Способ биохимической очистки сточных вод от органических соединений

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

5 А1 (19) (11) (51) 4 С 02 F 3/02

»»» ф :РГ:;:,-"-,("-.

1 )

j и с (1Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721908/30-26 (22) 05,04.84 (46) 07,09,86, Бюл. У 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) Т.А.Носикова, С .И.Саенко и А.Г.Захоржевская (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 532576, кл. С 02 Г 3/02, .1976.

Авторское свидетельство СССР

У 898382, кл. С 02 Г 3/02, 1983. (54)(57) 1. СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ, включающий обработку части активного ила химическим мутагеном — перекисью водорода, введение ее в общий объем активного ила и перемешивание, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет. возникновения мутантных штаммов с повышенной активностью при аналогичной степени очистки, обработку части активного ила ведут последовательно диметилсульфатом и перекисью водорода в соотношении диметилсульфат: перекись водорода : активный ил 1:3:15000—

1:3:20000.

2.- Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что обработку диметилсульфатом ведут в течение 2 — 5 ч, а перекисью водорода 10 — 12 ч.

3. Способ по пп. I и 2, о т л ич а ю шийся тем, что активный ил обрабатывают в количестве

0,001-1 об.7..

1255585

Соотношение

Д!С: Н 0 . активный ил!!утагены активностью

Количест383

38,3 сс

0,5:3:15000

206

20,6

195

2:3:15000

1:2:15000

14,5

19,5 сс

1."4:15000

170

17,0

I".3:20000

2.".3:20000

401

168

40,1

16,8 c c

1:4:20000

1:2:20000

220

22,0

18.7

187

Из тысячи проверенных колоний.

Изобретение относится к очистке сточных вод, а точнее к биохимической очистке сточных вод от органических веществ, и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий по производству синтетических полупродуктов и витаминов, биохимпрепаратов, химреактивов и др.

Б связи с увеличением мощностей производств и расширением ассорти- IÎ мента выпускаемой продукции усложпяется качественный и количественIEbll- состав сточных вод, возрастает концентрация растворенных в них загрязняющих примесей, !5

Цель изобретения — упрощение процесса за счет возникновения мутантных штаммов с повышенной активностью при аналогичной степени очистки.

Способ осуществляют следующим 20 образог г °

Б активньп пл объемом 0,001-1% от общего его объема в аэротенке вносят химический мутаген "- диметилсульфат в соотношении мутаген:актив- 2 ный ил 1:15000 — 1:20000. Смесь активного ила с диметилсульфатом аэрируют в течение 2-5 ч при IS

24 С. Затем вносят другой химический мутаген — перекись водорода в З0 соотпошепии мутаген:активный ил

3:15000 — 3:20000 и смесь аэрируют еще 10 — 12 ч при той же температуре. Обработанную таким образом сус@ С вЂ «!! От 1:3:15000 пензию активного ила смешивают с с общим объемом ила. Периодичность обработки ила составляет 10 — 15 дн.

Активный ил для обработки мутагенами берут в объеме 0,001 1%, что обеспечивает работу как с малыми, так и с большими объемами аэротенков.

Обработку или двумя мутагенами,, причем последовательно вначале диметилсульфатом, а затем перекисью водорода, обеспечивает большую частоту возникновения мутантных штаммов с повышенной активностью . При последовательном воздействии на .активный ил диметилсульфатом и перекисью водорода происходит значительное усиление мутагенного эффекта перекиси водорода.

Мутагены берут в количестве определяемом соотношением диметилсульфат: перекись водорода. активный ил 1:3:15000 — 1:3:20000. что обеспечивает эффективные дозы мутагенов, вызывающие высокую наследственную изменчивость по признаку повьппения ферментативной активности ила при максимальной выживаемости.

Данные микробиологических исследований по возникновению активных

ITBMMoB при обработке ила мутагенами в различных соотношениях при экспозиции 2 1 0 ч представлены в табл.1, Таблица

„Ф

Штаммы с повышенной

585 4

Пример 2. Из аэротенка объемом 1 0 л отбирают 50 мл суспензии активного ила, вносят 0,004 r диметилсульфата, аэрируют 4 ч, добавляют

0,4 мл 3%-ного раствора перекиси водорода, аэрируют 12 ч и смесь вносят в аэротенк, куда подают сточные воды, содержащие органические вещества по ХПК 2067 мгО /л. Степень очистки по ХПК достигает 98,3%, П р и и е р 3 . Из аэротенка объе% мом 7000 м откачивают 100 л иловой

Э жидкости в отдельную емкость, обрабатывают аналогично примеру 2 и возвращают в аэротенк, куда поступают сточные воды с ХПК 1078 мг02/л. Через 7 сут степень очистки по ХПК составляет 90,8% против 76,1% в условиях необработанного ила.

Таблица 2

Очистка активным. илом, обработанным

ХПК сточной воды, мгО„ /л

Очистка обычH b!M а к т ив н ым последователь" перекисью водорода днметилсульфатом илом но диметилсульфатом и

ХПК, мг02/л

Эффек очист ки, %

Эффект очист» ки, %

ХПК, Эффект мгО /л очист2 ки, % перекисью водорода

ПК, гО /л

ХПК, Эффект мгО /л очистки,%!

2022

526 74,0 248 97,7

91 5 59 97 1

95 0 36 98 3

85 9 !03 90 8

81,8 145 88,9

2067

428 79,3 196 90,5

104

1 52.

258 76,1 193 82,1

364 72! 254 805

1078

1302

237 з 1255

Обработку диметилсульфатом ведут в течение 2 — 5 ч, а перекисью водорода 10 — 12 ч, что обеспечивает возникновение максимального спектра мутаций. 5 о

Температура в интервале 15 — 24 С является оптимальной для жизнедеятельности микроорганизмов.

Частота обработки активного ила через каждые 10 — 15 дн обеспечива- !0 ет стабильность мутантных ценозов при изменяющихся условиях в работающем аэротенке.

Пример I. Из работающего аэротенка емкостью 10 л отбирают !5

100 мл суспензии активного ила с концентрацией 3 г/л, вносят 0,005 г, диметилсульфата и аэрируют 2 ч при о комнатной температуре (20 С) . Затем в эту смесь вносят 0,5 мл 3%-ного ро раствора перекиси водорода и аэрируют еще 10 ч. Обработанный таким образом активный ил возвращают в аэротенк, куда подают сточные воды от производства синтетических полупро- 25 дуктов и витаминов с общим содержанием органических веществ по ХПК

2022 мгО /л. Через 7 сут степень очистки по ХПК достигает 97,1% против 74,0% в условиях необработанно- 30

ro ила.

Из табл.2 следует, что предлагаемый способ очистки сточных вод пуПример 4. Обработку активного ила мутагенами проводят аналогично примеру 3. Сточные воды имеют

ХПК 1302 мгО /л. Степень очистки достигает 88,9% против 72,1% в условиях необработанного ила..

Сравнительные результаты воздействия на активный ил отдельно диметилсульфата, перекиси водорода, а также комбинированного их воздействия представлены в табл.2. тем комбинированного воздействия на активный ил двух мутагенов — ди1255585

Таблица 3

Время обработки, ч

ХПК очищенной воды, мгО /л

Степень

ХПК исходной сточной воды, мго /л ние мутаген: активный ил очистки, %

200

84,2

1260

ДМС н2 02

l 0

ДМС, 85

1260

93,3

85 н 102

1260

95,0 но

1260

113

91,1 н о

157

1260

87,6 но

1370

240 н о

1370,ДИС

94,1

Н,О, 1370

97,6 н 20 2

1370

95,3 н,о, 12

1370

150

89,.1 но

5 метилсульфата и перекиси водорода позволяет повысить эффект очистки сточных вод производств синтетических полупродуктов и витаминов до

98,3% против 90,5% и 95,0% при обработке активного ила только диметилсульфатом или перекисью водорода соответственно, Мутаген Соотноше1:10000

3:10000

1:15000

3:15000

1:18000

3!18000

1:20000

3:20000

1:25000

3:25000

1:10000

3:10000

1:15000

3:15000

1:18000

3:18000

1:20000

3:20000

1:25000

3:25000

Ь

В табл. 3 приведены результаты исследований по очистке сточных вод от органических веществ активным илом, частично обработанным двумя мутагенами в зависимости от концентрации мутагенов и от времени обработки. Исследования проводят в лабораторных аэротенках объемом 1 л, количество обрабатываемого ила 1%.

1255585

Продолжение табл, 3

210 82,4

ДМС 1:12000

1190

3:12000

Н202

1190

130

89,1

l!90

161

86,5

1320

237

82,1

Н О 3:12000

ДМС . 1:15000

1320

93,8

3:15000

2 2

1320

ДМС 1: 20000

95,0

3:20000

l4, Таблица А оот акт

85,3

82,7

97,4!

96,8

81,3

85,2

76,3

84,2

98,1

ДИС 1:15000

Н О 3:15000

ДИС 1:20000

Н О 3:20000

ДМС 1:12000

Использованиемутагенов при запредельных концентрациях приводит к снижен- о нию степени очистки сточных вод.

В табл.4 представлены сравнительные данные по воздействию на активДМС:Н О :ил=1:1:15000

ДМС:Н О :ил=3:3:15000

ДИС Н202 .ил=1:3:15000

ДИС:Н О :ил=1."3:20000

ДИС:Н 02 :ил=1:1:20000

ДИС H 02 ил 3 1 15000

ДМС НгОг . ил=3: 3: 15000

ДИС:Н О, :ил=Э:1:20000

ДИС.H О .ил — 1.3.15000 ный ил двумя мутагенами в различной последовательности при различных времени обработки и соотношении мутагены. активный ил.

1255585

Продолжение табл.4

Степень очистки,%

Соотношение мутагены . .активный ил

ДМС:H Ог :ил=1:3:15000

95,4

Н О- ДМС

Н Ог . ДМС: ил=1, 1: 15000

Н Ог: ДМС: ил=3: 3: 15000

82,8

83,2

7б,3

78,1

В табл.5 представлены данные по количеству обрабатываемого активного

Таблица 5

Объем аэротенка, л

Количество обрабатываемого ила по способу

Известный ()!

Известный (2f

) л

- Предлагаемый (л

5-20

1 0-1 О, 5-0, 05

0,1-5

0,001-1

0,0005-0,05

2,0-0,2

0,0002-0,2

21-100 0,1 0,021-0,1

0 1-5

0,001- 1 0,00021-0,2!

0, 1-5,0

О,) О! -5,05 0,001-1

0,000-1

0,001-0,01

От 101 0,01 0,910) 0,1- б

В табл. 6 представлены данные киси вопорода при изменении последопо усилению мутагенного эФфекта пере- >0 вательности введения мутагенов.

Н Ог :,ЦМС:ил=3:1:15000

НгОг ДМС: шит=3: 1: 20000

Н Ог . ДМС:пл=):3:!5000

Н О .ДМС.ил-1.1:IэООО

25 ила для различных обьемов аэротенков.

0,005-0,25

0,02-1,0

0,021-1,05

1255585

Таблица,б

Мутагены

Соотношение

Экспозиция, ч

Штаммы с повышенной активностью мутаген:активный ил оличест- Я во

ДМС "Рг

Н 0 ДМС

Но, 10

Из тысячи проверенных колоний.

Составитель Г.Лебедева

Техред М.Ходаннч Корректор В.Синицкая

Редактор И.Дербак

Заказ 4780/26 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная,4

1:3:15000

3:1:15000

3:15000

2 — >10

10 — 2

383 38,3

165 16 5

210 21,0