 н/об. 0,3 н/об. н/об. Концентрация нефтепрвдзпстов, мг/л I вариант II вариант

1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАПЩ СТОЧНЫХ ВОД водными растениями - тростником, рдестом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий, в качестве водных растений дополнительно используют нитчатые водоросли рода Cladophora. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что нитчатые водорос ли рода Cladophora используют в количестве 4900-24600 г/м. 3.Способ по пп, 1 и 2, о т л ич ающий с я тем, что нитчатые водоросли рода Cladophora занимают сл 75-80% площади водоема.