Способ двухступенчатой биологической очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F3/02 C02F3/34 

сл С

Использование: целлюлозно-бумажная, пищевая, микробиологическая отрасли промышленности. Сущность изобретения1 на первой ступени очистку сточных вод осуществляют в присутствии микроорганизмов дрожжей р Candida и p. Trichosporon при дополнительной подаче очищенной на этой ступени воды в количестве 10-30% общего объема стока, после чего подают на вторую ступень, куда дополнительно вводят исходную сточную воду в количестве 10-20% общего обьема стока. Использование изобретения позволяет на 10-15% повысить степень очистки, на 5-10% повысить выход кормовой биоамэссы, на 3-4% увеличить содержание белка в кормовом продукте. 3 табл,

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации органических веществ, таких как углеводы, белки, органические кислоты и другие, и может быть ис- пользовано в целлюлозно-бумажной, пищевой и микробиологической отраслях промышленности.

Известен способ биологической очистки сточных вод, в котором на первой ступени используют сульфитный щелок или гидроли- заты, а на второй - последрожжевую бражку. На первой ступени очистки в субстрате содержатся, в основном, сахара, а на вторую ступень выводятся органические кислоты и метаболиты (аминокислоты, органические кислоты, белки и т д).

Недостатком данного способа является то, что метаболиты, которые являются стимуляторами роста микроорганизмов, проходят на вторую ступень и, по мере накопления, выводятся из среды, в связи с

чем не могут быть использованы микроорганизмами в процессе очистки на первой ступени.

Известен способ биологической очистки сточных вод в аэростенках с использованием активного ила, где, с целью ускорения процесса очистки, в качестве биостимулятора в сточные воды вводят экстракт гидроли- зованного избыточного активного ила.

Недостатком данного способа является необходимость в дополнительных затратах на гидролиз активного ила. Кроме того, поскольку микроорганизмы активного ила обладают способностью концентрировать в себе различные токсичные вещества, содержащиеся в сточных водах, возврат ила может привести к повышению предельно допустимых доз содержания этих веществ в очищенных стоках.

Наиболее близким по технической сущности к -предлагаемому способу является способ двухступенчатой биологической очиЧ

4 О 00 4 00

Ј

стки сточных вод, содержащих высокие концентрации органических веществ, путем окисления их на первой ступени дрожжами p. Candida в смеси с дрожжами р. Trlchosporon или мицелиальными грибами, а на второй ступени - микроорганизмами после первой ступени очистки.

Преимуществом способа является возможность осуществления процесса очистки на первой и второй ступенях микрофлорой, адаптированной к данному субстрату, что позволяет интенсифицировать процесс и одновременно получить товарный продукт в виде кормовых дрожжей. ,

Недостатком способа является то, что интенсификация процесса очистки осуществляется только за счет использозания специфической микрофлоры.

Как локазали проведенные исследования, в процессе своего роста на первой ступени очистки используемые микроорганизмы выделяют в среду метаболиты в виде органических кислот, аминокислот, белков и прочих продуктов, которые могут стимулировать рост микроорганизмов, их выделяющих.

Однако при проточном культивировании, к которому относится и биологическая очистка, эти метаболиты выводятся с первой ступени вместе с очищенным субстратом на вторую ступень и не используются для интенсификации процесса очистки на первой ступени.

В то же время на второй ступени содержание метаболитов оказывается слишком высоким за счет поступления их с первой ступени и образования дополнительных метаболитов на второй ступени. Излишек метаболитов на второй ступени, как показали исследования, снижает физиологическую активность микрофлоры, осуществляющей очистку на второй ступени.

Цель изобретения - повышение степени очистки и увеличение выхода кормовой биомассы.

Для осуществления способа на первую ступень биологической очистки дополнительно подают очищенную на первой ступени и содержащую метаболиты сточную воду в количестве 10-30% общего объема стока, которая играет роль биостимулятора, а на вторую ступень вводят исходные сточные воды в количестве 10-20% общего объема стока.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды с содержанием углеводородов от 0,05 до 2,5% и БПКБ - 2500-25000 мг/л при добавлении необходимого количества питательных солей азота и фосфора подают на первую ступень очистки в аэрируемый ферментер объемом 320, 600 и 1260 м в количестве 20-25% от рабочего объема ферментера.

В ферментер вводят ассоциацию

дрожжей, содержащую микроорганизмы дрожжей p. Candida и p. Trichosporon, осуществляющие процесс очистки и синтез биомассы, в количестве 0,5-1,0 г/л (по сухому веществу).

0 Сточные воды аэрируют в контакте с биомассой до достижения концентрации микроорганизмов 2.5-4,0 г/л, после чего объем жидкости в аппарате доводят до максимального, а процесс очистки начинают ве5 сти при непрерывной подаче стока и отбора биомассы. Процесс очистки на первой ступени осуществляют при температуре 36- 39°С и начальном рН среды 4,1-5,0. В дальнейшем рН среды не регулируют.

0 Биомассу отделяют от очищенного стока любым способом и направляют на сушку Сточную воду после первой ступени направляют в сборник, откуда часть очищенного стока (10-30%) направляют, как

5 источник метаболитов, на первую ступень, а остальной сток подают на вторую ступень, куда одновременно вводят 10-20% исходного стока - с целью разбавления и исключения ингибирующего влияния метаболитов

0 на второй ступени очистки.

В качестве рабочей микрофлоры на второй ступени используют биомассу после первой ступени очистки, которую вводят одноразово, а затем ее количество поддержи5 вают за сч.ет собственного прироста. Излишнюю биомассу постоянно выводят из ферментера, отделяют от очищенного стока любым способом и подают на сушку совместно с биомассой первой ступени. Общая

0 продолжительность очистки на первой и второй ступенях составляет 1,5-2,0 ч, а время роста биомассы 3-4 ч.

Пример 1. Сульфитный щелок с БПК5 - 20000 мг/л (48,0 т/ сут) подают на первую

5 ступень очистки в ферментер объемом 600 му в количестве 100 м3/ч и добавляют 10 м3/ч (10%) очищенного стока с БПКе - 8050 мг/л (19,32 т/сут) Общий тоннаж органических веществ, поступающих на первую сту0 пень, составляет 49,93 т/сут.

В ферментер вносят одноразово ассоциацию дрожжей, используемых для очистки. Исходная концентрация составляет 1 г/л (по сухому веществу). Очистку ведут при 365 39°С и начальном рН 4,3-4.5.

Полученную на первой ступени очистки биомассу отделяют от очищенного стока и подают на сушку.

На вторую ступень очистки подают очищенный сток с исходным БПКз - 8050 мг/л

в количестве 100 м3/ч и добавляют 10 м3/ч (10%) исходного стока, поступающего на первую ступень с БПКб - 20000 мг/л. Общий тоннаж органических веществ, поступающих на вторую ступень, составляет 23,77 т/сут. Очистку на второй ступени ведут при 36-39°С. Очищенную сточную воду отделяют от биомассы, которую перерабатывают совместно с биомассой первой ступени.

Суммарный эффект очистки после двух ступеней составляет не менее 80%.

В табл. 1 и 2 представлены данные по эффективности процесса очистки на первой и второй ступенях в зависимости от параметров процесса в сравнении с известным способом.

Введение на первую ступень очистки менее 10 и более 30% очищенного стока, а также подача на вторую ступень очистки менее 10 и более 20% исходнбго стока при- водит к снижению степени очистки и прироста биомассы.

В табл. 3 представлены сравнительные данные по эффективности процессов очистки и выходу кормовой биомассы известным и предлагаемым способами.

Использование предлагаемого способа позволяет на 10-15% повысить степень очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации органических веществ, на 5-10% повысить выход кормовой биомассы, на 3- 4% увеличить содержание белка в кормовом продукте.

Формула изобретения

Способ двухступенчатой биологической очистки сточных вод, включающий обработку на первой ступени в присутствии микроорганизмов дрожжей p. Candida и р. Trlchosporon, подачу на вторую ступень с последующим отделением очищенной воды и кормовой биомассы, отличающийся тем, что, с. целью повышения степени очистки и увеличения выхода кормовой биомассы, на первую ступень дополнительно подают очищенную на этой ступени воду в количестве 10-30% общего объема стока, а на вторую ступень дополнительно вводят исходные сточные воды в количестве 10- 20% общего объема стока.

Таблица I

Таблица 2

Таблица 3