Способ биохимической очистки сточных вод от органических соединений Советский патент 1991 года по МПК C02F3/02 C02F3/02 C02F101/30 

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод от органических соединений и может быть использовано при очистке сточных вод производства солей гуминовых кислот.

Одной из основных проблем биохимической очистки является поддержание биологического равновесия между конструктивным и энергетическим обменом в процессе деструкции. Если в сточных водах содержится недостаточное количество питательных веществ, необходимых для получения энергии, то микроорганизмы окисляют запасные вещества, содержащиеся в клетке. В этом случае равновесие сдвигается в направлении убыли биомассы, в очистных сооружениях возрастает нагрузка на сухое вещество активного ила и степень очистки сточных вод резко снижается, а при достижении критической нагрузки происходит прекращение биохимической очистки.

Известен способ биохимической очистки сточных вод, содержащих ядовитые орга- нические соединения, в котором используют неорганический адсорбент на основе глинистого минерала, который реактивируется биологической деструкцией и интенсифицируют процесс очистки сточных вод от ядовитых легко окисляемых органических соединений.

VI

О

о о

Известен способ очистки сточных вод от кретонового альдегида, при котором степень очистки повышают за счет использования микроорганизмов BacHlus pumiius № 153, Bacillus coagulaus Nfe 152 и. Bacillus megaterlum № 148, иммобилизованных ка носителе мз стеклоткани, причем микроорганизмы используют в равных соотношениях. При использовании данного способа д. я очистки сточных вод производства солей у- миновых кислот качество очистки получают низким из-за высокой локальности действия чистых бактериальных культур, кроме того, чистые культуры быстро вырождаются, что и ограничивает вообще их использование в промышленных целях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сточных вод от органических соединений активным илом при проточном аэрировании. В сточные воды в качестве регулирующей добавки вводят формальдегид в количестве 50-300 мг/л.

Формальдегид является легкоокисляемым органическим соединением, легко усваивается микроорганизмами и является наиболее эффективным метаболитным источником для синтезирования составляющих протоплазмы микроорганизмов при наличии минимума ферментов и при наименьших затратах на их синтез. Этим достигают повышение концентрации активного ,ила за счет прироста бмомассы при одновременном сокращении времени наращивания, что необходимо при выполнении пусконаладочных работ на очистных сооружениях.

Однако при использовании формальдегида в качестве регулирующей добавки для очистки сточных вод производства солей гуминовых кислот нормальное развитие микроорганизмов не достигается на всех последовательных этапах деструкции из-за различных механизмов окисления органических соединений, определяющих получение промежуточных продуктов ч цикле Кребса; нарушается энергетический обмен в процессе метаболизма и микроорганизмы окисляют запасные вещества содержащиеся в клетке, что приводит их к гибели, Происходит сдвижение биологического равновесия в-сторону убыли биомассы и через некоторое время процесс прекращается из-за низкой концентрации активного ила в очистных сооружениях.

Так, например, при очистке стопных вод производства солей гуминовых кислот при исходном содержании биомассы сухих ае- ществ активного ила в азротенке 4 г/л начальная степень очистки сточных вод была ниже регламентируемой и составляла по

ХПКбихр S5 %, а через 16-20 сут - 52 % при убыли биомассы до 0,8 г/л, после чего процесс был прекращен из-за низкой концентрации активного ила.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод производ- . ства солей гуминовых кислот.

Поставленная цель достигается тем, что биохимическую очистку сточных вод от ор

0 гачических соединений проводят активным илом пгл 1 проточном аэрировании с зведе- нием регулирующей добавки, причем в сче- сгве регулирующей добавки вводят сточныэ воды производства тгзрефтелевой кислоты

5 полученной методом окисления п-ксмлояэ Е среде уксусной кислоты кислородом воздуха, при соотношении по ХПКвих от 1:0,009 до 1:0,15 соответственно.

Совместная деструкция сточных вод

0 производства солей гуминовых кислот и С гочных вод производства терефталевой кислоты позволяет стабилизировать на заданном уровне энергетический обмен и нормальное развитие микроорганизмов

5 активного ила на всех этапах образования промежуточных продуктов метаболизма.

При снижении соотношения сточных вод производства солей гуммновых кислот к сточным водам производства терефталевой кислоты по ХПКбихр ниже 1:0,009 и исходной

0 концентрации активного ила 4,0 г/л количества легкоокисляемых соединений добавки недостаточно дл поддержания энергетического обмена в процессе совместней деструкции, что приводит к окислению

5 микроорганизмов запасных веществ клетки и их гибели, В этом случае Б очистных сооружениях вследствие убыли биомассы происходит /зеличение нагрузки на сухое вещество актвного ила и степень очистки

0 снижается, а через некоторое время процесс прекращается из-за низкой концентрации активного ила.

При увеличении соотношения сточных зод производства солей гуминовых кислот к

5 сточным зодам производства терефталеаой кислоты по ХПКбихр выше 1:0,15 в сточных водах происходит образование избытка питательных веществ л биологическое равновесие сдвигается в сторону увеличения

0 йиомассы. В процессе совместной очистки происходит нарушение оптимального состава биоценоза и микроорганизмы активного ила избирательно деструктмруют- пегкэокисляемые сточные воды производст5 ва терефталевой кислоты и адаптируются к ним, при этом скорость деструкции трудноокисляемых сточных вод производства солей гуминовых кислот резко снижается и степень очистки ухудшается.

Процесс ведут следующим образом.

Сточные воды производства гуминовых кислот с концентрацией загрязнений по ХПКбихр 1000 мг/л подают з усреднитель, где их нейтрализуют до рН 8,6-8,9 и вводят биггзн ые элементы з соотношении ХПК:М:Р-100.5:1.

В качесгрс рг-утирующей добавки ис- гольз юг , у есды прсизво г- г. те« -j),r i4C:C И ИСРСТ . ПОЛучечн Й АМИДОМ

гясислеьи. ,--.си- .-п.з в среде уксусной киг,- лоты чхслооодсм чоэдуха

При исм1.льчогпн11и д ьвох в усреднц- тэле сточные воды гчюизчодетва гуминовых кислот смоширакуг со сточными водами поо- зводства терефтэлр ой соотношениях по ХПКгмхр 1 0002 1:0,009: :0,Ш: 1:0 1: 1:0,15: 1.0 25, а ТРК. анск ят в той хз зависимое ( 5иог м-ые элементL1. оН ере ды 8,6-8,9.

Для проведения прс счисления использую активный ил, адапгиоое j г ый к сточным аодам прои оидстеа терефталепой кислоты го, к , ;e).

Создание з исходном чсидкости соотношения сточных во а т интсрвчпах от 1:0,009 до 1.0,15 поззпяет поддерживать р истеме лоличоство й.сгьвного 1.ла на г о -о уровне (4 -5,0 г/л по сухом вещее с,-,} i. , зф6ек очипгчИ сточных вт о о мэничэ- ски соединений 86-92 %

Пример Прсасчят опредэгение степени б юхимическои очистки сточив ; вод производства солей гумнмовых кислог в зависимости от концен- раци1( оегулируюшей добавки по показателю ХПКбихр. 3 «.гчесгве регулирующей добавки используют сточные воды производства терэфтзлевой кислоты методом окисления П-КСИЛОЛР в среде уксусной кислоты кислородом возд/ха. Количество основных загрязнлю цих компонентов .яедующее маг. %.

Метилацета1Стяды

оги уксус ной кислотыС Оо958

Соли терефталевои ичслоть, 0,79033 п-КсилолСледи

NaOH0,00866

Основные техноло И еские показатели работы аэротенка сведены в таблицу

воды производстзз гуминорыч кислот с концетрглчей загрргнений по XriKc/jxp 1000 мг т подают в усреднитель где ил нейтрализуют до рН 8,6-8, ч ь водя г биогенн гя, элементы е соотношении ХП N 1СО 5,1 При использовании добавок в успедни ле стлные БОЦЫ производ- CTdC уминовых кислсг смешиваю со сто1- ibiMii водами проигводства терефталевои Кислоты в соотно1 гениях по ХПКбихр 1-0, 1.000° I 0,01; ,0,1; 1 0,15; 1:0,25.

а также вносят в той же зависимости биогенные элементы. рН среды устанавливают в указанных пределах. Для проведения процесса окисления используют активный ил,

адаптированный к сточным водам производства -ер фталевой кислоты (т.е. к до- бз1.е

- Сперимент показывав, нарушение процесса окисления в случае проведения

v-и без введения добавок Содео- активного ила в аэротенуе резко падает, огтаточное содержание органических остается высоким, в результате эф- фект п-п/ -.ли ,-е превышает 70 %

Воед и добавок в соотношении по xnKt№ sp 1:0.002 не восполняет энергетическое раеь шесие процесса. Окисление про- Х0(чит медленно без прироста биомассы. % очистки сссгавляг) 82 %,

Соотношение сточных вод -роизводст- ва гуг иновых кислот и сточных эод произ- гурефталевой кислоты по ХПКбихр 1:0,25 вызывает также нарушение процесса биолсгическОй очистки, так как эдаптированнь-е к дг-бавкар микроор анизмы не до- ста очно и ж е,-сивно вк Юча, тс в процесс окисле1 -ис; предпочитая пспгльзовать з ка- . лстсччи с ir нчч орг..-мчег сие вещее 2 ОД ПРОИЗВОДСТВ

Tepaq TetL/n к гсло 3 этом случае зф- фект очистки осчется HcyrtSf OTPo MTe ib- нь i- C %}

Создание Р ис одной жидкссп ссотно- точ- ix вод в интервалах о 1:0,009

,.n n 15 п эзопс т поддерживатц ь системе

Kon/i4eci3O акти-нсго i,a на уроег,. (А с-5,3 г/л ic сухому веществу) и получи-о эффект очистки 86-92% по ХПКбихр.

Чо.тсольны 1 вариантом РВАЛОСЬ испсл- овекчие в качестве добавки формальдегида (прототип) Процесс прохода n с постоянным выносом активного k.j.-з, ;одержаиир которого в течение 3-н-дер -нои системы снизилось с

4,D дс 0 8 г/л При этом качество очищенной жидкости снизилось по степени очигчк .- 85 по Ь2%

Предложенный способ биохимической очист с генных зод от органических соединений о печивает более высокую степень о /стки . 85 .п 36-92% по XHi-бихр При -о чсполпзованме в качестве регулирующей д бс-лк, сточных вод производства те- рефт л;вой ,ислсты значитепь о снижает 3c.JЈTbi на oiJiiCiKy Избыточный .еный ил, нгоплг юцийгя в очистных сооружениях MJVJT J 1ть использован в качестве эколсг иски биологического удобрения.

Формула изобретения Способ биохимической очистки сточных вод от органических соединений активным илом при проточном аэрировании с введением регулирующей добавки, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод производства

солей гуминовых кислот, в качестве регулирующей добавки вводят сточные воды производства терефталевой кислоты, полученной методом окисления п-ксилола в среде уксусной кислоты кислородом воздуха, при соотношении по ХПКбихр от 1:0,009 до 1:0,15 соответственно.

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод от органических соединений и может быть использовано при очистке сточных вод производства сояей гу- миновых кислот. С целью повышения степени очистки сточных вод производства солей гуминовых кислот в качестве регулирующей добавки вводят сточные воды производства терефталевой кислоты, полученной методом окисления п-ксилола в среде уксусной кис-, лоты кислородом воздуха при соотношнеии по ХПКбихр от 1:0,009 до 1:0,15 соответственно. Изобретение обеспечивает более высокую степень очитки (до 86-92% по ХПКбихр), использование в качестве регулирующей добавки сточных вод производства терефталевой кислоты значительно снижает затраты на очистку, а избыточный активный ил, накапливающийся в очистных сооружениях, может быть использован в качестве экологически чистого биологического удобрения. 1 табл.