Способ биологической очистки сульфидсодержащих сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F3/34 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от серосодержащих соединений может быть использовано на локальных сооружениях биологической очистки.

Целью изобретения является уменьшение содержания серосодержащих соединений в очищенной воде.

Поставленная цель достигается тем, что в способе биологической очистки сульфидсодержащих сточных вод, включающим обработку воды во взвешенном слое зернистой загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами с последующим отделением взвешенных веществ, процесс ведут до концентрации сульфидов в очищенной воде 0,1-10 мг/л в присутствии биоло- г.ически легкоокисляемых компонентов, содержание которых определяют по формуле ХПК а с,

где: ХПК- концентрация биологически лег- коок исляемых органических веществ, мг/л

с - концентрация сульфидов в исходной сточной воде, мг/л

а - безразмерный коэффициент равный- 0,285-0,515

Способ осуществляют следующим образом: в сточную воду, загрязненную сероводородом и сульфидами в концентрации 100-1000 мг/л, вводят биологически легкоокисляемые органические вещества, например, пептон, ацетат, глюкозу, количество которых обеспечивает концентрацию по ХПК, определяемую по формуле

ХПК а с

где: с - исходная концентрация сульфидов, мг/л

а - безразмерный коэффициент равный 0,285-0,615

XI

оо vj Ю

ел о

Далее сточную воду подают в биореактор со взвешенным слоем загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами. В качестве загрузки применяется активированный уголь, песок, керамзит и др. Взве- шенность загрузки создается за счет восходящего потока воды в биореакторе, расширяющего загрузку.

Процесс биологического окисления проводят при времени обработки от 1 ч до 10 ч в зависимости от концентрации сульфидов и ведут до 6 сҐа4тЬ.чной концентрации в очищенной воде 0,10-10 мг/л. Затем из очищенной воды отделяют взвешенные вещества путем фильтрования или отстаивания, или флотации. Данные по осуществлению способа представлены в табл.1.

Если процесс биологического окисления сульфидов проводят до их остаточной концентрации в очищенной воде менее 0,1 мг/л балансовое соотношение окисленных форм сдвигается в сторону ЗаОз2, ЗОз , S042. В результате обработки практически вся сульфидная сера переходит в растворенные тиосульфаты, сульфиты и сульфаты. В этих случаях снижения серосодержащих продуктов в очищенной воде не происходит и цель изобретения не достигается. Если процесс биологического окисления сульфидов проводят до их остаточной концентра- ции более 10 мг/л, в очищенной воде среди продуктов окисления преобладают тиосульфаты и снижение серосодержащих продуктов в очищенной воде меньше, чем по прототипу.

Увеличение коэффициента а более 0,615 в расчетной формуле не изменяет процент снижения серосодержащих продуктов в очищенной воде, но приводит к повышенному расходу реагентов, используемых в ка- честве легкоокисляемой органики. Уменьшение значения коэффициента а в формуле 1 ниже 0,205 не приводит к уменьшению содержания серосодержащих продуктов в очищенной воде по сравнению с прототипом, что не обеспечивает достижения поставленной цели.

Пример1.В исходную сточную воду расходом 10 м3/ч, загрязненную сульфидами концентрацией 620 мг/л вводят легко- окисляемые органические вещества в виде раствора пептона. Количество пептона по ХПК в сточной воде рассчитывается по формуле:

ХПК а с где с - концентрация сульфидов, равная 620 мг/л

а - безразмерный коэффициент, равный 0,285

ХПК 0,285 620 176,7 мг/л Пептон вводят в количестве 1767 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 176,7 мг/л.

Далее сточную воду подают на обработку в биореактор со взвешенным слоем акти- вированного угля АГ-3. Требуемое расширение загрузки 30%. Время обработки 6 часов. Концентрация сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После отстаивания обработанной воды количество серосодержащих веществ в очищенной воде 530 мг/л. Процент снижения серосодержащих веществ в очищенной воде 14,4%.

П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимают значение коэффициента а в расчетной формуле равным 0,615. Количество пептона по ХПК в сточной воде рассчитывается по формуле

ХПК 0,615 620 382 мг/л Для осуществления процесса пептон вводят в количестве 3820 мг/час, обеспечивающим его крнцентрацию в сточной воде 382 мг/л. Требуемое время обработки 6 часов, концентрацию сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После отстаивания обработанной воды количество серосодержащих веществ в очищенной воде в пересчете на S

- 372 мг/л. Процент снижения серосодержащих веществ в очищенной воде 40%.

П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимаютзначение расчетного коэффициента - 0,48. Концентрация ХПК по формуле составит:

ХПК 0,48,620 300 мг/л,

Добавляем в сточную воду пептон в количестве 3 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде по ХПК 300 мг/л. Время обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. Концентрация сульфидов в очищенной воде - 2,5 мг/л. После обработки воды в биореакторе и последующей флотации взвешенных веществ количество серо- содержащих продуктов в очищенной воде в пересчете на S-432,1 мг/л. Процент удаления серосодержащих продуктов - 30,3%.

П р и м е р 4. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимаем значение коэффициента в расчетной формуле - 0,1, тогда

ХПК 0,1 620 62 мг/л

Пептон в сточную воду вводят в количестве 620 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 620 мг/л. Концентрация сульфидов в очищенной воде

- 2,5 мг/л. Время обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. После обработки воды в биореакторе и последующей флотации для определения взвешенных веществ, количество серосодержащих продуктов в очищенной воде - 580,4 мг/л, процент удаления серосодержащих продуктов 8%.

П р и м е р 5. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимают значение коэффициента в формуле - 0,8

ХПК 0,8 620 496 мг/л

Пептон в сточную воду вводят в количестве 4960 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 496 мг/л. Время обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. Концентрация сульфидов в очищенной воде - 2,4 мг/л. После обработки воды в биореакторе и последующего отстаивания взвешенных веществ общее количество серосодержащих продуктов в очищенной воде -372 мг/л. Процент удаления серосодержащих продуктов - 40%.

П р и м е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду вводят белок серицин в количестве 2850 г/л, обеспечивающим его концентрацию в очищенной воде 300 мг/л (а 0,48). Время обработки воды в биореакторе 7,5 часов. Сульфиды в очищенной воде практически отсутствуют (0,05 мг/л). После отделения взвешенных веществ путем отстаивания концентрация серосодержащих компонентов в пересчете на S в очищенной воде - 570,4 мг/л. Процент удаления серосодержащих компонентов- 8,0%.

Пример. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду вводят балок серицин в количестве 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента а в расчетной формуле составляет 0,48. Время обработки воды в биореакторе 6,8 часов. Концентрация сульфидов в очищенной воде 0,1 мг/л. После отделения взвешенных веществ путем отстаивания концентрация серосодержащих компонентов в пересчете на S в очищенной воде - 527 мг/л. Процент удаления серосодержащих компонентов 15%.

П р и м е р 8. Процесс ведут аналогично примеру 1. В стоиную воду вводят белок серицин в количест ее 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента в расчетной формуле составляет 0,48. Время обработки сточной воды в биореакторе 5,8 ч. Концентрация сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После удаления взвешенных веществ путем отстаивания общая концентрация серосодержащих продуктов составляет 430,9 мг/л. Процент удаления

серосодержащих веществ в очищенной воде 30,5%.

П р и м е р 9. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду вводят белок

серицин в количестве 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента в расчетной формуле составляет 0,48. Время обработки сточной воды в биореакторе 5,5

ч. Концентрация сульфидов в очищенной воде 10,0 мг/л. После удаления взвешенных веществ путем флотации концентрация серосодержащих компонентов в очищенной воде составляет 439,6 мг/л. Процент удаления серосодержащих веществ в очищенной воде 29,1%.

П ри ме р 10. Процесс ведут аналогично примерам 6-9. Время обработки сточной воды в биореакторе-5,0 часов. Концентрация

сульфидов в биореакторе - 12 мг/л. После удаления взвешенных веществ путем флотации концентрация серосодержащих компонентов в очищенной воде составляет 571,6 мг/л. Процент удаления серосодержащих

веществ в очищенной воде - 7,8%.

Сравнительные данные по очистке сточных вод по предлагаемому способу и прототипу представлены в таблице 2,

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет снизить концентрацию серосодержащих продуктов в очищенной воде от 580 мг/л до 530,7-372 мг/л, что составляет 14,4-40%.

Формула изобретения

Способ биологической очистки суль- фидсодержащих сточных вод, включающий обработку во взвешенном слое зернистой загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами с последующим отделением взвешенных веществ, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания серосодержащих соединений, процесс ведут до концентрации сульфидов в очищенной воде 0,1-10 мг/л в присутствии биологически легкоокисляемых органических соединений, содержание которых определяют по формуле

ХПК а с, где ХПК - концентрация биологически легко

окисляемых органических соединений, мг/л;

с - исходная концентрация сульфидов, мг/л;

а - безразмерный коэффициент, равный

0,285-0,615.

Та б л и ца 1

Сущность изобретения: в сточную воду, загрязненную сероводородом и сульфидами, вводят легкоокисляемые органические вещества, содержание которых определяют по формуле: с, где ХПК - концентрация биологически легкоокисляемых органических веществ, мг/л; С - концентрация сульфидов в исходной сточной воде, мг/л; а - безразмерный коэффициент, равный 0,285-0,615. Сточную воду подают в реактор со взвешенным слоем загрузки с прикрепленными микроорганизмами. Биологическое окисление ведут до остаточной концентрации сульфидов 0,1-10,0 мг/л. Затем отделяют взвешенные вещества. 2 табл. ел С

Таблица2