Способ снижения бактериальной зараженности сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/467 C02F1/463 C02F1/463 C02F101/20 C02F103/20 

(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЗАРАЖЕННОСТИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию сточных вод, а более конкретно к снижению их бактериальной зараженности, и может быть использовано для обработки коммунально-бытовых и сельскохозяйственных, в частности навозосодержащих, сточных вод.

Известны способы обеззараживания воды электрическим током ГООднако эти способы весьма энергоемки, градиент поля измеряется тысячами вольт, применяемые при этом аппсфаты должны иметь конструкцию с усиленной системой обеспечения безопасности.

Известны также способы обеззараживашя воды ионами тяжелых металлов, в ЧАСТНОСТИ серебра L2j.

Однако данные способы характеризуются высокой стоимостью и недостаточной эффективностью для обработки вод повышенной мутности, а

для сточных вод по этой причине эти способы вовсе не пригодны.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, в котором обработка воды производится комбинированным воздействием электрического поля постоянного тока и ионов тяжелых металлов t3j.

Недостатками указанного способа являются расходование драгоценных,

10 редких или дефицитшлх металлов (серебро, лантен, кобальт, кадмий, марганец и др.) , достаточно высокая энергоемкость процесса 07,5 кВт ч/му и узкая область применения (среды с

ts низкой концентрацией примесей). Для сточных вод известный способ практически не применим.

Цель изобретения - повышение экономичности способа.

20

Поставленная цель достигается тем, что сточную воду, содержащую ионы металлов, преимущественно после обработки коагулянтами, подвергают воз3действию электрического поля постоян ного тока, имеющего потенциал, равны дзета-потенциалу бактериальных клеток. Как известно, бактериальные клетки имеют заряд, разность между абсолютным значением которого и зарядом противоионов адсорбционного слоя клетки представляет собой ее электро кинетический или дзета-потенциал. Большинство микробных клеток, в том числе кишечная группа, заряжены отрицательно. Под действием электричес кого поля бактериальные клетки,заряжениые отрицательно, и ионы металлов, заряженные положительно,элект рофор етически перемещаются навстречу друг другу. В результате этого образуются нейтральные конгломераты.которые под действием гравитации оседают на дно ванны. Таким образом раствор освобождается от бактериальных клеток (например кишечной группы). Установлено, что указанное вьппе явление наблюдается лишь в том случа если потенциал внешнего поля сравним с собственным дзета-потенциалом бактериальных клеток. Так, при потенциале внешнего поля, равном дзета-потенциалу бактерий Escherichia СоП (33-40 мВ при рН 7,0), наблюдается наиболее глубокое удаление их из раствора, в то время как выход за преданы этих параметров сопровождается резким ухудшением качества обработки. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Исходная сточная вода

После электролиза

После 30 мин отстаивания

После обработки

10 6840 3220 25

Ю 1572 560 171,5

1(Г 1490 186,5 49,25

19,36

111 1409,6 35 Таблица 1 Удаление бактериальных клеток ионами металлов по предлагаемому способу прсмсходит значительно быстрее , чем обычный электрический разряд на аноде, поскольку клеткам нет необходимости приближаться к последнему, а достаточно достигнуть ближайшей заряженной частацы металла, да1спергированной в растворе. Предлагае1«ЫЕй способ применим в значительном интервале загрязненности обрабатываемой воды (концентрация взвешенных веществ может достигать величин 100-200 мг/л). П р и м е р . На обработку в электролизер типа электрофлотокоагулятора поступают сточные воды свинокомплекса. Показатели загрязненности и бактериальной обсемеяенности исходной воды и на различных стадиях ее обработки приведены в табл.2, Таблица 2 После обработки в электролизере с растворимыми железными электродами при затратах электроэнергии I,5 А-ч/л сточная вода поступает в отстойник с кратковременным 20-30 мин пребыванием для смижения содержания остаточной гидроокиси, металла. Отстоенная вода направляется в проточную ванну, снабженную системой плоско-параллельных пласти из токопроводящего материала, практ чески нерастворимого при электр.олиз например титана,покрытого двуокисью марганца или рутения, вольфрама,молибдена, соединенных с источником постоянного тока. К электродам прикладывается напряжение, равное дзет потенциалу бактерий Escherichia co (33-40 мВ при рН 7,0). Электроды заполняют весь рабочий объем ванны расстояние между противоположно-заряженными пластинами 1-2 см. Скорость движения жидкости в межэлектродных промежутках обеспечивает время ее обработки электрическим током 3 ч. Емкость снабжена приямко для сбора образующегося в процессе обработки осадка. Образовавшийся на дне ванны осадок состоит, главным образом,из электрического метал ла и составляет 0,001 от объема обработанной жидкости.Он обеззаражи вается одаям из известных способов Использование предлагаемого изобретения может дать значительную экономию электроэнергии, так затраты ее на обработку вощя известным способом составляют 1 7,6 кВт /м предлагаемым - 0,0000345 кВт ч/м, т.е. в 500 тыс.раз меньше. Кроме Tofo-, способ позволяет обеззараживать не только чистую воду, но и сточные воды, а также отказаться от применетя драгоценных и редких металлов, при этом он ведет к упрощешно -конструкции аппарата за счет отказа от дсфогостоящей систеьы обеспечения безопасности, необходимой при работе с высоковольтным оборудованием. Формула изобретения Способ С1шжения бактериальной зараженности сточных вод, содержащих ионы металлов, преимущественно после электрокоагуляционной обработки , путем воздействия электрическим полем постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности способа,обработку ведут электрическим полем при напряжении, равном дзета-потенциалу бактериальных клеток. Источники информации, принятые во внимаш е при экспертизе 1.Глибин В.Ф. Обеззараживание воды токами ультравысокой частоты. Гигиена и санитария, 1952, № П, с.41-42. 2.Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирова-Ю1Я воды. Киев. Наукова думка. 1971. с. 296-297. 3.Музычук П.Т. и до. Об интенсифицирукнцем действии электрического поля в процессах обеззараживания водаа. Доклады АН УССР , 1977, 8, сер.Б, с. 751-753.