Способ биологической очистки цианидсодержащих сточных вод Советский патент 1988 года по МПК C02F3/02 C02F3/02 C02F101/18 

(21)4007630/29-26

(22)14.01.86

(46) 15.01.88. Бюл. № 2

(71)Ташкентский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии ВОДГЕО

(72)Р.Н. Ишмухамедов, В.Ш. Мелкумян и В.А.-Л. Коган

(53) 628.356(088.8)

(56) Патент США № 3940332,

кл. С 02 С 5/10, 1976.

Заявка Японии № 55-84598, кл. С 02 F 9/00, 1980.

(54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЦИАНИДСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод, в частности цианидсодержащих сточных вод. Целью изобретения является повышение степени очистки высококонцентрированных цианидсодержащих сточных вод и сокращение длительности процесса. В концентрированные цианидсодер- жащие сточные воды вводят реагент, образующий с цианидом малотоксичное соединение, а обработку ведут активным илом, адаптированным к нитриль- ным соединениям. В качестве такого реагента используют формальдегид или ацетальдегид, или пропионовый альдегид. Способ позволяет повысить степень очистки до 99,99% против 97,24% по известному способу и сократить время реагентной обработки вдвое. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

§

(Л

шл.

СО а:

05

-й

00

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке цианидсодержащих сточных вод.

Цель изобретения - повышение степени очистки высококонцентрированных сточных вод и сокращение длительности процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

В сточные воды с концентрацией цианида 900-1000 мг/л вводят альдегид (например, формальдегид, ацет- альдегид, акролеин и др.). Сточные воды выдерживают при перемешивании до снижения концентрации цианида 15-25 мг/л. В результате взаимодействия между альдегидом и цианидом (солью синильной кислоты) образуется d-оксинитрил. Цианид, входя в структуру оксинитрила, теряет токсические свойства, присущие свободному цианиду, вследствие чего бактерии способы окислять высокие концентрации цианида, связанного с альдегидом Скорость реакции между альдегидом и цианидом зависит от температуры сточных вод, исходной концентрации цианида и строения альдегида. Количество альдегида, необходимое для связывания цианида, зависит от его строения и молекулярного веса. Поэтому время реагентной обработки и необходимо количество альдегида определяют экспериментально в зависимости от концентрации цианида в сточных водах и строения реагента. Основным показателем, по которому контролируют процесс реагентной обработки, является концентрация остаточного цианида. После достижения концентрации остаточного цианида не более 15-20 мг/л сточные воды направляют на обработку активным илом. Указанный интервал концентрации остаточного цианида определяется тем, что скорость разложения цианида адаптированным активным илом растет пропорционально его концентрации в стоках, если она не превышает 20 мг/л. Более высокая концентрация цианида ингибирует процессы биоокисления.

Биологическое окисление нитрилов (органических цианидов) начинается с присоединения гидроксильной группы к радикальной части нитрила, в результате чего образуется оксинитрил, как

Г

0

5

0

5

0

5

0

5

промежуточный продукт разложения нитрильного соединения. Поэтому оС-ок- синитрилы, которые образуются в результате обработки цианидных сточных вод альдегидом, окисляются с высокой скоростью бактериями, адаптированными к нитрильным соединениям.

Активный ил получают путем адаптации ила городских или производственных очистных сооружений к стокам с постепенно возрастающей концентрацией нитрильных или оксинитрильных соединений. Активный ил очистных сооружений сточных вод производства нитрилов (например, производства акри- лонитрила) используют без предварительной адаптации. Обработку активным илом осуществляют в аэротенке- смесителе. Удельная скоро сть окисления связанного цианида составляет 25-30 мг/г ила-ч. Одновременно с окислением Ы-оксинитрила происходит деструкция остаточного цианида.

В результате обработки активным илом концентрация цианида в очищенной воде составляет 0,1-0,05 мг/л, что соответствует санитарно-токси- кологическим нормам, предъявляемым к очищенным сточным водам при сбросе их в водоем, степень очистки 99,90-99,99%.

Пример 1. В сточные воды с концентрацией цианида 1030 мг/л вводят формалин (40%-ный водный раствор формальдегида) из рачета 2 мг фор-- мальдегида на 1 мг цианида. Температура сточных вод 25°С. Обработанную воду вьщерживают при перемешивании 6 ч. Концентрация остаточного цианида 10,8 мг/л. Затем сточную воду подают в аэротенк-смеситель для обработки активным илом в аэробных условиях.

Активный ил получают путем предварительной адаптации к обработанному стоку или используют активный ил. очистных сооружений производства ацетонитрила или акрилонитрила. Концентрация активного ила 2,5 г/л. Продолжительность обработки сточных вод в аэротенке-смесителе 16 ч. Концентрация цианида в очищенной воде менее 0,15 мг/л. Степень очистки от цианида 99,99%.

Пример 2. В сточные воды с концентрацией цианида 327 мг/л вводят ацетальдегид из расчета 3,4 мг на 1 мг цианида. Температура сточных вод 25°С, Обработанную реагентом

3

сточную воду выдерживают при перемешивании 24 ч. Концентрация остатоного цианида 19,8 мг/л. После обработки реагентом сточную воду подают в аэротенк-смеситель.

Адаптированный активный ил получают аналогично, как в примере 1. Концентрация активного ила 1,8 г/л. Продолжительность обработки активны илом 12 ч. Концентрация цианида в очищенной воде 0,1 мг/л. Степень очистки 99,99%.

Пример 3. В сточные воды с концентрацией цианида 957 мг/л вводят пропионовый альдегид из расчета 4,5 мг альдегида на 1 мг цианида. Обработанную реагентом сточную воду выдерживают при перемешивании 24 ч. Концентрация остаточного цианида 15,4 мг/Ji.

Далее сточную воду подают в аэротенк-смеситель. Адаптированный активный ил получают аналогично, как в примере 1. Концентрация активного ила 2,3 г/л. Время обработки в аэро тенке-смесителе 16 ч. Концентрация цианида в очищенной воде 0,1 мг/л. Степень очистки 99,90%.

Пример 4. Биологическая очистка цианидсодержащих и нитриль- ных сточных вод на примере производства синтетического волокна нитрон.

В сточные воды цехов синильной кислоты и нитрила акриловой кислоты с концентрацией цианида 1247 мг/л добавляют ацетальдегид из расчета 3,4 мг на 1 мг цианида. Температура сточных вод 25 С..

Сточные воды вьщерживают при пермешивании 24 ч. Концентрация остатоного цианида 59,8 мг/л.

Обработанную цианидсодержащую сточную воду далее смешивают со стоными водами остальных цехов произво/

ства волокна нитрон (цеха полимеризции, формования, крашения волокна и др.).

Концентрация остаточного цианида после разбавления составляет 17,1 мг/л.

Разбавленную сточную воду направляют в аэротенк-смеситель. Обработку осуществляют активным илом, имеющимся на производственных очистных сооружениях.

0

0

45

Концентрация активного ила 3 г/л. Продолжительность очистки в аэротен- ке 14 ч. Концентрация цианида в очищенной воде 0,1 мг/л. Степень очистки более 99,99%.

По прототипу продолжительность очистки в аэротенке составляет 20 ч.

Концентрация цианида в очищенной воде 5,1 мг/л, роданрща 4,8 мг/л. Степень очистки цианида 97,24%.

Сравнительные данные с известным способом представлены в таблице.

Пример 6. В сточные воды с 5 концентрацией циан$еда 903 мг/л вводят непредельный альдегид-акролеин из расчета 4,1 мг на 1 мг цианида. Выдерживают при перемешивании 24 ч. Концентрация остаточного цианида 16,3 мг/л. После обработки реагентом сточную воду подают в аэротенк-смеситель. Адаптированный активный ил получают, как в примере 1. Концентрация активного ила 2,5 г/л. Время 25 обработки 16 ч, концентрация цианида в очищенной воде 0,1 мг/л. Степень очистки 99,98%.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет обрабатывать высококонцентрированные сточные воды без разбавления, сократить время реа- гентной обработки в 2 раза, биологической очистки - в 1,75 раза, увеличить степень очистки до 99,99% по сравнению с 97,24%, достигаемых по

30

35

40

50

5В

известному способу.

Формула изобретения

с цианидом малотоксичное соединение, с последующей обработкой активным илом, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения степени очистки высококонцентрированных сточных вод и сокращения длительности процесса, в качестве реагента используют альдегиды С -С -формальдегид, или ацетальдегид, или пропионовый альдегид, или акролеин.

к нитрильным соединениям.

разбавл.

Концентрация остаточного цианида, мг/л

Время очистки в аэротенке- смесителе, ч

Концентрация цианида в очищенной воде, мг/л

Степень очистки, %

19,8 12,0

0,1 99,99