Способ биологической очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к способам очистки азотсодержащих сточных вод,включающих стадию нитрификации, и может быть использовано на предприятиях химической промышленности.

Целью изобретения является повышение скорости окисления при очистке сточных вод, содержащих неорганические соединения азота и органические нитрилы.

Поставленная цель достигается тем, что в сточную волу, содержащую азот амммонийный и акрилонитрил, вводят источник сульфид- ионов в виде солей сероводородной кислоты и подвергают биологическому окислению нитрифицирующими микроорганизмами в аэробных условиях. Количество вводимых сульфид-ионов определяют постановочным опытом с каждым конкретным биоценозом активного ила по минимальному времени блокирования процесса нитрификации, поскольку невозможно определить процент отщепления циан- группы в виде HCN аналитическим путем.

В данном техническом решении количество вводимых сульфид-ионов составляет

преимущественно 1 моль на 1 моль акрило- нитрила.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс проводят в одну стадию, а для детоксикации акрилонитрила вводят сульфид-ион в виде солей сероводородной кислоты, при этом скорость окисления процесса нитрификации значительно увеличивается.

Пример1.В аэрируемуютермостати- руемую при 25° С ячейку, снабженную ион- селективным электродом 3M-NH4 -01, вносят активный ил, содержащий нитрифицирующие микроорганизмы, общая концентрация которого по сухому веществу составляла 3,5 г/л, источник азота аммонийного в виде ( при концентрации N-NH43 100 мг/л, и снимают кинетическую кривую биологической нитрификации ионов аммония (см. чертеж, кривая 1). Полученная кривая является контрольной. В таких условиях опыта скорость окисления аммонийного азота составляет 51,4 мг/ N.r ч.

сл

С

00

со го

00

П р и м е р 2. Условия опыта примера 2 аналогичны опытным условиям примера 1, но дополнительно вводят 50 мг/л акрило- нитрила и снимают кинетическую кривую окисления ионов аммония (см. рис.кривая 2). Из хода кривой окисления N-МЩ следует, что акрилонитрил является ингибитором процесса нитрификации, поскольку скорость окисления аммонийного азота на прямолинейном участке кривой по сравнению с контролем снижается до 9.14 мг N г ч.

При м е р 3. Условия опыта примера 3 аналогичны опытным условиям примера 1 при дополнительном вводе 20 мг/л сульфида натрия. Из представленной кинетической кривой скорости окисления N-NH4 (см. чертеж, кривая 3) .видно, что влияние сульфида натрия характеризуется обратным блокированием ферментных систем. Блокирование продолжается до тех пор, пока сульфид ион не окисляется в менее токсичные для микроорганизмов формы $20з, 5Оз2, SaOe2 или SO42. При этом скорости окисления аммонийного азота сначала достигает 31,7 мг N г ч, затем совпадает с контрольной скоростью,, равной 51,4 мг N г ч.

Следовательно, в данных условиях опыта 20 мг/л сульфида натрия блокируют ферменты нитрифицирующих микроорганизмов в течение 14,8 мин, далее превращаясь в мене токсичные вещества.

П р и м е р 4. Опытные условия примера 4 аналогичны условиям опыта примера 3, только концентрация вносимого сульфида натрия увеличена до 50 мг/л.

Из хода кинетической кривой окисления N-NH4+ следует, что время блокирования ферментных систем нитрификаторов возрастает до 44,2 мин. после чего скорость нитрификации с начала процесса возрастает с 30,4 м N г ч до 51 мг N г г ч.

Примерб. Пример 5 аналогичен примерам 3, 4, но концентрация сульфида натрия увеличена до 75 мг/л;

Из представленной кинетической кривой скорости окисления N-NH (см. чертеж, кривая 5} видно, что блокирование ферментных систем нитрификаторов длится 66,5

мин, после - ингибирующий эффект снижается, т.к. скорость нитрификации сначала возрастает до 21,4 мг N г ч., затем совпадает с контрольной, равной 51,4 мг

NT -ч.

П р и м е р 6. Условия опыта примера 6 аналогичны опытным условиям примера 1, только дополнительно одновременно вносят 50 мг/л акрилонитрила и 75 мг/л сульфида натрия, т.е. в соотношении 1 моль СзНзМ:1 моль Naz.S и также снимают кинетическую кривую окисления ионов аммония. Из хода кривой окисления N-NH (см. рис. кривая 6) видно, что в присутствии сульфид-ионов значительно снижается токсичность акрилонитрила для нитрификаторов. Одновременно происходит детоксикация и самого сульфида, вследствие механизма, приведенного в описании.

При этом блокирование ферментов нитрификаторов длится всего 12 мин в отличие от 66,5 мин при действии 75 мг/л только сульфида натрия. Скорость окисления аммонийного азота снижается всего на 62% и

составляет 19,5 мг//г.ч. в отличие от единовременного действия акрилонитрила, который снижает скорость окисления ионов аммония на 82%.

Предлагаемый способ очистки сточных

вод, содержащих акрилонитрил, по сравнению с прототипом позволит:

-увеличить скорость окисления процесса нитрификации в 4 раза;

-проводить детоксикацию двух ядови- тых компонентов.- акрилонитрила и сульфид-иона;

-проводить процесс в одну стадию. Формула изобретения Способ биологической очистки сточных

вод, содержащих неорганические соединения азота, включающий обработку в аэробных условиях нитрифицирующими микроорганизмами, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости окиеления при очистке сточных вод, содержащих и органические нитрилы, в сточные воды перед обработкой нитрифицирующими микроорганизмами вводят источник сульфид- иона -сольсероводородной кислоты,

CV-A/NjjMr/A

Сущность изобретения: сточные воды, содержащие неорганические соединения азота и органические нитрилы перед обработкой нитрифицирующими микроорганизмами в аэробных условиях вводят источник сульфид-иона - соль сероводородной кислоты.

со «

ID

eo

80

40

to «

tO 20 30 50 €0 TO 90 .KB . «D ДО «0

130 -t.MM