Способ биохимической очистки сточных вод гидролизного производства Советский патент 1993 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности, к микробиологии очистки промышленных сточных вод гидролизного производства, например, гидролизно-дрож- жевого или целлюлозо-бумажного.

Сущность изобретения заключается в том, что сточные воды гидролизного производства обрабатывают кормовыми дрожжами вначале иммобилизованными - в анаэробных условиях, затем свободноплавающими - в аэробных условиях с последующим отделением дрожжей и обработкой жидкости иммобилизованным активным илом в прямоточном режиме.

Обработку сточной воды, иммобилизованными кормовыми дрожжами осуществляют при общей исходной биомассе дрожжей 4-8 кг,/м3 по сухому весу, а аэробную обработку свободноплавающими кормовыми дрожжами осуществляют при аэрации воздухом 50-100 м3/ч на 1 м3 обрабатываемой воды.

Отличительным признаком предложенного способа является осуществление обработки сточных вод иммобилизованными

кормовыми дрожжами в анаэробных условиях и свободноплавающими в аэробных с дальнейшей очисткой в аэротенке иммобилизованным активным илом в прямоточном режиме.

Анаэробная обработка воды иммобилизованными кормовыми дрожжами позволяет снизить ХПК на 78-83%. обработка воды свободноплавающими кормовыми дрожжами при аэрации снижает ХПК до 90-93%. ХПК ее не превышает 1000 мг/л, что позволяет направить сточную воду на биохимическую очистку в азротенки с иммобилизованным активным илом без предварительного разбавления водопроводной водой. Обработка сточной воды иммобилизованным активным илом снижает ХПК на 93-95%. Прирост активного ила в аэротенках составляет 0,9% от количества загрязнений сточной воды, направляемой на биологическую очистку.

Очищенная в аэротенка Свода пригодна для использования в гидролизном производстве, чем, в основном, решается проблема водообеспечения производства.

(Л

С

00

о о

о о

CJ

Процесс очистки реальных сточных вид гмдролизио-дрожжевого производства осуществляют в сооружении, состоящем из анаэробного бкореактора с рабочим объемом 500 м3, в котором размещена волокнистая насадка Вил с иммобилизованными кормовыми дрожжами; аппарата интенсивного массообмена с рабочим объемом 400 м3 и аэрртенка объемом 3;тыс. м3. Объем сточных вод, направляемых на очистку в эти сооружения, - 5800-3000 м3/сут, ХПК - 6000-11000 мг/л.

Сточную поду подают в анаэробной биореактор. Время пребывания воды на этой ступени 4-4,5 ч. Нагрузка по снятому ХПК равна. 27-43 кг/м3 сут. Степень очистки - 78-83%. После анаэробной обработки сточную воду направляют на аэробную очистку с помощью свободноплавающих дрожжей. Время пребывания на этой стадии очистки 3-3,5 ч.-Степень очистки - 90-93%. После аэробной очистки в аппарате интенсивного массообмена дрожжи отделяют, а жидкость направляют на биохимическую очистку иммобилизованным активным илом в аэротен- ки. ХПК на этой ступени снижается на 93-95%. Время нахождения воды в аэротен- , ке - 2 ч, прирост избыточного активного ила составляет 0,9% от количества загрязнений сточной воды, направляемой на биологическую очистку, Иммобилизацию производственных кормовых дрожжей осуществляют, используя дрожжи основного произведет-. ва.

. . Анаэробную стадию очистки осуществляют с помощью иммобилизованных дрожжей. Иммобилизацию кормовых дрожжей осуществляют на волокнистой насадке типа Вия, для чего готовят суспензию дрожжей на сточной воде в концентрации 3-4 тыс. мг/л по извещенным веществам, подают ее в анаэробный биореактор, в котором размещена насадка Вия, и выдерживают без . протока до снижения ХПК сточной воды на 70%. После приступают к непрерывной подаче сточной воды. Очистку воды в анаэробном биореакторе осуществляют иммобилизованные на волокнистой насадке дрожжи, Прошедшая анаэробную обработку сточная вода подается на аэробную очистку с интенсивной аэрацией, где происходит окисление компонентов сточной воды свободноплавающими дрожжами, поступившими вместе со сточной водой из анаэробного реактора. Концентрация свободноплавающих дрожжей, вытекающих из анаэробного биореактора, стабильна и составляет кл/мл. Дополнительной подачи аэробной биомассы на аэробную ступень не проводят. После

аэробной стадии дрожжи отделяют и направляют в основное производство. Очищенная от дрожжей жидкость поступает на аэробную очистку в аэротенки с иммобилизеванным активным илом.

Пример 1. Сточную воду с ХПК 6000 мг/л подают в анаэробный реактор объемом 500 м3, в котором размещена насадка Вия с иммобилизованными кормовыми дрожжа0 ми. Концентрация кормовых дрожжей -.4 . кг/м3 по сухому весу. Расход воды 3000 м3/сут. ХПК обработанной воды 1080 мг/л. Степень очистки - 82%. Нагрузка по снятому ХПК - 27,5 кг/м 3 сут. После анаэробной

5 ступени вода поступает в аэробный биореактор объемом 400 м, где происходит окислениекомпонентов воды свободноплавающими кормовыми дрожжами, поступившими вместе со сточной водой

0 из анаэробной ступени. Расход воздуха 50 м /ч на 1 м3 обрабатываемой воды. Степень очистки на этой стадии составляет 93,4%. ХПК очищенной воды - 400 мг/л. Дрожжи отделяют и подают в основное про5 изводство, а жидкость направляют на биохимическую очистку в аэротенки иммобилизованным на насадке Вия активным илом. Время пребывания в аэротен- ке 24 ч, ХПК - 300 мг/л. Степень очистки 0 95%. Очищенная вода пригодна для производственных нужд,

П р и м е р 2, Сточную воду с ХПК 9000 ,мг/л подают в анаэробный биореактор объемом 500 м3, в котором размещена насадка

5 Вия с иммобилизованными кормовыми дрожжами. Концентрация дрожжей 6.5 кг/м3 по сухому весу. Расход воды - 2800 м3/сут. ХПК обработанной воды- 1800 мг/л, степень очистки 80%. Нагрузка по снятому

0 ХПК 36,б кг/м3 сут. После анаэробной ступени сточная вода подается на аэробнук) обработку в биореактор объемом 400 м3, где очистку осуществляют свободноплавающие дрожжи, поступившие из анаэробного био5 реактора. Расход воздуха 80 м3/ч на 1 м3 обрабатываемой воды. Степень очистки на этой стадии 91,7%. .ХПК очищенной воды 750 мг/л. Дрожжи отделяют, а жидкость направляют на обработку в аэротенки с иммо0 билизованным активным илом. ХПК очищенной воды - 600 мг/л. Степень очистки 93,6%. Очищенная вода пригодна для производственных нужд.

Пример 3. Сточную воду с ХПК 11000

5 мг/л подают в анаэробный биореактор объемом 500 м , в котором размещена насадка Вия с иммобилизованными кормовыми дрожжами, Концентрация биомассы 8 кг/м3 , по сухому весу, Расход воды 2800 м3/сут. ХПК обработанной в анаэробных условиях

воды 2500 мг/л. Степень очистки 77,3%. Нагрузка по снятому ХПК 43 кг/м3 сут. После анаэробной- ступени вода поступает в аэробный биореактор объемом 400 м3, где происходит окисление загрязнителей сво- бодноплавающими кормовыми дрожжами. Расход воздуха 100 м /ч на 1 м обрабатываемой воды. Степень очистки на этой стадии-89%, ХПК очищенной воды-980 мг/л. Дрожжи отделяют и подают в основное производство, а жидкость направляют на биохимическую очистку в аэротенки иммобилизованным активным илом. Время нахождения воды в аэротенке - 24 ч, ХПК - 820 мг/л. Вода может быть использована в производстве при получении гидролизата.

В таблице приведены сравнительные результаты очистки сточных вод известным и предлагаемым способом..

Как видно из таблицы, очистка сточной воды по предлагаемому способу при ХПК 6000-11000 мг/л без разбавления происходит на 92,5-95%, тогда как по известному способу сточную воду с ХПК 8400 перед подачей в аэротенки разбавляют в два раза водопроводной водой до ХПК - 4200 мг/л и очистка при этом происходит только на 75%, то есть степень.очистки воды повыша0

5

ется на 20%. Возрастает также экономичность процесса, так как исключается использование водопроводной воды для разбавления сточной.

В связи с тем, что количество загрязнений, поступающих в аэротенк со сточной водой по предлагаемому способу ниже, прирост активного ила на порядок ниже по сравнению с прототипом и составляет 0,9% от общего количества загрязнений. Использование иммобилизованного активного ила исключает его рециркуляцию, существующую в известном способе, что также повышает экономичность процесса.

Формула изобретения Способ биохимической очистки сточных вод гидролизного производства, включающий обработку активным.илом с последующим разделением иловой смеси, отличающийся тем, что сточные воды предварительно обрабатывают кормовыми дрожжами, вначале иммобилизованными в анаэробных условиях, затем - свободноплавающими в аэробных, а отделенную от дрожжей жидкость обрабатывают иммобилизованным активным илом в прямоточном режиме.

Сущность изобретения: обработка кормовыми дрожжами вначале - иммобилизованными в анаэробных условиях, затем - свободноплавающими в аэробных с последующей обработкой отделенной жидкости иммобилизованным активным илом очист- моточном режиме. При этом степень очистки повышается на 20%, повышается экономичность процесса за счет исключения разбавления сточной воды и уменьшения прироста активного ила на порядок. 1 табл.