Способ биологической очистки сточных вод

 

Изобретение ртносится к способам биологической очистки от сульфатов сточных вод производства органического синтеза и позволяет повысить в активном иле концентрацию сульфатредуцирующих бактерий. В затравку активного ила.вводят диметиламин, предпочтительно в количестве 0,01-0,1% на 1 л затравки, смесь выдерживают 6-27 ч, затем затравку вводят в сточные воды. J з.п. ф-лы, 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК,.SU„,i1289829

СЮ 4 С 02 F 3 02

II л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0lVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ!Ф (21) 3832269/23-26 (22) 29.!2.84 (46) 15.02.87. Бюл. !l 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) Л.И. Яковлева и А.П. Гайдамака (53) 328.356(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 791640, кл. С 02 F 3/34, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1!65642, кл. С 02 F 3/02, 1983. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способам биологической очистки от сульфатов сточных вод производства органического синтеза и позволяет повысить в активном иле концентрацию сульфатредуцирующих бактерий. В затравку активного ила,вводят диметил-амин, предпочтительно в количестве

0,01-0,1% на 1 л затравки, смесь выдерживают 6-27 ч, затем затравку вводят в сточные воды. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

1289829

Изобретение относится к способам накопления активного ила при биологической очистке сточных вод предприятий органического синтеза, точнее сточных вод предприятий по производству химических реактивов, витаминных препаратов-, красителей и других и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо интенсифицировать рост биомассы, например в период пуска очистных сооружений или в период их восстановления после аварий.

Цель изобретения — повышение в активном иле концентрации сульфатредуцирующих бактерий при очистке от сульфатов сточных вод производства органического синтеза.

Способ осуществляют следующим o6-. разом.

В сточные воды, направляемые на биологические очистные сооружения и содержащие органические примеси и сульфаты, вводят после предварительного контакта со стимулятором роста затравку активного ила, в котором присутствуют бактерии из рода Реви1foribrio; в качестве стимулятора роста используют диметиламин в количестве 0,01-0,! . на 1 л затравки. Затравку выдерживают с диметиламином в течение 6-27 ч при отсутствии аэрации, после чего ее вводят в сточные воды и смесь выдерживают 1-3 сут также в отсутствие аэрации, после чего ее (смесь) переводят на проток при минимальной аэрации.

Пример !. При установлении оптимальной продолжительности обработки активный ил подвергают воздействию диметиламина (33 -ный водный раствор) в количестве 0,07 3, 6, 24 и 27 ч в отсутствие аэрации. Обработанный активный ил вводят в сточную воду предприятия по производству химических реактивов с ХПК !5002000 мг О/л, ВПК„,„„ 800-1000 мг

О /л, концентрацией сульфатов 12 г/л ЯО и выдерживают без аэрации в течение 1 сут. Контролем служит активный ил, не подвергнутый обработке после культивирования беэ аэрации

3, 6, 24 и 27 ч, введенный в сточную воду на 1 сут в отсутствие аэрации.

Прирост активного ила в контроле через 1 сут по сравнению с его концентрацией в момент постановки опыта принимают за 100Х.

Результаты сравнительных исследований представлены в табл. 1. Анализ данных показывает, что для стимуляции прироста активного ила и сульфатреду5 цирующих бактерий целесообразно его обрабатывать в течение 6-27 ч, при этом оптимальная продолжительность обработки находится в области 24 ч.

Через 1 сут прирост биомассы в таком случае за счет активации роста составляет 260 .; большая продолжительность обработки менее эффективна (230 ) и не целесообразна.

В табл. 2 приведено обоснование количества вводимого диметиламина.

В табл. 3 сведены результаты сравнительных исследований по интенсификации роста сульфатредуцирующих бактерий путем использования стимуляторов роста н оптимальных количествах и при оптимальной продолжительности контакта в условиях отсутствия аэрации. Контролем служит сточная вода предприятия по производству химических реактивов. Анализ результатов показывает, что по сравнению с известным способом и контролем предлагаемый стимулятор роста за 1 и

3 сут быстрее усваивается микроорганизмамй, в том числе сульфатредуцирующими бактериями, которые являются хемолитогетеротрофами и для которых органические соединения и аминосоединения жирного ряда в частности, З5 являются донаторами электронов. При этом количество сульфатредуцирующих бактерий на четыре порядка больше, чем в контроле и в пробе с известным стимулятором, Интенсивный рост сульфатредукторов в пробе с диметиламином сопровождается снижением концентрации сульфатов, которое имеет место уже ! через 1 сут и в дальнейшем продолжа45 ется. Эффективность накопления био.массы по предлагаемому способу также выше на 58-67Х по. сравнению с известным и на 158-167Х по сравнению с контролем.

Hp и м е р 2, В сточные воды .. предприятия органического синтеза вводят после предварительного контакта со стимулятором роста затравку активного ила. В качестве стимулято55 ра.роста используют диметиламин, который вводят в затравку в количестве 0,05-0,1Х в л затравки и выдерживают с аэрированием в течение 5128982о

10 ч, после. чего сточные воды с затравкой аэрируют !-3 сут и переводят на проток.

При установлении оптимальной продолжительности контакта активный ил 5 подвергают воздействию диметиламина (337.-ный водцый раствоР) в количестве 0,077 в 1 л затравки 3, 5, б, 10 и 24 ч при аэрировании. Обработанный активный ил вводят в сточную воду предприятия по производству химических реактивов с ХПК 1500-2000 мг

О/л, БПК„ „„ 800-!000 мг О /л и аэрируют. Контролем служит активный ил, не подвергнутый обработке после культивирования в течение 3, 5, 6, l0 и 24 ч, введенный в сточную воду на 1 сут. Прирост активного ила в контроле через 1 сут по сравнению с его .концентрацией в момент постановки опыта принимают за t007.

Результаты сравнительных исследований представлены в табл. 4. Анализ данных показывает, что для стимуля25 ции накопления биомассы активного ила целесообразно его обрабатывать в течение 5-10 ч, при этом оптимальная продолжительность обработки находится в области 6 ч, прирост биомассы в таком случае за счет акти30 вации роста составляет 5007. Большая продолжительность обработки менее эффективна (2007) и поэтому не целесообразна.

В табл. 5 представлены результаты сравнительных исследований по интенсификации наращивания биомассы активного ила в условиях аэрации при оптимальной продолжительности контакта и оптимальной концентрации стимуляторов в соответствии с известным и предлагаемым способами. Контролем служит сточная вода предприятия по производству химических реактивов.

Анализ результатов показывает, что по сравнению с известным способом и контролем предлагаемый стимулятор роста и вместе с ним органические примеси сточной воды усваиваются за первые сутки в 2 раза быстрее. Через

3 сут выросшая биомасса активного ила потребляет 92% органических примесей, включая стимулятор, в пробе с диметиламином, 877 — в пробе с известным стимулятором и 777. — в 55 контрольной пробе. При этом количество селективных бактерий увеличивается в пробе с диметиламином на шесть порядков, в пробе с известным стимулятором и в контроле — на три порядка. В 1000 раз больше развивается в пробе с диметиламином сульфатредуцирующих бактерий. Общее накопление биомассы активного ила в пробе с предлагаемым стимулятором в два раза превышает таковое при использовании известного стимулятора.

Пример 3. В четыре культиватора (биотенка) АНКУМ-2М полезным объемом 10 л каждый, работающих на контакте, вводят производственную сточную воду предприятия химических реактивов с ХПК 1423 мг О/л, БПК о

825 мг О /л, концентрацией сульфатов

600 мг БО /л. Затем в биотенк Р 1 вводят затравку активного ила, в биотенк Ф 2 — затравку и левулиновую кислоту в соответствии с известным способом в количестве 150 мг/л, в биотенк Ф 3 — затравку после предварительного контакта в течение 24 ч с диметиламином в количестве 0,077 на

1 л затравки, в биотенк Ф 4 - затравку после предварительного контакта в течение 24 ч с диметиламином в количестве 0,17 на 1 л затравки. Иловую смесь четырех биотенков выдерживают при механическом перемешивании в течение 3 сут. При этом концентрация активного ила через 3 сут в биотенке У 1 (контрольном) увеличивается на 120 мг/л, а количество сульфатредуцирующих бактерий — в 1000 раз, в биотенке У 2 (известный способ) на 260 мг/л, количество сульфатредукторов — в 2000 раз, в биотенке

Ф 3 — на 340 мг/л, количество сульфатредукторов — в 10 млн. раз, что в

2,8 раза превышает концентрацию ила в контроле и в !,3 раза в пробе с известным стимулятором; в биотенке

У 4 — на 320 мг/л, количество сульфатредукторов — в 1 млн. раз. Кроме того, в биотенках Р 3 и 4 идет доста точно интенсивная сульфатредукция, в результате которой концентрация сульфат-ионов снижается на 100130 мг/л.

Пример 4. В четыре культиватора (биотенка) АНКУМ-2М полезным объемом 10 л каждый, работающих на контакте, вводят производственную сточную воду предприятия химических реактивов с ХПК 1423 мг О/л, БПК

825 мг О /л. Затем в биотенк Р 1 вво. ,цят затравку активного ила; в биотенк Ф 2 — затравку и 150 мг/л левулиновой кислоты в соответствии

5 128 с известным способом; в биотенк У 3 затравку после предварительного контакта с аэрированием в течение 6 ч с диметиламином в количестве 0,077. на л затравки; в биотенк Ф 4 — затравку после предварительного контакта с аэрированием в течение 10 ч с диметиламином в количестве 0,07Х на 1 л затравки. Иловую смесь четырех биотенков аэрируют в течение

3 сут. При этом концентрация активного ила в биотенке 1! 1 (контрольном) повышается на 150 мг/л, в биотенке

Ф 2 (известный способ) — на 370 мг/л, а биотенке Ф 3 — на 780 мг/л и в биотенке У 4 — на 400 мг/л.

Кроме того, количество селективных и сульфатредуцирующих.бактерий в 1 мл проб с диметйламином в 1000 раз больше, чем в контрольных и с известным стимулятором.

Пример 5. В три аэротенкасмесителя полезным объемом 10 л каждый со сточными водами предприятия по производству химических реактивов с ХПК 1700-2000 мг О/л, БПК 9001200 мг 0 /л вводят в аэротенк Ф 1 затравку активного ила; в аэротенк

Ф 2 — затравку активного ила и

150 мг/л левулиновой кислоты (согласно известному способу); в аэротенк !! 3 — затравку после предварительного контакта в течение 6 ч с диметиламином в количестве 0,07 на л затравки и аэрированием. Иловую смесь аэротенков аэрируют 3 сут, после чего переводят на проток с периодом аэрации 24 ч и аэрированием. По истечении 4 недель непрерывной работы модельных аэротенков прирост активного ила составляет в аэротенке N 1 (контрольном) 0,02 г/л в сутки, в аэротенке У 2 (известный способ)

0,05 г/л в сутки, в аэротенке У 3—

0,1 г/л в сутки, т.е. прирост актив-ного ила по сравнению с контролем возрастает в 5 раз и по сравнению с известным спосббом — в 2 раза.

9829 6

Таким образом, использование предлагаемого изобретения в народном хозяйстве позволяет повысить концентрацию активного ила в 2,8-5 раз при

5 одновременном сокращении в 2,8-5 раз времени наращивания активного ила и, следовательно, уменьшить пусковой период и ввод очистных сооружений на полную мощность, что сокращает время поступления в водоемы неочищенных сточных вод.

Преимуществом предлагаемого способа является также значительное увеличение по сравнению с известным численности сульфатредуцирующих бактерий, осуществляющих биогенное восстановление сульфатов, что повышает эффективность очистки сточных вод от сульфатов.

Увеличивается также численность селективных микроорганизмов, способствующих более эффективному изъятию примесей, характерных для сточных вод предприятий органического синтеза.

Предлагаемое изобретение обеспечивает снижение затрат íà его реализацию.

30 и формула изобретения

1. Способ биологической очистки сточных вод, включающий введение затравки активного ила в сточную воду и стимулятора роста, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения в активном иле концентрации сульфатредуцирующих бактерий при очистке от сульфатов сточных вод проиэвод40 ства органического синтеза, в качестве стимулятора роста используют диметиламин, который вводят в затравку активного ила.

2. Способ по п. 1, о т л. и ч а юшийся тем, что диметиламин вводят в количестве 0,01-0,17 на 1 л затравки и смесь выдерживают в течение 6-27 ч.

1289829

Таблица l

Концентрация ак тивного ила, г/

Пробы сточной воды

Продолжительрирост акивного ила ность обработ- Тотчас ки, ч

Через г/л Ж сутки

С диметиламином!,8!,8

l,76 О 16 200!,6

0,26 260 1,86

1,6

1,83 0,23 230

l,6

l,6

l,6

Контроль

1;68 0,08 100!,б

0,1 100

1,5

О,! 100

l,4

1,5

Таблица2

Тотчас Через сутки

Диметиламин 0,0!

0,05

0,07

0,l

0,5

Левулиновая кислота

150 мг/л 1 3 1,5 0,2 200

Контроль

Стимулятор Количество стимулятора, 7

Концентрация рирост активактивного ила, ного ила

Х г/л Х

1,3 1,5 0,2 200

1,2 1,45 0,25 250

1,2 1,46 0,26 260

1,4 1,652 0,252 252

1,2 1,325 0,125 125

1,2 3 О 1 100!

289829

Табаип ° 3

Экспознпля 1 с

Колнчестso лятора

Стимулятор

Зкспознпил 3 сут

X!1K > кг О/л

Сульфатредукпил

XIIK > мг О/л

Ко»ако бно пентрацня актнв/л

Сульфатв1 (7) иг/л ного ила > г/л

2213 г! диметйламии О ° 072 988 Д гг1з

829

604 230

QY 58 10К

1 г!

0,З4 286,6

2213 .

)2!7,9 1,56

2213 1,3

1362 ° 2 1,5

Левулнновая кислота

599 70

592 14 10

О,?6 220

562 190

560 14..10

562 180

100 56П 12О

1422 7 >2

908,9 1,3

1422,7 1>2

857,4 1,32

0,12 100

Контроль

П р н и е ч а и и е. В числителе показаны данные, полученные в момент постановки опыта; в знаменателе - по истечении 1 н 3 сут.

Таблица4

Прирост акТИВНОГО HJIB

Концентрация активного ила, г/л

ПродолжительПробы сточ

НОЙ ВОДЫ

НОСТЬ обработки, ч г/л 7.

Тотчас Через сутки

С диметиламином

2,8

2,8

0,2 200

3,0

3,1 0,5 500

3,12 0,42 300

2,6

2,7

2,6

0,4 200

3,0

2,6

2,6

Контроль

2,7

2,6

2,7

2,6

2,6

2,4

2,64

2>5

Кон пен рап

SKt ного ила г/л

Сульфатредуци рующие бактерии, в

1 мл

0,26 258

604 230

552 510

599 70

200 6оо 1вг

0,1 100

0,1 100

0,2 100

0,14 100!

289829

Таблица5

Экспоэиция 3 сут

КоличестСтимулятор

Экспоэиция I сут во стимулятора

Накопление биомассы

Накопление биомассы XflK, мг О/л

КонКоличество бактерий в 1 мл

XIIK, мг O/л олцчество бакерий в 1 мл центрацня актнвг/л Эффект, 2 г/л елекивных ного ила, г/л ила, г/л

20 10

0,6 500,0 84 -1-Р

20 10 !00

О 072

2214

296

2214 1,21

198 1,99

l,2I

1,8l

10о

0,78 523

Диметиламин

l5O мг/л

2!34

2134 .1 12

276 1,49

Леэулиновая кислота

2. 10

2 10 150

40.10 l l IlP

l,l2

l,39

750

0,37 246,6

0,27 225

3.10 100

1 423 I . N — у Ою!5 100

1423

740

l0O

l, l l

l,23

O,12 100

Контроль

П р и и е ч à í g е. В числителе покаэаиы данные, полученные в момент постановки опыта! в энаменателе — no истечении 1 и 3 сут.

Составитель Т.. Лебедева

Редактор M. Петрова Техред Н.Глущенко Корректор В. Бутяга

Заказ 7865/ 22 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета т";ССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сульфат редуцирующих

Коицентрация активного

Селек- Сульфаттнвных релуциpуююзнх