Способ биохимической очистки сточных вод от органических веществ Советский патент 1980 года по МПК C02F3/02 C02F1/52 C02F3/02 C02F101/30 C02F103/36 

СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКрЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

(54) ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЁВЩСТВ

Изобретение относится к способамг биохимической очистки сточннлх вод о органических соединений и может най {применение во многих отраслях промьи ленноети, например в нефтеперерабатывающей.; Известен способ биохимической очистки сточных вод от органических соединений, заключгиоиийся в контактировании сточных вод с активным.- . илом в присутствии технического кис рода в герметичном многосекционном аппарате; Кислород подают в первую секцию над уровнем жидкости .и вместе со- срочной водой и активным илом он проходит последовательно все секций в каждой из которых установлены пне момеханический аэратор и рециркулируюцая газодувка. Этот процесс характеризуется сравнительно высокой степенью очистки 89-95% и эффективностью использования кислорода, равной 91% 1. Однако достижение глубокой степе (ОЧИСТКИ сточных вод требует значительных капитальных, и, особенно, . эксплуатационных затрат. Наиболее близким к прёдщагаемому по техническойpyutHocTH является йэ§ втйай способ биохиьдачёской очистки сточных вод, включаюйщй контактирование сточных вод с биологической пленкой в присутствии кислородсодержащего газа в аппарате с вращающимисядщс ками, частично погруженными ;в сточные воды, с последующим отде|лением очищенной воды от биопленки. Окисйё1яиё в ШеночнЬм рёлтмё прохо да1 гинтадсйвно и не наблюдается большого прироста активного ила, что уйеньщает стоимость вторичных отстойников 2 . Недостатки этого способа медленный рост биопленки на поверхности дабков до ее оптимальной то.пщины, которая необходима для того, чтобы начатьочистку (обычно перед тем, как nydfHTbустановку, циркулируют сточную воду в аппарате две три .недели, чтобы наросла пленка на дисках) и недостаточный контакт биоплен ки с кислородом Воздуха. г 21тй недостатки снижают интенсивМость биохимической очистки. Цель изобретения - повышение степёни очистки.

ПостйЕленная цель доетнгается.тем что в сточные воды перед обработкой водят катионный полиэлш тролйт, предпочтительно в количестве 1-5 мг/л.

Полиэлектролит способствует фпоку- ясшн хлопков активного ила, которые быстрее прилипают к диску и тем

амым сокргоцают время, неоЯходимое ля образования биоплеики оптимальной толщины (3-5 мм), при которой происходит эффективное окисление.

Si-o дает возможность сократить время , выхода на режим (пульсовой период) в 2-4 раза. Кроме того/ образовавшиеся в результате фпокуляции хлопки биогшенки интенсивно адсорбируют на себе органические соединения, . что повышает степень очистки воды, т.е. окисление загрязнений происхр-.. дит не только на поверхности дисков, но и непосредственно в иловой смеси аппаратаi ,, .

Седиментационные свойства отработанной биопленки также улучшаются, что повышает эффект отделения биопленки от очищенной воды и позволяет заменить дорогостоятоие вторичные отстойники флотаторами, повышающими эффект осветления. :.

Образование противотока сточной воды и кислородсодержащего газа и направление их ,вдоль дисков интенифицируют масообмен в пленочном режиме контактирующих фаз (кислород-микроорганизмы активного ила - органические соединения) . . . .... . ..- .

На чертеже представлено устройство, с помощью которого осуществляют предлагаемый, способ.

Оно состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1 с распределительными камерами 2 и 3, которые расположены с противоположных сторон корпуса и вращающегося вала 4 с наса-. 5кенными на него вертикальными дисками 5 диаметром несколько меньшим внутреннего диаметра корпуса. Вал установлен На подшипниках б и 7 и уплотнен сальником 8. Корпус закреплён между торцевыьта днищами 9 и 10, Распределительные камеры имеют общую с корпусом стенку 11 с щелевыми отверстиями и штуцеры для ввода кислородсодержащего газа (технического Кислорода) и вь1вода отработанного газа; штуцеры 12 для ввода;сточных вод и штуцеры 13 для вывода очищенной воды с биопленкой. В верхней части корпуса между дисками устанбвлёны скребки, прикреплённые к подвижному штоку, который передвигает скребки к дискам стой или иной стороны. Корпус разделен на нёСКЬлЬко (например на шесть) секций попереч.ными перегородками 14, полностью (Перегораживающими его сечение. Секции сообщаются между собой с помощью распределительных камер.

Исходную сточную воду после меха нической или физико- механической очистки Смешивают с катионным полиэлектролитом и через штуцер 12 подают во входную распределительную камеру 2, а затем через отверстия.11 - в первую секцию аппарата. Пройдя между дисками, сточная вода через отверстия поступает в распределительную камеру 3, расположенную с противоположной стороны корпуса 1. Уровень жидкости в аппарате поддерживают немного ние оси,

; При вращении 4 с вертикальными дисками/5 с гладкой или рифленой поверхностью .на них образуется биоло-. гическая пленка аэробных микроорганизмов , которая периодически контактирует то со сточной водой (погруженная вжидкость поверхность дисков),. содержащей органические загрязнения, то с техническим кислородом (надводная поверхность дисков), который из распределительной камеры 3 через отверстия поступает в секцию и движется между дисками противотс5чно сточной воде, ..

Сточная жидкость увлекается дисками .из одной фазы в другую и, в виде пленок стекает по дискам. Микроорганизмы биопленки адсорбируют из пленки жидкости органические веществ.а и с помощью кислорода окисля1оТ их в пленочном режиме,. По мере вращения диски вновь и вновь погружаются в жидкость и происходит многократная смена жидкостной пленки и обогащение еекислородом. Распределительные камеры обеспечивают движение, взаимодействующих потоков жидкости и.-га.за параллельно плоскосдисков, что позволяет интенсифицировать масообмен-.

.Избыточную биопленку периодически удаляют с поверхности дисков скребками, которые с помощью штока могут, передвигаться, прикасаясь к дискам попеременно, с обеих сторон.Снятая с поверхности дисков биопленка продолжает окислять загрязнения, нахойящиеся.-в. сточной воде, насыщенной кислородом. Кислородсодержащий газ при своем движении между дисками аппарата встречает сопротивление скребков, которые турбулизируют поток газа и улучгй.ают масообмен между биопЛенкой и кислородом на поверхности дисков.

Сточная вода, постепенно очищаясь от органических веществ, вместе с избыточной бирпленкой последователь- но переходит из одной секции в другую, отделенные друг от друга поперечными перегородками 14, выводится из. последней секции аппарата через штуцер 13 и поступает во флота ор или вторичный остойник, где биопленка отделяется в виде пены или осадка и направляется на обработку, Полиэлектролит способствует флокуляции и уплотнению биопленки, благодаря чему увеличивается прозрачность очищенной воды и уменьшается объем избыточной пленки. Биохимическиючи щенную воду используют повторно или сбрасывают-B водоем. Поперечные перегородки 14 предотвращают перемешивание жидкости и газа между секциями аппарата. Избыточная биопленка частично Iоседающая в распределительных каме,рах 2 и 3, непрерывно сползает по нижней части камер, имеющих уклон, через отверстия 11 во внутреннее про странство аппарата, не заливая pacnf в.. . «/ делительных камер. Технический кислород подают через штуцер в последнюю секцию аппарата, из которой кислород, постепенно используясь, движется последовательно 1ИЗ одной секции в другую навстречу сточной жидкости в верхней части

Эффективность использования кислорода, %

Пусковой период, сут 15

Доза полиэЛектролйт -

Данные таблицы показывает, что при использовании катионного полиэлектролита наблюдается снижение по всем основным показателям, характеризующим качество воды. При этом оптимальной концентрацией полиэлектролита можно считать 2,5 мг/л, при .которой эффект очистки максимальный. Особенно,улучшаетея качество очищенной воды йо взвешенным веществам, которые практически от.сутствуют в случае применения флотации. Степень ;использования кислорода составляет 95%. Время выхода установки на режим сокращается в 2-3 раза.

Предварительный технике-экономи -ческий расчетпоказывает, что эффёктийность от использования предлагае.мого способа на очистны,х„сорружениях

95 5-7

нефтеперерабатывающего пройзводительностью 12 млн.т йефти в год составит около 40 тыс.р. в год.

50

Формула изобретения

Способ биохимической очистки сточных вод от органических веществ,

55 включающий контактирование их с

биологической пленкой в присутствии

- кислородсодержащего гаэа в аппарате с вршдающимися дисками, частично

погруженйыми S;еточную воду, с пос(SO ледующим отдёлёйием очищенной воды от биопленки, отличающий. с я тем, что, с целью повышения сГепёни , в сточные воды пере

oepa oTkorlidliWf -катйонный поли45 электролит. -- аппарата ив виде отработанного ГМЬа вйбрасывается в атмосферу из jпервой секции. ;Ё:ЙЖ Р и м ё р . -CMeuiaiHHKift cTOK неф-Г теперерабатывающих и нефтехимических 5 МёёЙб , прошедаий предв арйт ел ьную ;4:,; мёханическую очистку, подвергают -биохимической очистке по предлагаемо21. Способу в ш ее t и секционном аппарате В исходную сточную Bojoy добавляют катйонный полиэлектролит {полидо метиламиноэтилметакрилат) 1-5 мг/л. биохимическое окисление проводят -.на лабораторной установке при 20-25 С, В ащпарат подшот тезснический , тЬлород с WП IU О ЛМТ/ ТТиХУШГ ГТТТ Ш/«Т 0. Избыточную биопленку отделяют от очищенной вода флотацией и отстаи ;; ванйем.V -. ,: . ;,..,. .«s.ii.f3 Характеристика исходной и очищен0 ной сточной воды, а также основные : ёШёлогтёскке показатели даты в таблице. а.Спосов по п. 1,0 т л и ч а го 14 ил с я тем,что катионный полиэлектррЛИТ вводят в количестве 1,0-5,0 мг/л. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ОЙА 3597811, кл.107.1970, 2. Патент ФРГ 1207291, кл.85о, 3/01, 1965.