Способ биохимической очистки сточных вод от метанола и углеводородов Советский патент 1985 года по МПК C02F3/02 C02F3/02 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/36 

Изобретение относится к способам биохимической очистки высокоминерализованных сточных вод от метанола, углеводородов и дизтиленгликоля и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промыпленности. Цель изобретения - возможность очистки сточных вод с высокой минерализацией, сокращение расхода пресной воды на разбавление и уменьшение капитальных затрат. Пример 1. Юл сточной воды (рН 6 - 7, . температура 30С ) с содер жанием метанола 20 г/л и минерализацией 100 г хлористого натрия на 1 л разделяют на две части, составляющие соответственно 80 и 20% от исходного объема сточной воды. К 2 л сточ ной воды добавляют 8 л пресной воды, так чтобы концентрация хлористого натрия не превьшала 20 г/л. В это раствор добавляют 10 г аммофоса и 1 суспензии активного ила, выращенного на сточной воде с содержанием хлористого натрия 20 г/л и метанола 4 г/л в течение 40 ч. Разбавленную сточную воду с активным илом выдерживают при 20°С, а также при перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту до полного исчезновения метанола, которое происходит через 42 ч. Конечная концентрация активного ила составляет 1,5 г сырой биомассы на 1 л. После этого 10 л разбавленной сто ной воды с выращенным активным илом смешивают с 8 л неразбавленной сточ ной воды и вьщерживают при перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту,до полного исчезновения метанола, которое происходит через 110 ч. Исходная концентрация активного иЛа составляет 0,70 г сырой биомассы на 1л.Концентрация активного ила после 60-часовой выдержки в высокоминерализованной сточной воде не увеличивается и сост ляет к моменту исчезновения метанола 0,25 г сырой биомассы на 1 л. Таким образом, в высокоминерализованной сточной воде возобновление рост би массы активного ила не происходит и даже, наблюдается его отмирание и распад. . Расход пресной воды на разбавлен составляет 80% от объема сточной воды, а для разбавления всего объема сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой эффективно проходит очищение сточной воды по известному способу, необходим расход пресной воды в коли 1естве 400% от объема сточной воды. Пример 2. Аналогичные опыты проведены со сточными водами хлоркальциевого типа. 10.л сточной воды (рН 6-7 , температура с содержанием метанола 20 г/л и минерализацией 100 г хлористого кальция на 1 л разделяют на две части, составляющие соответственно 80 и 20% от исходного объема сточной воды. К 2 л сточной воды добавляют 8 л пресной воды.так, чтобы концентрация хлористого кальция не превышала 20 г/л. В этот раствор добавляют 10 г аммофоса и 1 л суспензии активного ила, вырашенного на сточной воде с содержанием хлористого кальция 20 г/л и метанола 4 г/л в течение 70 ч. Разбавленную сточную воду с активным илом выдерживают в химической емкости ферментере при механическом перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту и температуре 30°С до полного исчезновения метанола, ко торое происходит через 42 ч. Конечная концентрация активного ила составляет 1,5 г сырой биомассы на 1л. . После этого 10 л разбавленной сточной воде.1 с выращенным активным илом смешивают с 8 л неразбавленной сточной воды и выдерживают при перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту до полного исчезновения метанола, торое происходит через 60 ч. Исходная концентрация активного ила составляет 0,70 г сырой биомассы на 1 л. Концентрация активного ила после выдержки в высокоминерализованной сточной воде не увеличивается и составляет к моменту исчезновения метанола 0,35 г сырой биомассы на 1л. Расход пресной воды, так же как и в примере 1, составляет 80% от объема сточной воды. Пример 3, Юл сточной воды высокой минерализации (80 г/л хлористого натрия и 80 г/л хлористого кальция), содержащей, г/л: метанол 4j диэтиленглнколь 1; гек3садекан 1, разделяют на две части, составляющие соответственно 90 и 10% от исходного объема сточной воды. К 1 л сточной воды добавляют 7 л пресной Воды, 8 г аммофоса, 32 г метанола и 0,8 г суспензии активного ила, выращенного на сточной воде с минерализацией 40 г/л и содержащей метанол (4 г/л ), диэтиленгликоль (0,1 г/л )и гексадекан (0,1 г/л ). После разбавления, добав ления метанола и активного ила, сто ную воду выдерживают в условиях механического перемешивания и подаче воздуха в количестве 0,5 л на 1 л жидкости в минуту при температуре до полного исчезновения диэтиленгликоля, гексадекана и метанола, которое происходит через 70 ч. Концентрация активного ила к моменту исчезновения этих веществ из сточной воды составляет 3 г сыро биомассы на 1 л. После зтого 8 л разбавленной сто ной воды с вырап5енным активным илом смепивают с 9 л неразбавленной сточ ной воды с минерализацией 160 г/л и выдерживают при , а также при перемешивании и подаче воздуха в ко личестве 0,5 л на 1л жидкости в м нуту, до полного исчезновения диэти ленгликоля, гексадекана и метанола которое происходит через 70 ч. Расход пресной воды на разбавление составляет 70% от объема сточной воды, а дпя разбавления всего объема сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой зффективно проходит очищение сточной воды по известному способу,необходим расход пресной воды в количестве 800% от объема сточной воды. Пример 4. Поток сточной воды с содержанием минеральных солей 300 г/л (хлористый калий 75 г/л хлористый натрий 75 г/л, хлористый магний 135 г/л, хлористый кальций 15 г/л), содержащей 4 г/л метанола I г/л диэтиленгликоля и 1 г/л жидких парафинов, непрерывно разделяют на две части, составляющие соответственно 20 и 80% от подаваемого со скоростью 100 мл/ч потока пто ной воды, Меньший поток сточной вoды(20мл/чJ смешивают с потоком пресной воды, в 9 раз превосходя1цим поток сточной воды (180 мл/ч . 84 Пресная вода содержит I г/л аммофоса и 4 г/л метанола. Разбавленная сточная вода непрерывно поступает в ферментер с рабочим объемом 10 л, где происходит выращивание биомассы активного ила при механическом перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту и температуре . Перед проведением непреРЫБНОГО выращивания биомассы активного ила в ферментере осуществляют выращивание биомассы без протока на разбавленной в 10 раз сточной воде с добавление 1 г/л аммофоса и 4 г/л метанола. Посевным материалом служит биомасса микроорганизмов, вьщеленных из почвы,контактирующей с производственными сточными водами подземных хранилищ газа,и активно растущих вниз приразбавлении сточной воды до минирализации 20г/л идобавлении 1г/л аммофоса. Непрерывное выращивание биомас сы активного ила на разбавленной сточной воде приводит к полному исчезновению из не,е метанола, диэтиленгликоля и углеводородов при времени пребывания сточной воды в ферментере 50 ч, т.е. при скорости разбавления 0,02 ч. Суспензия активного ила, выращиваемого в ферментере (200 мл/ч непрерывно смешивается с потоком неразбавленной сточной воды (80 ъш/ч ) в ферментере с рабочим объемом 28 л при механическом перемешивании, подача воздуха 3 л на 1л жидкости в минуту и температуре 30°С. Полное исчезновение метанола, диэтиленгликоля и углеводородов из сточной воды происходит при времени пребывания в фер ментере 100 ч (т.е. при скорости разбавления 0,01 ч ). Расход пресной воды на разбавление составляет в данном примере 180% от объема сточной воды, а для разбавления всего объема сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой эффективно проходит очищение сточной воды по известному способу, необходим расход пресной воды в количестве 1400% от объема сточной воды, В табл. 1 даны показатели процесса очистки 1000 м сточной воды при различных режимах ее разбавления. В табл.2 приведено влияние длительности выращивания биомассы активного ила и времени выдерживания сточной воды с илом на показатели очистки 1000 сточной BofjJ.

Таблица 1

1. СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕТАНОЛА ICECOroSRf.f 13 . ;8ч2 И УГЛЕВОДОРОДОВ, отличающийся тем, что, с целью возможности очистки сточных вод с высокой минерализацией, сокращения расхода пресной воды на разбавление и уменьшения капитальных затрат, от 5 до 30% высокоминерали- зованной сточной воды разбавляют пресной во;:,ой до минерализации 20-40 г/л, выращивают в разбавленной сточной воде биомассу активного ила 40-70 ч, смешивают полученную суспензию с высокоминерализо- ванной сточной водой и выдерживают при перемешивании и аэрации 40S 120 ч. сл 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в разбавленную сточную воду вводят неорганические соли азота и фосфора в количестве 2-10 г/л. . iliik СО 00 00

.Известный способ Предлагаемый способ 3 5 10 20 35070 70070 140060 Не соответствует Соответств ует Соответствует (сокращение расхода пресной воды на 80%,капитальных затрат на 70%; Соответствует сокращение рас« хода пресной воды на 70%,капитальных затрат на 60%). Не соответствует (сокращение расхода пресной воды на 60%, капитальных затрат на 52%; Не соответствует ( сокращение расхода пресной воды на 50%, ка- питальных затрат - на 44% )

Время выдеря выращивабиомассыживания сточв разбавленной воды с сточной воилом до полной очистки, ч. ч

140

20

120

30

120

40

Т я б л н ц а 2

Соответствие поставленной цели

Не соответствует (еокраще ние капитальных затрат меньше 57%;

Не соответствует (сокраще- . ние капитальных затрат меньше 60%J

Соответствует к сокращение капитальных затрат на 60%)