Способ очистки от взвешенных веществ сточных вод процессов обогащения руд Советский патент 1992 года по МПК C02F3/34 C02F1/56 

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих горнохимические руды.

Цель изобретения - повышение степени очистки от взвешенных веществ и получение твердого остатка при обработке сточных вод процессов обогащения карбо- натизированных руд.

В качестве реагента используют содержащую экзополисахариды биомассу Aureobasidium pullulans BKMF-1116 в количестве 2-20 мг/л по сухому веществу при значении рН стоков 6-8, создаваемом углекислым газом. Биомассу предварительно выращивают на среде следующего состава, г/л: сахароза 10-15; (NN4)2804 1-1.5; MgS04 0,05-0,1; К2НР04 1-1,5 при рН 7-7,5, среду стерилизуют при 0,5 ± 0,01 атм в течение 30 мин, культивирование осуществляют на

качалке (280 об/мин) в течение 3-5 суток, сахароза может быть заменена в среде дешевым субстратом, например, гидролиза- том древесиныВ качестве

реагента-коагулянта используют культу- ральную жидкость, содержащую клетки и экзополисахариды A. pullulans

Осаждение взвешенных частиц осуществляют последовательной обработкой стоков обогатительных производств углекислым газом до рН 6-8, а затем биомассой микроорганизмов с последующим отделением осадка от осветленного слоя традиционными методами в гравитационном поле на различного типа отстойниках или в центробежном поле, например, в центрифугах. В результате обработки по данному способу достигается осветление сточных вод до 98,8%, при этом образуется плотный

СП 00

ГО О

твердый осадок, обьем которого колеблется от 6 до 17 об. %.

При концентрации биомассы выше 20 мг/л не происходит увеличения скорости осаждения и уплотнения осадка, а при кон- центрации биомассы менее 2 мг/л уменьшается скорость осаждения и увеличивается содержание взвешенных частиц Ъ осветленной воде.

При значении рН выше 8 не наблюдает- ся осаждеЗия е§веси при различных расходах биомШсы Знамения рН ниже 6 подачей углекислого газа в пульпу горно-химических руд не достигается, так как углекислота относится к слабым кислотам, а горно-химиче- ские руды при контакте с водой создают слабо щелочную среду с рН 7,8-8,5. После обогащения сточные воды имеют рН 8,5-10. Коагулирующее действие A. pullulans на взвеси сточных вод обусловлено образуе- мым этой культурой полисахаридом пуллу- ланом, полимерные молекулы которого при введении их в сточные воды с взвешенными частицами действуют как коагулянты при рН 6-8, установленном пропусканием COj.

Эксперименты проводят на сточных водах от промывки глинистых фосфатных руд (ПФК), стоках от флотации фосфатнокарбо- натных руд (ФФР) и стоках флотации борных силикатно-карбонатных руд (ФБР). Характеристика сточных вод, подвергав шихся очистке от взвешенных частиц, представлена в табл. 1. Первоначально стоки всех названных процессов подвергают удалению крупных частиц + 0,037 мм методом классификации.

Процесс очистки сточных вод от взвеси оценивают по следующим показателям: скорость осаждения взвешенных веществ V, м/ч, содержание взвешенных веществ в осветленном слое С, мг/л; степень очистки К, %, объем осздка твердой фазы Q, % (от общего объема сточной воды), где

Осевшее количество взвешенных веществ, г

К Исходное количество взвешенных веществ, г 100%.

Во всех примерах процесс ведут при постоянной температуре 22 ± 1°Сипосто- янном времени осаждения 1 ч стоков указанных производств. Замеры производят в цилиндрах емкостью 100 мл с определением высоты осветленного слоя в динамике, Через 1 ч осветленную воду декантируют, определяют содержание твердого в осветленной воде и обьем осадка.

Примеры 1-7, Сточные воды ПФР подвергают обработке последовательно С02-газом до рН 7,3, затем биомассой микроорганизмов A. pullulans в количестве 1, 2, 5, 10, 15, 20, 21 мг/л стоков. Результаты представлены в табл. 2, предлагаемые примеры 1-7.

Пример 8, Сточные воды ПФР обрабатывают по известному способу серной кислотой до рН 7,3. Результаты представлены в табл. 2, пример 8.

В табл. 2 показано влияние концентрации биомассы на осаждение взвеси ПФР при рН 7,3, создаваемом углекислым газом.

Из данных табл. 2 видно, что положительный эффект наблюдается при концентрации биомассы 2-20 мг/л, дальнейшее повышение дозировки не улучшает эффективности осаждения.

Обратный порядок подачи С02 и биомассы или воздействие каждого из них в отдельности эффекта не дают.

В табл. 3 представлено влияние различного порядка подачи СОа (рН 7,3) и биомассы (дозировка 10 мг/л) и индивидуальной их подачи из осаждение взвеси сточных вод ПФР,

Последовательная подача СО и затем биомассы за счет образования крупных агрегатов частиц приводит к увеличению скорости их осаждения, степени осветления воды и уплотнению осадка.

В табл. 4-даны результаты осаждения взвеси сточных вод ПФР биомассой (дозировка 10 мг/л) в зависимости от значений рН, создаваемых углекислым газом.

Данные табл. 4 показывают, что оптимальные результаты осаждения достигаются при рН (8-8), Более низкие значения рН пульпы глинистых шламов подачей углекислого газа не достигаются.

Предлагаемым способом осаждают взвешенные вещества из сточных вод процессов флотации фосфэтно-кэрбонатных руд (ФФР) и флотации борных силикатно- карбонатных руд(ФБР). Углекислый газ подают до рН пульпы 7,3; расход биомассы составляет 10 мг/л. Результаты опытов приведены в табл. 5.

Сточные воды процессов флотации кар- бонатизированных фосфатных и борных руд (ФФР и ФБР) эффективно осветляют предлагаемым способом. Известный способ не дает положительных результатов, что объясняется высокой щелочностью стоков и сильной пептизацией тонких шламов в условиях растворения карбонатов серной кислотой.

Другие виды бактерий, также образующие полисахариды, при применении их для осаждения шламов карбонатизированного сырья при рН от 6 до 8, устанавливаемом пропусканием С02, оказывают обратный

эффект - повышают устойчивость взвеси и стабилизируют систему.

Применение данного способа позволяет, во-первых, повысить степень осветления сточных вод процессов промывки и флотации горно-химических руд в 1,5 раза и достичь 99% очистки; во-вторых, получить плотный осадок твердой фазы, а также исключить из рецептуры коагулянтов cepnyto кислоту, являющуюся источником загрязнения окружающей среды.

В качестве С02-газа могут быть использованы дымовые газы котельных установок, сушильных печей и обжиговых установок, перерабатывающих известняковое сырье, что обеспечивает утилизацию вредных выбросов.

Формула изобретения

Способ очистки от взвешенных веществ сточных вод процессов обогащения руд, включающий обработку реагентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от взвешенных веществ и получения твердого остатка при обработке сточных вод процессов обогащения карбо- натизированных руд, в качестве реагента используют содержащую экзополисахари- ды биомассу Aureobasldlum pullutans BKMF- 1116 в количестве 2-20 мг/л по сухому веществу при рН 6-8, создаваемом углекислым газом.

Использование: в биотехнологии, а именно в способах переработки сточных вод горно-химических производств Сущность изобретения: сточные воды процессов обогащения горно-химических руд (фосфорных и борно-силикатных), очищают от взвеси путем добавления в качестве коагулянта культуральной жидкости Aureobasidium pullulans BKMF-1116, содержащей клетки иэкзополисахариды. Процесс ведут при рН 6-8, создаваемом углекислым газом. При отстаивании 1 ч содержание твердых частиц в воде снижается на 98,8%, получают плотный осадок твердой фазы. 5 табл.

Таблица 1

20

Таблица2

ТаблицаЗ

Таблица А

Таблица 5