Способ биологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности Советский патент 1979 года по МПК C02F3/28 C02F1/66 C02F3/28 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/28 

на биологических его свойствах: при ана эробном брожении целлюлозы в больших количествах образуются газы (сероводород, метан), что обусловливает высокую интенсивность анаэробных биологических процессов, в условиях симбиоза с целлю лозными бактериями существует огромное Число Х икроорганизмов с самой различной физиологией; на физико-химических свойствах: целлюлозно-вопокнистые Материалы обладают очень развитой удел ной поверхностью, составляющей величину порядка 1 млн. см на 1 г целлюлозы в набухшем состоянии. При соприкосновении с водой и разбавленными растворами электролитов целлюлоза заряжает ся отрицательно, проявляя катионообмен- ные свойства. Отрицательно заряженные в воде целлюлозные волокна представляют наиболее совершенную насадку для микроорганизмоЕ имеющих положительный заряд, адсорбируя их на своей поверхности, что значительно повышает активность микроорганизмов. На основе массы целлюлозного волокна происходят анаэробные биологические процессы самоочищения - анаэробное брожение и анаэробное дыхание. Следующий анаэробный пруд граничит с зоной чистого аэробного водоема. В нем происходит бактериальный фотосинтез и хемосинтез, процессы наиболее интенсивные в зоне на границе анаэробной и аэробной зон. Интенсивность и направленность этих процессов связаны с наличием и состоянием илового слоя целлюлозного волокна и составом органических веществ сточных вод. На дне этого пруда наблюдается интенсивное отложение чистой серы. В первом пруде - отложение углекислого кальция, сульфидов и др. В результате происходящих процессов при выходе сточных вод в чистый водоем на расстоянии 300 м создаетсяо(-мезосапробная зона с обитанием массового количества гидробионтов Tutiifex tu bifex из сем. OEig oticietci,, являющихся регуляторами бактериальной флоры грунтов водоема, в том числе и патогенной а также ускоряющих оксиление органических веществ по углероду - в 3 раза, по азоту - в 5 раз.. При массовом развитии олигохеты представляют значительный практический рыбохозяйственный интерес. В остальной части чистого водоема загрязнение не ощущается. Низкая температура зимних месяцев не влияет на скорость и качество биологических процессов очистки воды. Продолжительность пребывания сточных вод в анаэробных: прудах 3-5 сут. Биологическая очистка сточных вод в системе анаэробных прудов с катализирующим слоем целлюлозного волокна при рН 6,3-6,4 обеспечивает утилизацию трудноокисляемых растворимых органических соединений по ХПК, ВПК, лигносульфонатам, цветности, фенолам, гумино- вым кислотам, сульфидам, органическому и минеральному азоту, что способствует более полной и быстрой окисляемости их в аэробных условиях. Пример. Возможность применения способа биологической очистки в анаэробных прудах с катализирующим слоем целлюлозного волокна исследовалась на Приозерском сульфат-целлюлозном заводе, раздельно и совместно с последрожжевой бардой спиртового производства. При раздельной очистке сточных вод во все сезоны года наблюдается снижение содержания лигносульфонатов с 980 до 42 мг/л (на 96%), ХПК с 1720 ДО 152 мг (91%), цветности с 500 до 6О град (82%), содержания растворенных веществ по плотному остатку, (общему количеству растворенных органических и минеральных веществ) с 1493 до 125 мг/л (9О%), При совместной очистке сточных вод с последрожжевой бардой содержаниелигносульфонатов снижается с 1460 до 190. мг/л (98%), цветность с 1685 до 180 град (90%), ХПК с 4000 до 190 мг Од/л (94%), величина плотного остатка с 292О до 2О1 мг/л (98%). Эксперимент проводят при одновременном спуске в анаэробные пруды золовой пульпы, что вызывает некоторое снижение эффективности очистки. В сточной воде после первого анаэробного пруда наблюдается накопление гуминовых кислот до 84О-12ОО мг/л. Во втором пруде их содержание снижается на 99-96%. На расстоянии 300 м от выпуска промышленных стоков из анаэробных прудов в Тадожское озеро наблюдается качественное и количественное разнообгразие планктона и находящиеся в нем формы не характеризуют загрязнения. Влияние сточных вод на бентосные формы проявляется лишь напротив второго анаэробного отстойника в 300 м от выпуска сточных вод. На дне этой станции

создается сзС -мезосапробная зона с мас совым содержанием Tubifex. -tubifCX из сем. Oti гоЪо(е оПопул5щия червей достигает большой численности. В остально части прилежащей акватории Ладожского озера загрязнение на составе донной фауны не отражается и было обнаружено качественное разнообразие по видовому составу, представленному реликтовыми Ладожскими экспонйтами.

При отсутствии в анаэробных отстойниках слоя активного целлюлозного волокна наблюдается нарушение санитарнохимического и гидробиологического состояния прилежащей акватории Ладожского озера на расстоянии 16-18 км от выпуска сточных вод из анаэробных прудов.

Использование предлагаемого способа биологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства в анаэробных прудах с катализирующим слоем целлюлозного волокна при рН 6,3-6,4 обеспечивает по сравнению с существующими способами биологической очистки следующие преимущества: возможность быстрого и надежного обезвреживания органических веществ сточных вод, вследствие разрушения трудноокисляемых веществ; снижение капитальных и эксплуатационных затрат на очистку сточных вод; возможность экономического и полного использования энергии сточных вод - использование громадного количества выделяющихся газов в топливных элементах; включение энергии сточных вод в происходящие в природе круговороты веществ - осаждение и накопление различных минералов на дне прудов; образование ЖИВОГО белка в виде микробных тел и гидробионтов, служащих кормом для рыб; возможность увеличения нагрузки органическими веществами на систему очистки и увеличение расхода сточных вод.

Стоимость системы очистки в экспериментальных анаэробных прудах с очисткой по предлагаемому способу под данным Отдела капитального строительства П113 составила 8ОО тыс. руб. Стоимость схемы биологической очистки для ПЦЗ по данным Гипробума в аэротенках составляет окоао 10 млн. руб., а сметная стоимость цеха выпарки последрожхсевой барды - 9 млн. ВОи тыс. руб.

Форм у л а изобретения

Способ биологической очистки сточных вод целлюлозно-бу 4ажной промышленности, включающий обработку в последовательно соединенных прудах, о т л и - ч а ю и с я тем, что, с целью псжышенвд степениочистки сточных вод целлюлозно-бумажяой промыщленности совместно с последрожжевой бардой и ускорений процесса очистки, обработку i-i ведут в анаэробных прудах при использований в первом пруде в качестве катализируюЦхего слоя целлюлозного волокна при рН 6,3-6.4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Евилевич М. А. Биологическая .. .. очистка сточных вод целлюлозно-бумажного производства.