Способ биологической очистки сточных вод Советский патент 1987 года по МПК C02F3/02 C02F103/14 C02F103/36 

112

Изобретение относится к способам накопления активного ила при биологической очистке сточных вод предприятий органического синтеза, точнее сточных вод предприятий по произ водству химических реактивов, витаминных препаратов, красителей и других и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо интенсифицировать рост биомассы, например в период пуска очистных сооружений или в период их восстановления после аварий.

Цель изобретения - повышение в активном иле концентрации сульфатре- дуциругощих бактерий при очистке от сульфатов сточных вод производства органического синтеза.

Способ осу1цествляют следующим образом.

В сточные воды, направляемые на биологические очистные сооружения и содержащие органические примеси и сульфаты, вводят после предварительного контакта со стимулятором роста затравку активного ила, в котором присутствуют бактерии из рода Desul- foribrio; в качестве стимулятора роста используют диметиламин в количестве 0,01-0,1% на 1 л затравки. Затравку выдерживают с диметиламином в течение 6-27 ч при отсутствии аэрации, после чего ее вводят в сточные воды и смесь выдерживают 1-3 сут также в отсутствие аэрации, после чего ее (смесь) переводят на проток при минимальной аэрации.

Пример . При установлении оптимальной продолжительности обработки активный ил подвергают воздействию диметиламина (33%-ный водный раствор) в количестве 0,07% 3, 6, 24 и 27 ч в отсутствие аэрации. Обработанный активный ил вводят в сточную воду предприятия по производству химических реактивов с ХПК 1500800-1000 мг 1

2000 мг О/л, ВПК„„ „

О /л, концентрацией сульфатов 2 г/л 80 и выдерживают без аэрации в течение 1 сут. Контролем служит активный Ш1, не подвергнутый обработке после культивирования без аэрации 3, 6, 24 и 27 ч, введенный в сточную воду на 1 сут в отсутствие аэрации. Прирост активного ила в контроле через 1 сут по сравнению с его концентрацией в момент постановки опыта принимают за 100%.

5

0

5

Результаты сравнительных исследований представлены в табл. 1. Анализ данных показывает, что для стимуляции прироста активного ила и сульфатреду- цирующих бактерий целесообразно его обрабатывать в течение 6-27 ч, при этом оптимальная продолжительность обработки находится в области 24 ч Через 1 сут прирост биомассы в таком случае за счет активации роста составляет 260%; большая продолжительность обработки менее эффективна (230%) и не целесообразна,

В табл. 2 приведено обоснование количества вводимого диметиламина.

В табл. 3 сведены результаты сравнительных исследований по интенсификации роста сульфатредуцирующих бактерий путем использования стимуляторов роста в оптимальных количествах и при оптимальной продолжительности контакта в условиях отсутствия аэрации . Контролем служит сточная вода предприятия по производству химических реактивов. Анализ результатов показывает, -что по сравнению с известным способом и контролем предлагаемый стимулятор роста за 1 и 3 сут быстрее усваивается микроорганизмами, в том числе сульфатредуци- рующими бактериями, которые являются хемолитогетеротрофами и для которых органические соединения и амино- соединения жирного ряда в частности, 5 являются донаторами электронов. При этом количество сульфатредуцирующих бактерий на четыре порядка больше, чем в контроле и в пробе с известным стимулятором.

Интенсивный рост сульфатредукторов в пробе с диметиламином сопровождается снижением концентрации сульфатов, которое имеет место уже через 1 сут и в дальнейшем продолжается. Эффективность накопления биомассы по предлагаемому способу также выше на 58-67% по. С1завнению с известным и на 158-167% по сравнению с контролем .

Пример2, В сточные воды .; предприятия органического синтеза вводят после предварительного контакта со стимулятором роста затравку активного ила. В качестве стимулятора роста используют диметиламин, который вводят Б затравку в количестве 0,05-0,1%, в 1 л затравки и выдерживают с аэрированием в течение 50

0

5

0

5

10 ч, после,чего сточные воды с

равкой аэрируют 1-3 сут и переводят на проток.

При установлении оптимальной продолжительности контакта активный ил подвергают воздействию диметиламина (33%-ный вод(ый раствор) в количестве 0,07% в 1 л затравки 3, 5, 6, 10 и 24 ч при аэрировании. Обработанный активный ил вводят в сточную воду предприятия по производству химических реактивов с ХПК 1500-2000 мг О/л, БПК„о „ 800-1000 мг и аэрируют. Контролем служит активный ил, не подвергнутый обработке после культивирования в течение 3, 5, 6, 10 и 24 ч, введенный в сточную воду на 1 сут. Прирост активного ила в контроле через 1 сут по сравнению с его .концентрацией в момент постановки опыта принимают за 100Z.

Результаты сравнительных исследований представлены в табл. 4. Анализ данных показывает, что для стимуляции накопления биомассы активного ила целесообразно его обрабатывать в течение 5-10 ч, при этом оптимальная продолжительность обработки находится в области 6 ч, прирост биомассы в таком случае за счет активации рост а составляет 500%. Большая продолжительность обработки менее эффективна (200%) и поэтому не целесообразна.

В табл. 5 представлены результаты сравнительных исследований по интенсификации наращивания биомассы активного ила в усло виях аэрации при оптимальной продолжительности контакта и оптимальной концентрации стимуляторов в соответствии с известным и предлагаемым способами. Контролем служит сточная вода предприятия по производству химических реактивов. . Анализ результатов показывает, что по сравнению с известным способом и контролем предлагаемый стимулятор роста и вместе с ним органические примеси сточной воды усваиваются за первые сутки в 2 раза быстрее. Через 3 сут выросшая биомасса активного ила потребляет 92% органических примесей, включая стимулятор, в пробе с диметиламином, 87% - в пробе с известным стимулятором и 77% - в контрольной пробе. При этом количество селективных бактерий увеличивается в пробе с диметиламином на шесть порядков, в пробе с известным стиму89820

15

20

25

лятором и в контроле - на три порядка. В 1000 раз больше развивается в пробе с диметиламином сульфатредуци- рующих бактерий. Общее накопление

5 биомассы активного ила в пробе с . предлагаемым стимулятором в два раза превышает таковое при использовании известного стимулятора.

ПримерЗ. В четыре культива 0 тора (биотенка) АНКУМ-2М полезным объемом 10 л каждый, работающих на контакте, вводят производственную сточную воду предприятия химических реактивов с ХПК 1423 мг О/л, ВПК ,., 825 мг , концентрацией сульфатов 600 мг SO. /л. Затем в биотенк К 1 вводят затравку активного ила, в биотенк № 2 - затравку и левулиновую кислоту в соответствии с известным способом в количестве 150 мг/л, в биотенк № 3 - затравку после предварительного контакта в течение 24 ч с диметиламином в количестве 0,07% на 1 л затравки, в биотенк № 4 - затравку после предварительного контакта в течение 24 ч с диметиламином в количестве 0,1% на 1 л затравки. Иловую смесь четырех биотенков выдерживают при механическом перемешивании в течение 3 сут. При этом концентрация активного ила через 3 сут в био- тенке № 1 (контрольном) увеличивается на 120 мг/л, а количество сульфат- редуцирующих бактерий - в 1000 раз,

35 в биотенке № 2 (известный способ) - на 260 мг/л, количество сульфатре- дукторов - в 2000 раз, в биотенке № 3 - на 340 мг/л, количество суль- фатредукторов - в 10 млн. раз, что в 2,8 раза превышает концентрацию ила в контроле ив 1,3 раза в пробе с известным стимулятором; в биотенке № 4 - на 320 мг/л,количество суль- фатредукторов - в 1 млн, раз. Кроме

того, в биотенках № 3 и 4 идет достаточно интенсивная сульфатредукция, в результате которой концентрация сульфат-ионов снижается на 100- 130 мг/л.

50 Пример 4. В четыре культиватора (биотенка) АНКУМ-2М полезным объемом 10 л каждый, работающих на контакте, вводят производственную сточную воду предприятия химических

55 реактивов с ХПК 1423 мг О/л, ВПК. 825 мг . Затем в биотенк № ят затравку активного ила; в биотенк № 2 - затравку и 150 мг/л левулиновой кислоты в соответствии

30

40

го 1 вво

5

с известным способом; в биотенк № 3 затравку после предварительного контакта с аэрированием в течение 6 ч с диметиламином в количестве 0,07% на 1 л затравки; в биотенк № 4 - затравку после предварительного контакта с аэрированием в течение 10 ч с диметиламином в количестве 0,07% на 1 л затравки. Иловую смесь четырех биотенков аэрируют в течение 3 сут. При этом концентрация активного ила в биотенке № 1 (контрольно повьшается на 150 мг/л, в биотенке № 2 (известный способ) - на 370 мг/ а биотенке № 3 - на 780 мг/л и в биотенке № 4 - на 400 мг/л.

Кроме того, количество селективных и сульфатредуцирующих.бактерий в 1 мл проб с диметиламином в 1000 раз больше, чем в контрольных и с ивестным стимулятором.

ПримерЗ. В три аэротенка- смесителя полезным объемом 10 л каждый со сточными водами предприятия по производству химических реактиво с ХПК 1700-2000 мг О/л, ЕПК 900- 1200 мг 02/л вводят в аэротенк № 1 затравку активного ила; в аэротенк № 2 - затравку активного ила и 150 мг/л левулиновой кислоты (согла но известному способу); в аэротенк № 3 - затравку после предварительного контакта в течение 6 ч с диметиламином в количестве 0,07% на 1 л затравки и аэрированием. Иловую смесь аэротенков аэрируют 3 сут, после чего переводят на проток с периодом аэрации 24 ч и аэрированием. По истчении 4 недель непрерывной работы модельных аэротенков прирост активнго ила составляет в аэротенке № 1 (контрольном) 0,02 г/л в сутки, в аэротенке № 2 (известный способ) 0,05 г/л в сутки, в аэротенке № 3 - 0,1 г/л в сутки, т.е. прирост активного ила по сравнению с контролем возрастает в 5 раз и по сравнению с известным способом - в 2 раза.

O

5

Ф о

0

25

Таким оёразом, использование предлагаемого изобретения в народном хозяйстве позволяет повысить концентрацию активного ила в 2,8-5 раз при одновременном сокращении в 2,8-5 раз времени наращивания активного ила и, следовательно, уменьшить пусковой период и ввод очистных сооружений на полную мощность, что сокращает время поступления в водоемы неочищенных сточных вод.

Преимуществом предлагаемого способа является также значительное увеличение по сравнению с известным численности сульфатредуцирующих бактерий, осуществляющих биогенное восстановление сульфатов , что повышает эффективность очистки сточных вод от су льфатов..

Увеличивается также численность селективных микроорганизмов,- способствующих более эффективному изъятию примесей, характерных для сточных вод предприятий органического синтеза.

Предлагаемое изобретение обеспечивает снижение затрат на его реализацию.

г

м у

ла изобретения

Ф о

5

0

5

}. Способ биологической очистки сточных вод, включаюпшй введение затравки активного ила в -сточную воду и стимулятора роста, отличающийся тем, что, с целью повьще- ния в активном иле концентрации сульфатредуцирующих бактерий при очистке от сульфатов сточных вод производства органического синтеза, в качестве стимулятора роста используют ди- метиламин, который вводят в затравку активного ила.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что диметиламин вводят в количестве 0,01-0,1% на 1 л затравки и смесь выдерживают в течение 6-27 ч.

С диметилДиметиламин

150 мг/л 1,3 1,5 1,2 1,3

Таблица 1

Таблица2

1,5

1,45

1,46

1,652

1,325

1,5 1,3

0,2

0,25

0,26

0,252

0,125

0,2 0,1

200 250 260 252 125

200 100

П(1ннечание. В числителе показаны данные, полученные в момент постановки опыте; в знаменателе - по истечении t и 3 сут.

ТаблицаА

ТаОлв««3

ая

150 мг/л

213U И86

1423 740

1,12 1,39

0.27 225

2 10 IvTof

1.11 п 17 innЗ-Ю

ТДз- ° ° ТТртПримечание, в числителе показаны даниые, полученные в момент постанока в знаменателе - по истечении I и 3 сут.

Составитель Т. Лебедева Редактор М. Петрова Техред Н.Глущенко Корректор В. Бутяга

Заказ 7865/22 Тираж 872 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

т а б л и ц а S

152

150

100 40

2I3A 276

ТЙ 246.6 3 Ю

1423 I,N п и inn5 ° LOO,

JTT fM °° То-о-г lo-fof

Изобретение ртносится к способам биологической очистки от сульфатов сточных вод производства органического синтеза и позволяет повысить в активном иле концентрацию сульфатредуцирующих бактерий. В затравку активного ила.вводят диметил- амин, предпочтительно в количестве 0,01-0,1% на 1 л затравки, смесь выдерживают 6-27 ч, затем затравку вводят в сточные воды. J з.п. ф-лы, 5 табл.