CCCP м лллай изевратеикх и еткрмтнй (53) УДК 628.322 (088. 8) Украинский государственный головной проект1Втй и научноисследовательский институт проектирования сельского=., и сельскохозяйственного строительства (71) Заявитель (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЗАРАЖЕННОСТИ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию сточных вод, а более конкретно к снижению их бактериальной зараженности, и может 6blTb использовано для обработки коммунально-бытовых и сельскохозяйственвЂ” ных, в частности навозосодержащих, сточных вод.

Известны способы обеззараживания воды электрическим током 11.

Однако эти способы весьма энергоемки, градиент поля измеряется тысячами вольт, применяемые при этом аппараты должны иметь конструкцию с усиленной системой обеспечения безопасности.

Известны также способы обеззараживания воды ионами тяжелых металлов, в частности серебра (2) .

Однако данные способы характеризуются высокой стоимостью и недостаточной эффективностью для обработки вод повышенной мутности, а для сточных вод по этой причине эти способы вовсе не пригодны.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, в котором обработка воды производится комбинированным воздействием электрического поля постоянного тока и ионов тяжелых металлов 3 1.

Недостатками указанного способа являются расходование драгоценных, редких или дефицитных металлов (серебро, лантен, кобальт, кадмий, марганец и др.), достаточно высокая энергоемкость процесса (17,5 кВт ч/м) и узкая область применения (среды с низкой концентрацией примесей) . Для сточных вод известный способ практически не применим.

Цель изобретения вЂ” повышение экономичности способа.

Поставленная цель достигается тем, что сточную воду, содержащую ионы металлов, преимущественно после обработки коагулянтами, подвергают воэ859315

Таблица 1

Параметры обработки

Коли-титр воды!

3-20

33-40

0,01

1О 6

56-100

0,04

Удаление бактериальных клеток ионами металлов по предлагаемому способу происходит значительно быстрее, чем обычный электрический разряд на аноде, поскольку клеткам иет

20 необходимости приближаться к последнему, а достаточно достигнуть ближайшей заряженной частицы металла, диспергированиой в растворе.

33 Предлагаемый способ применим в значительном интервале загрязненности обрабатываемой воды (концентрация взвешенных веществ может достигать величия 100-200 мг/л).

Пример . На обработку 8 электролизер. типа электрофлотокоагулятора поступают сточные води свинокомплекса.

Показатели загрязненности и бактериальной обсемененности исходной воды и на различных стадиях ее обработки приведены в табл.2.

Таблица 2

Взвешенныв вещества, мг/л

Железо, мг/л

Общее микробное

Колититр

ХПК, мг/л

Этапы обработки воды число кг/мл

Исходная сточная вода

7,1 ° 10 о !О 6840 3220

После электролиза

i 0 1572 560

1,0 10

171,5

После 30 мин отстаивания

Г4 1490 186, 5

1,0. 104

49,25

После обработки

2,2 ° 10

19,36

111 1409,6 35 действию электрического поля постоян ного тока, имеющего потенциал, равный дэета-потенциалу бактериальных клеток.

Как известно, бактериальные клетки имеют заряд, разность между абсолютным значением которого и зарядом противоионов адсорбционного слоя клетки представляет собой ее электрокинетический или дзета-потенциал.

Большинство микробных клеток, в том числе кишечная группа, заряжены отрицательно. Под действием электричес1 кого поля бактериальные клетки,заряженные отрицательно, и ионы металлов,заряженные положительно,злектрофоретически перемещаются навстречу друг другу. В результате этого образуются нейтральные конгломераты,которые под действием гравитации оседают на дно ванны. Таким образом раствор освобождается от бактериальных клеток (например .кишечной группы). Установлено, что указанное выше явление наблюдается лишь в том случае, если потенциал внешнего поля сравним с собственным дзета-потенциалом бактериальных клеток. Так, при потенциале внешнего поля, равном дзета-потенциалу бактерий Escherichia со!! (33-40 мВ при рН 7,0), наблюдается наиболее глубокое удаление их иэ раствора, в то время как выход за пределы этих параметров сопровождается резким ухудшением качества обработки.

Результаты испытаний приведены в табл.). исходной обработанной

859315

Формула изобретения

Составитель В. Вили нская

Редактор И.дктровка Техред,Н.доволок Корректор С.доках

Заказ 7455/37 . Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

После обработки в электролизере с растворимыми железными электродами при затратах электроэнергии

1,5 А ч/л сточная вода поступает

s отстойник с кратковременным %

20-30 мин пребыванием для сужения содержания остаточной гидроокиси. металла. Отстоенная вода направляется в проточную ванну, снабженную системой плоско-параллельных пластин 10 из токопроводящего материала, практически нерастворимого при электролизе, например титана, покрытого двуокисью марганца или рутения, вольфрама,молибдена, соединенных с источником 35 постоянного тока. К электродам прикладывается напряжение, равное дзетапотенциалу бактерий Escherichia coii (33-40 мВ при рН 7р0). Электрода заполняют весь рабочий объем ванны, щ расстояние между противоположно-заряженными пластинами 1-2 см. Скорость движения жидкости в межэлектродных промежутках обеспечивает время ее обработки электрическим 25 током 3 ч. Емкость снабжена приямком для сбора образующегося в процессе обработки осадка. Образовавшийся на дне ванны осадок состоит, главным образом,из электрического метал- З» ла и составляет 0,001 от объема обработанной жидкости.Он обеззаражи вается одним из известных способов.

Использование предлагаемого изобретения может дать значительную экономию электроэнергии, так затраты ее на обработку воды известным способом составляют 17,6 кВт . г /м, а

Ъ предлагаемым вЂ” 0,0000345 кВт ч/мз, т.е. в 500 тыс.раз меньше. Кроме того, способ позволяет обеззараживать не только чиатую воду, но и сточные воды, а также отказаться от применения драгоценных и редких металлов, при этом он ведет к упрощению -конструкции аппарата эа счет отказа от дорогостоящей системы обеспечения безопасности, необходимой при работе с высоковольтным оборудованием.

Способ снижения бактериальной зараженности сточных вод, содержа щих ионы металлов, преимущественно после электрокоагуляционной обработки, путем воздействия электрическим полем постоянного тока, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения экономичности способа,обработку ведут электрическим полем при напряжении, равном дзета-потенциалу бактернальных клеток.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Глибин В.Ф. Обеззараживание воды токами ультравысокой частоты.вЂ”

"Гигиена н санитария", 1952, У 11, с.41-42.

2. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирова-ния воды. Киев. "Наукова думка".

1971. с. 296-297.

3. Музычук П.Т. и до. Об интенсифицнрующем действии электрического . поля в процессах обеззараживания воды. Доклады АН УССР, 1977, У 8,сер.БР с. 751-753.