Способ биохимической очистки сточных вод от соединений шестивалентного хрома

 

B.Ä. Плешаков, B.Н. Кореньков, Н.С.. Сер

В.И. Семенов, И.И. Жуков и Н.Г. Моисе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ СОЕДИНЕНИЙ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОИА

Изобретение относится к очистке сточных вод от высокотоксичных соединений, а .именно к очистке сточных вод .от соединений шестивалентного. хрома, и может быть использовано при очистке сточных вод машиностроительной, электрохимической, кожевенной и других отраслей промышленности, в сточных водах которых имеются хроматы и .бихроматы..Известен способ биологической очистки сточных вод от хроматов и бихроматов, заключающийся в восстановлении их активным илом, содержащим Bacterium dechromaticans Romanenko, до трехвалентной формы, с образовани-. еи гирроокиси Cr(OH)> ()).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ биохимичес-

„2() кой очистки сточных вод, содержащих соединения шестивалентного хрома, в. анаэробных условиях, заключающийся в

2 том, что хромсодержащий сток смешивают с субстратом отстоенной хозяйственно-бытовой жидкостью и направляют в биовосстановитель, где происходит процесс биохимического восстановления

Cr6т с образованием гидроокиси

Сr(ОНQ (2).

Недостатком известного способа является недостаточно полная степень

6+ очистки от Cr . Для обеспечения полной очистки от Сг + сточные воды, поступающие в биовосстановитель, необходимо смешивать с хозяйственно-бытовыми стоками а соотношении, обеспечивающем превышение БПН . смеси над количеством внесенного с хроматом или бихроматом связанного кислорода не менее чем на 25 мг/л. Количество легкоокисляющеися органики (БПК ) хозяйственно-бытовых сточных вод обычно не превышает 200-250 мг/л, а следова тельно, максимальная концентрация Сг в смеси не должна превышать 150200 мг л. Искусственное введение ле

990685 коокисляемой органики или разбавление концентрированных хромсодержащих стоков не всегда целесообразно. Далее при благоприятных условиях концентрация Cr в очищенных стоках достига 3+ ет 22 мг/л, вследствие чего необходима их доочистка.

Кроме того, на полноту и скорость процесса биовосвтановления Сr в биовосстановителе оказывает влияние тем- t0 пература смеси поступающих сточных вод, которая колеблется по сезонам в течение года. С понижением температуры скорость биохимического восстановления хроматов и бихроматов заметно 1s снижается, что делает процесс неустойчивым.

Цель изобретения — повышение степени биохимической очистки сточных вод от соединений шестивалентного, рв хрома.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве субстрата. используют сырой осадок хозяйственно-бытовых сточных вод. 25

Биологи ческое восстановление Сг + . осуществляют активным илом в анаэробных условиях при постоянном перемешивании с одновременным сбраживанием

30 осадков городских сточных вод в метантенках в мезофильных условиях. С нагрузкой 0,2-10 r Cr на 1 л загружаемого сырого осадка фактической влажности беэ нарушения технологии и процесса сбраживания увеличение на- З грузки по хрому достигается за счет того, что на первой стадии сбраживание осадков происходит неполное расщепление органических веществ с образованием спиртов. Факультативная куль1О тура Bacterium dechromat i cans Romanenko хорошо развивается в анаэробной среде, содержащей спирты, хроматы и бихроматы. Совмещение процессов биологического восстановления шестивалентного хрома и сбраживание осадков сточных вод способствует развитию факультативной культуры, что, в свою очередь, позволяет вести процесс очистки от СгЬ+ при значительно больших нагрузках, чем в известном способе.

Кроме того, постоянная температура сбраживания осадков в мезофильных условиях способствует стабилизации процесса биологического восстановления

Сг.Б+.

Подачу хромстоков в метантенк можно осуществлять непрерывно или периодически, одновременно с загрузкой сырого осадка.

Пример. Исследование проводят на лабораторных установках типа метантенков — опытном и контрольном. Об ьем метантенков составляет соответственно 10 и 12 л. В качестве осадка, загружаемого в метантенки, используют осадки с городских очистных сооружений. Контроль за процессом сбраживания осуществляют по данным анализов выхода газа и иловой жидкости.

После выведения обоих метантенков на рабочий режим осуществляют адаптацию микрофлоры опытного метантенка к хрому. Процесс адаптации проводят в течение 2 мес и осуществляют следующим образом: к дозе сырого осадка, вводимого в метантенк, добавляют раствор бихромата калия из расчета 10 мг

Cr на 1 л загружаемого осадка. Постепенно дозу хрома увеличивают и к концу второго месяца доводят до 300 мг

Cr + на 1 л загружаемого осадка.

В контрольный метантенк загружают осадок без хрома. Видимых изменений в работе опытного и контрольного метантенков не обнаружено.

Cr6t в иловой жидкости опытного метантенка отсутствует.

Загрузку смеси сырого осадка и раствора, содержащего Сг », производят раз в сутки. Для добавления C<+ применяют водный раствор бихромата калия с концентрацией 10 и 25 г/л.

Полученные результаты приведены в табл. 1. Влажность сырого осадка составляет 94-97i в числителе приведены данные по опытному метантенку, а в знаменателе - по контрольному.

В табл. 2 представлен состав газов, выходящих из метантенков.

Как видно из табл. 1 и 2, процессы сбраживания осадка и очистки стоков от хрома происходят удовлетворительно. При увеличении дозы Cr + более 10 г/л загружаемого осадка количество выделившегося газа резко уменьшается, гаэ не горит, что указывает на отсутствие метана в газе, а следовательно, на нарушение процесса метанового брожения. Иловая жидкость содержит Cr + и Сг, следовательно, увеличение дозы Cr + выше 10 г/лосадка нарушает процесс метанового брожения.

Использование предлагаемого способа биологической очистки обеспечивает

5 99068 снижение концентрации Сг + на выходе из метантенка до 0,5-1,0 мл/г.

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: 5

- возможность одновременного веде-! ния процесса обработки осадков сточ5 d ных вод и биологического восстановления хроматов и бихроматов;

- увеличение нагрузки по Сг без дополнительных затрат;.

- повышение надежности и стабильности биологической очистки от хроматов и бихроматов.

Таблица

Объем выделившегося газа (Ч ) л/сут рН сбро женного осадка

Загружаемая смесь рН см

«4 °

6+ щелочность Сг мг-экв/л мг/л

Сг мг/л летучие жирные, мг-we/ë рН ос

0 45

81 О

58 Я

2 5

Нет

2 8

«А»

3,0

11 2

12,0

6Д5 «7 .6

6,45 7,4

1 40

1А

60,0

10 8

11,6

Нет

) 8 2Д

7,65 2,9

2,0

4 О

6Д2

6,55

0 25

0,25

«8уА»0

65,0

0i22

Нет

-Л

12,4 2,0

2 8

3 10

«6,40

7,20

7,50

6 О

6,47

0 42

81 0 а

64,0

Нет л5

2 5

12 О

Л»

»,6

)t0

2,90

6 02

6,60

10 О

0Д5

0,25

220 0 260 0

4 8

» «А

12,0

«1 АО 22.0

2,1о 7о,о

g.g5 «1.2о

7,6е 3,о

«6 0

6,52

12 О

О 25

0,25

Т а б л и ц а 2

Содержание в газе, Метантенк углекислого газа метана, кислорода водорода и азота

78,5

0,6

Опытный

21,0

0,8

76,2

Контрольный

23,0 объем сы- количество рого оса- Сг, r/ñó дка (Vz ) л/сут

Иловая жидкость/фильтрат

990685

Составитель А. Тринко

Редактор Г. Безвершенко Техред М.Костик Корректор Е. Рошко

Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 39/30

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

7 формула изобретения

Способ биохимической очистки сточ,Hbix вод от. соединений шестивалентного хрома в аназробных участках, включающий подачу субстрата и перемешивание отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве субстрата используют сырой осадок хозяйственно-бытовых сточных вод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCf.

N 521234, кл. C 02 C 5/.10, 1976.

2. Яковлев С. В. и др. Биохимичгс кая очистка сточных вод, содержащих соединения шестивалентного хрома. — Soдоснабжение и санаторная техника"

1974, 4 5, с. 7- 10.