Способ ступенчатой биохимической очистки сточных вод от соединений класса фенолов Советский патент 1984 года по МПК C02F3/34 C02F3/32 C02F3/34 C02F101/30 C02F103/36 

Изобретение относится к способам обработки воды, а именно к способам биохимической очистки сточных вод, и может быть использовано для очистки смесей бытовых и производственны сточных вод, загрязненных различными веществами, относ5пцимися к классу органических веществ- - фенолов, образующимися при химической переработке природного сырья, например, в сланце- коксо- и нефтехимии.

Известен способ многоступенчатой очистки сточных вод активными илами прошедшими предварительную адаптаци к данной сточной жидкости с последующей регенерацией активного ила или без таковой 1.

Однако достижение высоких результатов очистки, сопоставимых с предельно допустимыми концентрациями ГПДК), по известному способу возможно только в случае, если концентрация фенолов в общем стоке на входе в очистные сооружения нормативно не превышает -15 мг/л. Более высокие концентрации на входе приводят к снижению степени и эффекта очистки.

Известен способ глубокой очистки сточных вод от фенолов путем обрабоки их озоном 23.

Однако при удельной стоимости этого способа, на два порядка превышающей удельную стоимость многоступенчатой очистки активными илами, параметры очистки все же не достигают требуемых (0,2... О ,0 4 мг/ вместе 0,001 мг/л).

Известен способ очисткисточных вод от фенолов путем воздействия на очищаемые стоки импульсные электрическими разрядами с энергией от 500 до 2000 Дж СЗД.

. Способ позволяет достичь глубоки степеней очистки, сравнимых с ПДК, однако сопряжен с увеличением удельной стоимости очистки в 44,5 раза против многоступенчатой очистки активными илами. Кроме того, необходимо использовать высоковольтное оборудование, требуется создание специальной защиты от значительных радиотехнических помех, создаваемых установками известного способа. Все это существенно ограничивает применение этого способа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки смесей бытовых и производственных сточных вод,загрязненных веществами класса фенолов, состоящий в том, что сточные воды смешивают с активным илом, состоящим из специально выращенной культуры одного микроорганизма (селективная микрокультура), и аэрируют, после чего активный ил отделяют, регенерируют и возвращают в процесс

а операцию ..очистки повторяют с активным илом следующей ступени. При этом в качестве селективной микрокультуры можно использовать, например, Nocardia sp, Scenodismus sp, Chlorella sp. Способ позволяет достичь степеней и эффектов очистки стоков от фенолов, сравнимых с ПДК С4 .

Недостаток данного способа необходимость наличия в комплексе- очистных сооружений специального оборудования для выращивани-я селективных микрокультур для восполнения потерь в связи с их вырождением и снижением активности под действием посторонних микроорганизмов-, попадающих в очистные сооружения .с побочными сбросами, например, бытовых сточных вод, при их совместной очистке.

Целью изобретения является повышение экономичности процес-са при аналогичной степени очистки.

Указанная цель достигается тем, что на каждой из ступеней известного способа очистки сточных вод, загрязненных веществами класса фенолов, в состав активного ила вводя дополнительно культуру организмов, способную к сикйиозу с основной Notodromas Monacha и процесс осуществляют при освещенности слоя смеси сточных вод и ила, предпочтительно от 400 до 12000 лк, а отделение активного ила ведут при облучении его акустическими колебаНИ51МИ с частотой 1000-10000 Гц и амплитудой от 2 до 35 (,

Селективная микрокультура, высорюэффективная в части очистки сточных вод от фенолов, не снижает во времени сво активности и не нуждается в восполнении потерь. Выбор культуры дополнительного организма осуществляют по способности к биологическому сосуществованию с основной культурой, по способности адаптации к смеси бытовых производственных стбчных вод, загрязненных фенолами, и способности к активному уничтожению посторонних организмов, вредящих основной культуре.

Этим признакам отвечает значителное количество организмов различных систематических групп, что придает предлагаемому способу значительную гибкость в осуществлении на практик

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды подвергают механи- . ческой очистке, после чего подают в первую ступень комплекса биологической очистки и далее во вторую ступень . Каждая ступень представляет собой четырехкоридорный аэротенк с последовательным движением жидкости причем впуск сточной жидкости производят во второй коридор, а впуйк

активного ила из насосной станции в первый коридор, где его подвергают аэрации (регенерации) -.Аэрирование жидкости во всех коридорах всех аэротенков осуществляют ниэконапорными пневматическими аэраторами . Освещенность на поверхности жидкости во всех коридорах всех аэротенков поддерживают в пределах от 400 до 12000 лк в зависимости от колебаний расхода сточной жидкости с помощью ламп типа ДРЛ-500. Отделение, активного ила осуществляют во вторичных отстойниках вертикального типа, в нижней части которых располагают генераторы акустических колебаний с частотой К :1огц,причем коэффициент 1 определяют экспериментально для активных илов различных составов.

В состав активного ила вводят две группы микроорганизмов: основну селективную микрокультуру, очищающу сточные воды от фенолов-, и дополнительную, симбиозную с основной,предохраняющую ее от воздействия посторонних микроорганизмов, и взаимодействующую с ней под действием светового облучения.

Поскольку плотность полученного симбиотического ила близка к плотности воды, для интенсификации отделения этрго ила его обрабатывают акустическими колебаниями с частото порядка нескольких килогерц и амплитудами от 2 до 35. Установлено, что более низкие частоты (ниже 1000 Гц) не приводят к существенному эффекту, а ультразвуковые и высшие звуковые (выше 100000 Гц) вредны для жизни микроорганизмов в активном- иле.

Пример. Очистке подвергают сточные воды, содержащие следующие вещества класса фенолов,%: Оксибензол20

Резорцин35

Орцин35

5-метилрезорцин 4 2,5-диметклрезорцин 5,5 Неидентифицированные О,5 Для очистки используют основные культуры Chlorella sp Nocardia s Scenodesmus sp др. и вспомогательные: Тип Членистоногие (ARthropoda) Представители подотряда Ветвисто,усых ракообразных (Cladocera): ; Daphnia pulex, I Daphnia longispina,

Bosmina longirostris Sida crystallina Представители подотряда Циклопы (Cyclopoida):

Cyclops strenuus Nacrocyclops viridis. Acan thocyclops viridis

Представители подотряда Ракушковых ракообразных (pstracoda) : Notodromas monacha, Cyproides marginata Hehrocypris incongruens. Использование в очистке по предлагаемому способу различных сочета.НИИ основных и вспомогательных культур попарно не вносит каких-либо существенных изменений в результаты Содержание фенолов определяют после каждого блока механической и биологической очистки. Использование предлагаемого способа очистки смесе бытовых и производственных сточных вод, загрязненных веществами класса фенолов, в различных отраслях промышленности, где такие смеси образуются, по сравнению с известным способом имеет следующие преимущества: достигается надежная, стабильна эксплуатация очистных сооружений, в основе которых лежит очистка с помощью активного ила,- состоящего из селективной микрокультуры, достигается такая степень очистки (от 3000 мг/л до 0,001 мг/л), которая доиспользования предлагаемого способа достигалась лишь на дорогостоящем и трудно эксплуатируемсии оборудовании способом электрических импульсных разрядов, отпадает необходимость в строительстве и эксплуатации специальных сооружений и оборудования для выращивания селективных микрокультур для восполнения их потерь, достигается возможность стабильной очистки совместно бытовых и производственных сточных вод, загрязненных веществами класса фенолов, с повышенным против нормального содержанием последних (3000 мг/л против 1000 мг/л в чистом растворе или 15 мг/л в смеси согласно СНиП П-32-74).

В целом предложенный способ обеспечивает охрану окружающей среды и очистку смеси промышленных и сточных вод от фенолосодержащих соединений до концентраций порядка 0,00096 мг/л существенно упрощает эксплуатацию систем очистки.

1. СПОСОБ СТУПЕНЧАТОЙБИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНКХ ВОД ОТ СОЕДИНЕНИЙ КЛАССА ФЕНОЛОВ,включающий смешение с активным илом, состоящим из селективной культуры микроорганизма, аэрацию, отделение активного ила, регенерацию и возвращение в процесс,О тличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса при аналогичной степени очистки, в активный ил вводят дополнительно культуру организмов, способную к симбиозу с основной - Notodromas monadra, и процесс осуществляют при освещенности слоя смеси сточных вод и ила. i 2.Способ по П.1, от лИ чающийся тем, что процесс осущест(Л вляют при освещенности слоя от 400 до 12000 лк. 3.Способ по П.1,о т л и ч а ющ и и с я тем, что отделение активного ила ведут при-юблучении его акустическими колебаниями с частотой 1000-10000 Гц и амплитудой от 2 до 35 g.