Способ биологической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к обработке воды , может быть использовано при биологической очистке сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения , и позволяет повысить степень очистки. Сточные воды подвергают очистке в аэротенке в присутствии активного ила при одновременном озонировании, которое осуществляют многократно и рассредоточенно в потоке аэротенка в период, соответствующий 0,2-0,8 времени аэрации, при увеличении интервалов между точками ввода озона от 0,1 до 0,3 времени аэрации и одновременном снижении дозы озона с 3,0 до 0,1 мг/л. При очистке сточных вод, содержащих , мг/л: нефтепродукты 45, фенол 0,6, смолистые вещества 5,0, ХПК 320, при времени аэрации 6 ч и удельном расходе воздуха 20 м /м воды остаточные концентрации компонентов в очищенной воде составляют, мг/л: нефтепродукты 3,2; фенол 0,03; смолистые вещества 1,1; ХПК 24,6 мг 02/л.4табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631047/26 (22) 05.01.89 (46) 07.03.92. Бюл. № 9 (71) Нижегородский инженерный строительный институт им. В.П.Чкалова (72) В.В. Найден ко, Ю.Ф.Колесов и

М.Л.Мушников (53) 663.631 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1171435, кл, С 02 F 3/02, 1983. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

CTO Hb X BOP (57) Изобретение относится к обработке воды, может быть использовано при биологической очистке сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения, и позволяет повысить степень очистки.

Изобретение относится к области обработки воды и может быть использовано при . биологической очистке сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения.

Целью изобретения является повышение степени очистки.

Для осуществления способа сточную воду подают в аэротенк, где смешивают с активным илом, рециркулирующим в системе аэротенк — вторичный отстойник (или регенератор активного или — аэротенк), в результате чего начинается процесс биохимического окисления органических соединений, длительность которого определяют временем нахождения иловой смеси в объеме аэротенка — временем аэрации. По истечении 0,2 от времени аэрации иловую смесь обрабатывают озоном в виде озоновоздушной смеси. Затем продолжают обрабатывать многократно и рассредоточенно в

„„Я „„1717549А1

Сточные воды подвергают очистке в аэротенке в присутствии активного ила при одновременном озонировании, которое осуществляют многократно и рассредоточенно в потоке аэротенка в период, соответствующий 0,2-0,8 времени аэрации, при . увеличении интервалов между точками ввода озона от 0,1 до 0,3 времени аэрации и одновременном снижении дозы озона с 3,0 до 0,1 мг/л. При очистке сточных вод, содержащих, мг/л: нефтепродукты 45, фенол 0,6, смолистые вещества 5.0, ХПК 320, при времени аэзрации 6 ч и удельном расходе воздуха 20 м /м воды остаточные концентрации компонентов в очищенной воде составляют, мг/л: нефтепродукты 3.2; фенол 0,03; смолистые вещества 1,1; ХПК 24,6 мг Ог/л. 4 табл. потоке аэротенка в период 0.2-0,8 от времени аэрации. При этом интервалы между точками ввода озона увеличивают от 0,1 до 0.3 времени аэрации, а дозу озона снижают с

3,0 до 0,1 мг/л.

Многократная и рассредоточенная обработка иловой смеси озоном в указанных пределах позволяет увеличить интенсивность озонирования без создания токсичных концентрацией озона в иловой смеси.

Обработка иловой смеси озоном ранее 0,2 времени аэрации не приводит. к существенным изменениям качества очищенной воды, так как в этот промежуток времени происходят процесс адсорбции органических соединений хлопком активного ила и бактериальной клетки и снижение концентрации легкоокисляемых органических соединений за счет интенсивного биологического окисления.

1717549

25

В связи с этим введение озона раньше

0,2 времени аэрации может тормозить процесс биологического окисления за счет токсичного воздействия на клетку, поскольку дегидрогеназная активность клетки в этот период наиболее высока.

Введение озона после 0,8 времени аэрации приводит к временным изменениям в биоценозе активного ила и бактериальной клетке (в частности, вызывает увеличение илового индекса), которые за оставшийся промежуток, меньший 0,2 времени аэрации, не могут быть устранены, Этого времени не достаточно для биологического окисления продуктов химического окисления озоном метаболитов бактериальной клетки и трудноокисляемых органических соединений. Наличие таких продуктов приводит к увеличению БПК и снижению качества очищенной воды. Обработка иловой смеси озоном может привести в зависимо. сти от дозы озона к вспуханию ила, увеличению илового индекса и нарушению процесса разделения иловой смеси во вторичном отстойнике. Последующая после озонирования аэрация иловой смеси снижает иловый индекс и способствует образованию прочного и плотного хлопка ила, Однако восстановление первоначальных свойств ила и придание ему новых свойств, способствующих лучшему разделению илоsoA смеси во вторичном отстойнике, возмо>кно только при последующей аэрации в течение 0,2 от общего времени аэрации иловой смеси.

Увеличение интервалов между точками ввода озона вызвано следующими причинами.

Обработка озоном иловой смеси интенсифицирует деятельность бактериальной клетки и увеличивает удельную скорость окисления органических соединений активным илом. При этом s начале периода обработки иловой смеси высокие значения удельной скорости окисления сохранятся непродолжительное время, в конце же они увеличиваются. С целью сохранения высоких значений удельной скорости окисления органических соединений интервалы между точками ввода озона увеличивают. Это обеспечивает создание на всем протяжении периода обработки иловой смеси озоном благоприятных условий для развития и деятельности бактериальной клетки, Введение озона многократно и рассредоточено в поток аэротенка позволяет исключить постоянное воздействие его на бактериальную клетку. За небольшой промежуток времени озон не способен вызвать глубокое изменение клетки. Его воздействие распространяется только на оболочку, не затрагивая ядро, цитоплазму, рибосомы.

Однако этого воздействия достаточно для интенсификации деятельности бактериальной клетки.

Длительное воздействие постоянного озонирования иловой смеси может привести к проникновению озона в глубь клеток, ингибированию окислительных процессов и низкому качеству очищенной воды.

Таким образом, многократное и рассредоточенное в потоке озонирование иловой смеси наряду с интенсификацией биологического окисления позволяет увеличить степень очистки воды от трудноокисляемых органических соединений за счет реакции химического окисления.

Необходимая для обработки иловой смеси доза озона зависит от состояния бактериальной клетки, наличия продуктов метаболизма и доступных источников питания, Максимальная доза (3 мг/л) позволяет подвергнуть частичной деструкции хлопок активного ила, сделать его более рыхлым и вспухшим, обладающим наибольшей поверхностью для адсорбции и окисления органических соединений, но низкими седиментационными свойствами.

Обрабатывая ил с большой интенсивностью в начале процесса, а в дальнейшем снижая дозу до минимальной (0,1 мг/л), можно обеспечить высокую скорость и глубину окисления трудноокисляемых органических соединений вначале, а затем восстановить седиментационные свойства ила и обеспечить высокое качество очищенной воды.

Пример. Очистке подвергают сточные воды, характеризующиеся следующими показателями. мг/л: нефтепродукты 45, фенол

0,6, смолистые вещества лесохимических заводов 5,0, ХПК 320 мг Ог/л. Иловую смесь в аэротенке обрабатывают озоном в виде озоновоздушной смеси с концентрацией озона 10-25 мг/л с различными периодами озонирования, интервалами между точками ввода озона и его дозой. Время аэрации иловой смеси 6 ч, удельный расход воздуха

20м /м воды., Данные по эффективности очистки воды представлены s табл, 1-3.

Сравнительные данные по эффективности очистки сточных вод известным и предложенным способами представлены в табл.

Предложенный способ биологической очистки сточных вод позволяет повысить степень очистки от нефтепродуктов на 37%, фенола на 63%, смолистых веществ на 47%. снизить ХПК на 36%,увеличить способность

17!7549 цией, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки. озонирование осуществляют многократно и рассредоточенно в потоке аэротенка в период, соответствующий 0,2-0,8 времени аэрации, при увеличении интервалов между точками ввода озона от 0,1 до 0,3 времени аэрации и одновременном снижении дозы озона с 3,0 до 0,1 мг/л. к разделению иловой смеси на 18 g и обеспечить максимально возможную для аэротенков степень очистки по БПК.

Формула изобретения

Способ биологической очистки сточных 5 вод, включающий их аэрацию и озонирование в аэротенке в присутствии активного ила с последующим отделением активного ила от очищенной воды и его рециркуля10

Таблица 1

Показатели качества очищенной воды, мг/л

Период обработки озоном,,доля от общего времени аэрации

Фенол

Смолистые веНефтепродукты

ХПК, мг 0 /л щества

4,3

О, 060

0,040

3,9

3,2

О, 031

3,6

0,037

0,045

0,080

0,080

4,1 гуО

4,3

Таблица 2

Показатели качества очищенной воды,мг/л

Нефтепро- Фенол дукты

Поддерживают постоянными 0,1

14,1

0,06

2 1

31,2

Поддерживают постоянными 0,2

11,2

0,05 2,0

30,5

Снижают с 0,1 до

0,05

36,5

15,0

0,07 2,2

24,6

Увеличивают с

О,! до 0,3

3,2

0,03

Увеличивают с

0,1 до 0,35

0,05 1,9

31 О

Увеличивают с

0,2 до 0,4

0,06 2,0

11,2

33,1

0,0l-! О

0,1-0,9

0,2-0,8

0,2-0,6

0,3-0,7

0,4-0,6

0,4-0,8

Интервалы между точками ввода озона, до ля от общего времени аэрации

1,8 41,5

1,4 29,1

l,l 24,6

30,2

1 7 32,6

2,2 39,8

1,7 35,2

Смолистые ХПК, вещества мг 0 /л

1717549

Та бли ца 3

Доза озона, мг/л иловой смеси

Показатели качества очищенной воды, мг/л фенол Смолистые ХПК, вещества мг 0 /л

Нефтепродукты

2,2 44,5

2,0 36,9

2,1 37,9

Снижают с 3,0 до 2,0

0,050 1,8

0,040 1,6

30,6

Снижают с 3,0 до 1,0

28,1

5,7

Снижают с 3,0 до 0,1

24,6

3,2

0,031

Увеличивают с 3,0 до 4,0

0,075

16,2

42,7

2 3

Таблица 4

Показатели качества очищенной воды

Способ

Известный Предлагаемый

Смолистые вещества, мг/л

БПК„, мг/Jl

Взвешенные вещества,мг/л

12

8,0

6,0-7,0

Составитель А,Стадник

Редактор О.Юрковецкая Техред M,Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 849 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Постоянная, 3,0

Постоянная, 2,0

Постоянная, 1,0

Нефтепродукты, мг/л фенол, мг/л

ХПК, мг 0 /л

Иловый индекс, мг/л

16,1

1591

15,2

0,074

0,072

5,1

0,085

2,1

38,7

3,2

0,031

1,1

24,6