Способ биохимической очистки сточных вод,содержащих органические нитросоединения Советский патент 1982 года по МПК C02F3/30 C02F3/10 C02F3/30 C02F101/30 

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод, содержащих токсичные органические нитросоёдинения, и может быть исполь зовано на станциях биологической очи стки предприятий, производящих, например, взрывчатые вещества. Известен способ, биохимической очистки сточных вод с использованием закрепленной на наполнителе микрофло ры,, например биофильтры с загрузкой из щебня или пластмассы fl Известен также способ, в котором используют аэротенки с загрузкой в виде винипластовой сетки, натянутой на металлическую раму. В аэробных сооружениях адаптированная микрофлора при наличии нитросоединений в допустимых концентрациях для аэроб ной биологической очистки осуществляет их деструкцию и обезвреживание промстоков 2. Однако этот способ требует предварительного разбавления промстоков хозяйственно-фекальными сточными водами, длительного пребывания стоков в аэробных сооружениях и имеет высокую себестоимость очистки 1 м сточных вод. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ биохимической очистки сточных вод от органических нитросоединений с помощью адаптированных микроорганизмов в аэрируемых биологических очистных сооружениях с предварительной обработкой сброженным осадком из метантенков. В метантенке смешивают сточную воду, содержащую органические нитросоёдинения с анаэробным илом сбраживания осадков городских сточных вод. Температура анаэробной обработки , 2 , время обработки 2 ч. Далее смесь промстока и анаэробного ила разделяется и прометок подают на аэробную биологическую очистку СзЦ. 9 Недостатком указанного метода яв ляется отсутствие оптимальных условий для развития специфической анаэробной микрофлоры в анаэробном сооружении для предварительной обработки промстоков вследствие разового использования бродящей массы метантенков в непроточных сооружениях, что резко уменьшает эффективность использования анаэробных процессов и приводит к увеличению себестоимости очистки за счет сложности эксплуатации и энергоемкости анаэробных сооружений. Цель изобретения - снижение себестоимости процесса при аналогичной степени очистки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу биохимической очистки сточные воды, содержа щие органические ниткосоединения, подвергают анаэробной и аэробной обработке микроорганизмами, причем ана эробную обработку ведут микроорганиз мами , закрепленными на наполнителе из стекловолокна, имеющего положител ный поляризационный поверхностный заряд. Кроме трго, обработку микроорганизмами в анаэробных условиях ведут предпочтительно при рН l.S-S.O в течение 18-36 ч. Наполнитель неподвижнр закреплен на сетчатом каркасе по всему анаэробного сооружения. Добавкой био генных элементов и других реагвнтбв coздaюtcя ortTKMajibtibie условий дли жизнeдeятeльнoctи Микрорр анизмов« с еспечивающих детоксикацию оргаии ческих нитросоединений. Наличие положительного порерхноет ного заряда у наполнителя необходимо для удержания анаэробной микро Мо0ь1. По данным мик{ оэлектроферетимеских измерб1ний поверхностн| й заряд у стек ловолокна составляет 50 мВ. Анаэробный ил имеет дзета-потенциал отрицательный по знаку, равный по величине ) мВ. Электроудесйкивание анаэробной микрофлоры наполнителем из пучков стекловолокна обеспечивает постоянную концентрацию анаэробной биомассы на уровне 8-12 г/л. Отсутствие необходимости циркуляции бродя щей массы из одних сооружений в другие создает благоприятные условия для развития специфической денитрифи цирующей микрофлоры, оптимальной для конкретных загрязнений промсто14ков, а также исключает возможность проскока в анаэробное сооружение для стабилизации осадков больших доз сорбированных органических нитросоединений. Кроме того, исключение циркуляции уменьшает себестоимость очистки сточных вод. Учитывая, что прирост анаэробной микрофлоры невелик, вынос взвешенных веществ из анаэробных сооружений также небольшой и не превышает ТОО мг/л. Тем самым достигается уменьшение прироста биомассы в аэробных сооружениях, и, в целом, сокращение затрат на переработку и утилизацию осадков очистной станции. Поскольку процесс детоксикации различных органических нитросоединений тоебует различных оптимальных условий по величинам: рН среды, соотношения легко- и трудноусваиваемых микроорганизмами соединений , продолжительности контакта микрофлоры с .промстоком, нагрузки органических нитросоединений на анаэробную микрофлору, проводят специальные исследования, позволяющие выявить оптимёльные параметры, ведения процесса анаэробной обработки в проточных УСЛОВИЯХ. рН ,,в и время обработки приняты исходя из того, что при прочих значениях рН не достигается детоксикация сточных вод от различных органических нитросоединений, а п зодолжитепьность контакта микрофлоры ео сточными водами обусловлена тем, что при меньших значениях не достигается нужная степень очистки, а при больших - процесс экономически становится невыгодным. П р и м ер 1. Сточные воды цеха по производству тринитротолуола имеют величину рН 3 и содержат до 1бО мг/л о -тринитротолуола (otTHT). Предварительную анаэробную обработку проводят при k,5 с добавкой отходов производства дефинилолпропана, содержащих большое количество ацетона в соотношении о6-ТНТ: легкоусваиваемые органические вещества равной 1:10. Время анаэробной обработки 18 ч, нагрузка на 1 г сухого вещества анаэробной биомассы не превышает 30 мг в сут. Температура в анаэробном сооружении 53-55 С. Прометок после анаэробной обработки без нейтрализации направляют в аэротенк с адаптированным активным илом, где через 16-18 ч аэрации очищенная сточная жидкость имеет величину не более 15 мг/л, od-THT не обнаруж но. П р и м е р 2. Сточные воды производства дазина имеют величину рН среды, равную 44,5, содержание дазина - 50 мг/л. Стоки содержат также значительное количество уксусной кис лоты и ацетата, аммиачную селитру. Предварительную анаэробную обработку проводят при ,0. Времй контакта 36 ч. Нагрузка дазина на 1 г сухого вещества анаэробной биомассы не превышает Т-,5 кг в сут, температура про цесса С. Последующая аэробная биологическая очистка промстока акти ным илом в аэротенках в течение 1216 ч позволяет получить очищенную жидкость с БПКродц менее 15 мг/л, дазина не обнаружено. Другие органические нитросоединения имеют оптимальные условия по рН среды и продолжите/1ьиости процесс анаэробной обработки в пределах межд рассмотренными в примерах 1 и 2. Сравнительный анализ предложенного и известного способов показывает, что. при концентрации ТНТ в обез1вреживаемом стоке на уровне 100 мг/л и содержании анаэробной иикр( дозой 9 г/л через 18 ч экспозиции изве стным способом получают остаточную, концентрацию ТНТ 5 мг/л, а предлагае мым методом 0,2 мг/л. Для получения же концентрации 5 мг/л предлагаемым способом требуется 12 ч,для получения концентрации 0,2 мг/л известным cnocd6oM необходимо ч. Таким образом, предлагаемый спо-г соб биологического обезвреживания сточных вод, содержащих органические нитросоединения при равной эффективности позволяет за счет исключения циркуляции бродящей массы и уменьшения времени пребывания промстоков в анаэробном сооружении при использовании специфической микрофлоры, работающей в оптимальной для своей жизнедеятельности среде, снизить себестоимость очистки промстоков на 1 О-15 и уменьшить капитальные затраты на 20-25%. Формула . изобретения 1,Способ биохимической очистки сточных вод, содержащих органические нитрюсоединения, включающий обработку микроорганизмами в ана эробных и-аэробных условиях, отличающийся тем, что с целью снижения себестоимости процесса при аналогичной степени очистки, обработку в анаэробных условиях осуществляют микроорганизмами, закрепленными на наполнителе из стекловолокна, имеющего положительный поляризационный поверхностный заряд. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку микроорганизмами в анаэробных условиях ведут при рН Ц,5-8,О в течение 18-56 ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кравцова Н.В., Соколова Е.В. Применение каркасно-засыпных фильтров- денит|жфикаторо8 для удаления азота из сточных вод. Труды института ВОДГЕО, Вып. 59, М., 1976, с. . 2.Санитарная техника.-Краткие содержания докладов секции с XXX научной конференции МИСИ (31 января 5 февраля 1972). Я., 1972, с. 79 82. 3.Авторское свидетельство СССР № 33313, кл. С 02 С 5/10, 1972.