Способ подготовки сточных вод для биологической очистки активным илом

 

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТОЧ-. ШХ. ВОД ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ АКТИВНЫМ ИЛОМ, включающий определение рН и токсичности, разбавление и внесение биогенных веществ, о тличающийс я тем, что, с целью сокращения времени очистки, токсичность сточных вод определяют после серийного разделения нетоксичным химическим стоком или бытовой сточной водой тестобъектом Paramaeciijun Caudatum при времени экспозиции 55-65 мин. 2,Способ по П.1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что серийное разведение сточных вод нетоксичным химическим отоком или бытовой сточной водой осуществляют в соотношении ,5-2. 3.Способ по ПП.1 и 2, о т л ич a ю щ и и с я тем, что разбавление ведут нетоксичн1 механическим (Л стоком или бытовой сточной водой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Р С 02 F 3 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 3278773/23-26 (22) 23.04.81 (46) 15.05.83. Бюл. 9 18 (72} P.Ï.Наумова, Ю.Н.Малышев, Г.P.Ëèñèí, M.С,Габутдинов, Н,H.Aáдулхакова, A.Ý.Асадуллин, И.Г.Пеньковцева и А.В.Куликов (53) 628.356(088.8) (56) 1. Проскуряков В.A. Шмидт Л.И.

Очистка сточных вод в химической промышленности. JP Химия, 1977, с. 273-289;

2. Яковлев С.В. и др.Очистка производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1979, с.25-27. (54)(57) 1 СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

АКТИВНЫМ ИЛОМ, включающий определение рН и токсичности, разбавление

;,.SU„„, 1017687 A и внесение биогенных веществ, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени очистки, токсичность сточных вод определяют после серийного разделения нетоксичным химическим стоком нлн бытовой сточной -водой тестобъектом

Paramaec1um Caudatum при времени экспозиции 55-65 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что серийное разведение сточных вод нетокснчным химическим отоком или бытовой сточной водой осуществляют в соотношении

1 з0 5-2.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что разбавление ведут нетоксичныч механическим стоком или бытовой сточной водой.

1017687

Изобретение относится к биолс - . гической очистке промышленных сточных вод и может быть использовано на любых очистных сооружениях.

Известны способы биологической очистки промышленных сточных вод, включающие различные методы подготовки сточной воды, подаваемой на биологическую очистку. Качество подготовленной для очистки сточной воды определяется методами биологического потребления кислорода (БПК) и химического потребления кислорода (ХПК). Токсичность сточной воды для биологической очистки оценивается по отношению БПК-ХПК, после чего сточная вода поступает на очист" ку, где приводится в контакт с ак.тивным илом (1), Недостатки данного способа заключаются в том, что процесс подготовки сточных вод для биологической очистки осуществляется без регуляции на основе оценки их токсичности прямыми и достоверными методами, что позволило бы предотвратить отравление активного ила.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подготовки сточных вод, включающий определение рН и концентрации загрязняющих веществ (токсичность) химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода (БПК), разбав.— . ление, нейтрализацию до рН 6,5-8,5, внесение биогенного питания в виде растворов аМмиачной воды, фосфорнокислого калия и др. ХПК не должно превышать БПК, более чем в 1,5 раза (2 J.

Показатели БПК и БПК/ХПК не мегут служит основой для адекватной регуляции режима биологической очистки, т.е. величины разбавления сточных вод, нагрузки на объем сооружения и на активный ил. Кроме того недостатком методов определения

БПК является их продолжительность, которая для традиционного метода разбавления составляет до 30 дней.

Цель изобретения — сокращение вре-,мени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки сточных вод для биологической очистки активныпе илом определяют рН, проводят серийное разведение нетоксичным химическим.стоком, или бытовой сточной водой, предпочтительно в соотношении

1:0,5-2 и определяют токсичность тест-объектом Paramaecium Caudatum при врепеени экспозиции 55-65 мин проводят разбавление сточйых вод, предпочтительно нетоксичным химичес ким стоком.или бытовой сточной водой и вносят биогенные вещества.

Временной предел экспозиции тест объекта в исследуемой сточной воде

55-65 мин выбран эмпирически, поскольку отмечена корреляция между степенью токсичности (<40% смертности тест объекта) и полнотой биологического окисления стока активным илом за 18 ч (, 85% от первоначального ХПК). Время экспозиции меньше 55 мин не дает такой корреляции, тогда как время, большее

65 мин, неоправданно завышено. В качестве тест- объекта для определения токсичности сточных вод используют Paramaecium Caudatum, близкую по реакции на токсичность к фауне активного ила. Тем самыпе исключаются недопустимые колебания токсичности и связанное с ним отравление активного ила, что позволяет стабилизировать процесс биологичес- кой очистки.

Пример 1. При реализации способа подготовки сточных вод для биологической очистки используют экспериментальные аэротенки производства органического синтеза. Процесс очистки проводят в течение двух месяцев. В состав сточной воды входят фенол и его производные, бензол и его производные, этиленгликоли различной степени полимер- . ,ности, спирты, органические кис, .лоты, органические перекиси и гидроперекиси, кетоны, а также продукты полимеризации и конденсации перечисленных соединений. Состав преднамеренно варьируют, что отражается на их токсичности, определяемой предлагаемым способом непосредственно ,перед поступлением сточных вод в аэротенки.. Для этого в серию микроак" вариумов помещают по 10-15 особей чистой линии Рагатаес1шп Саийа1ив в 0,02 мл культуральной.,Жидкости (всего 50-75 особей). Туда же вносят

0,5 мл испытуемой сточной воды. После часовой экспозиции во влажной каЯере при 22-24 подсчитывают количество живых особей. Токсичность выражается в процентах яетального исхода экспонированных парамеций в лабораторных условиях.

В таблице приведены результаты работы двух модельных аэротенков в проточном режиме, в одном иэ кото- рых проводят регулировку токсичности поступающей на очистку сточной воды методом разбавления. Разбавление с первых по десятые сутки и с пятнадцатых по двадцатые проводят с помощью бытовых сточных вод, а с десятых по пятнадцатые — нетоксичным химическим стоком. Качество очищенной воды оценивают по концентрации

XIIK и остаточным концентрациям ряда веществ, Независимо от того, проводят ли разбавление бытовой сточной

1017687

1 400

Вещества,.входящие в состав сточной воды,.мг/л

Ацетон Бензол Бута- . Гликоли, нол сумм.

Токсичность

У

Фенолы Целлосумм. зольвы, сумм.

Аэро= ХПК до

Сутки тенки очистки

30 10О

30 100

400

45

640

10 О

2 1

100 10

170

10

640

170

100

-30

100

510

10 1

20

25

510 воды или нетоксичным химическим стоком, способ очистки с предлагаемой подготовкой воды, с учетом токсичности имеет явные преимущества. Так, например, ХПК сточной воды, очищенной в 1-ом аэротенке, колеблется в -пределах от 20 до .90 мг 0 /л, в то время, как ХПК сточной воды, очищенной во 2-ом .аэротенке, колеблется в. пределах от 70 до 240 мг 0 /л.

Концентрация остаточного фенола в очищенной воде первого и второго аэротенка колеблется в пределах от

0,02 до 0,04 и от 0,08 до 0 35 мг/л соответственно.

Как. видно из таблицы, процесс !5 очистки в аэротенке работающем в режиме с регулируемой токсичностью, характеризуется стабильностью очист-. ки, а также.ее высокой эффективностью. В то же время очистка в аэротенке с. нерегулируемой токсичностью сопровождается повьиаением остаточного ХПК в течение всего эксперимента.

Эти результаты свидетельствуют в . пользу необходимости контроля ток- . сичности стоков с целью Нх своевременного разбавления.

Пример 2. С целью выяснения влияния токсичности сточной воды на продолжительность очистки, в двух аэротенках проводят биологическую очистку соответственно нетоксичного и токсичного (60% смертности парамеций) химстоков ° Концентрации загрязнителей в обоих аэротенках одинаковы и составляют 650 мг O /ë по

ХПК. В результате установлено, что для очистки сточной нетоксичной во,ды до 40.мг 0 /л достаточно 8 ч, в то время как токсичная сточная вода достигает такой же степени очистки 40 через 14 ч.

Параллельно Оценивают состояние активного ила по динамике изменения количества представителей микроскопической фауны.

Поступление в аэротенк токсичной воды (2-4 сут от начала опыта) при постоянных прочих параметрах(рН, скорость протока, нагрузка по

ХПК) приводит к последующему падению численности представителей микрофауны активного ила. Как известно, сокращение качественного и количественного состава иловой фауны является показателем нарушения нормального процесса очистки.

Колебания токсичности на среднем уровне (не выше 45% летального исхода), которые наблюдают в. интервале от 5 до 14 сут, соответствуют относительной стабилизации численности микрофауны. Последующее кратко-. временное повышение токсичности до

100% (15 сут) сопровождается временным снижением количества представителей микрофауны.

НаблюдаеМая корреляция между процентом гибели Paramaecium Caudatum и количеством представителей микрофауны активного ила свидетельствует о преимуществах предлагаемого способа подготовки сточных вод для. биологической очистки.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ включает регуляцию режима подготовки сточных вод на основе токсикологического контроля с помощью Paramaecium caudatum.

Преимущество такого контроля заключается в адекватности тест- объекта фауне активного ила, что повышает эффективность процесса очистки, стабилизирует его, ускоряет его и удешевляет.

1017687

Продолжение таблицы

Вещества, входящие в состав сточной воды, мг/л

Целло« зольвы сумм.

Токсич ность, ф. Сутки Аэро- ХПК до тенки очистки

Бензол

Бутанол

Ацетон

15 1

72Р

20

80

130

20

720

45

130

20 1

470

30

65

470

30

65

Продолжение таблицы

)l » ««1

Вещества, входящие в состав очищенной сточной воды, мг/л

Глико-. Фенолы, ли, сумм, сумм.

I цетон ратност азбавле ия

Бензол

Бута-. нол

Целлозольвы сумм.

520 10

2 3 2

0,02

4 5 4

0,08

120 3

47 1

480 12

0,03

0,5

170 4

0,09

20 2,5 3 1,5 2

680 8

0,02

7,5 0,1

190 10 1 5 3

3,5

1 0,5 2

480 14

25 2

0,02

240 8

° 1,5 4

0,35

Составитель Г.Лебедева

Редактор М.Товтин Техред Т.Фанта Корректор A.Äýÿòêo

Заказ 3470/26 = Тираж 941 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ХПК Токсич- ХПК раз- ность после бавл разбавл, очистки

40 3

70 7

90 2

Гликолир сумм. Фенолы сумм.

1 0 1,5 0,04

2 0 0 4 0 2

0,5 1 1

8,5 6 8