Способ биологической очистки сточных вод от нитратов и органических соединений

Способ биологической очистки сточных вод от нитратов и органических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НИТРАТОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий обработку на первой ступени денитрифицирующими микроорганизмами, на второй ступени н 1трифицирующим активным илом с возвратом нитрифицированных сточных вод и избыточной биомассы на первую ступень, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса , уменьшения потока нитрифицированных сточных вод, возвращаемых на стадию денитрификации, обработку сточных вод на первой ступени осуществляют в два этапа, на первом этапе грибами рода Geotrichmn Link в аэробных условиях, на втором этапе - анаэробными денитрифицирующими и сбраживающими бактериями, прикреп-: ленными к загрузке при постоянной пульсации обрабатываемого потока сточных вод, а возврат нитрифицированных сточных вод осуществляют в сточные воды после этапа обработки грибами. 2.Способ по п.Т, отличающийся тем, что при обработке сточных вод грибами рода Geotrichum Link концентрацию растворенного кис (Д лорода поддерживают от 0,2 до 2,5 мг/л. 3 .Способ по пп.1 и 2, отли§ чающийся тем, что обработку сточных вод на этапе обработки денитрифицирующим и сбраживающими бактериями осуществляют при окислисо л тельно-восстановительном потенциале от -20 до -140 мВ. 30 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 15)) ф С 02 F 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CC (21) 3750367/23-26 (22) О?.06.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (71) Иакеевский инженерно-строительный институт (72) Н.И.Куликов и H.Е.Затолокин (53) 628.356(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 810614, кл.С 02 F 3/28, 1981

Авторское свидетельство СССР № 1029951, кл. С 02 F 3/32, 1983.

Патент Японии № 56-1158 кл. С 02 F 3/34, 1981. (54)(57) 1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НИТРАТОВ И

ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий обработку на первой ступени денитрифицирующими микроорганизмами, на второй ступени нитрифицирующим активным илом с возвратом нитрифицированных.сточных вод и избыточной биомассы на первую ступень, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, уменьшения потока нитрифицированных сточных вод, возвращаемых на стадию денитрификации, обработку сточных вод на первой ступени осуществляют в два этапа, на первом этапе грибами рода Geotrichum Link в аэробных условиях, на втором этапе — анаэробными денитрифицирующими и сбраживающими бактериями, прикреп-. ленными к загрузке при постоянной пульсации обрабатываемого потока сточных вод, а возврат нитрифицированных сточных вод осуществляют в сточные воды после этапа обработки грибами.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при обработке сточных вод грибами рода Geotrichum .Link концентрацию растворенного кислорода поддерживают от 0,2 до

2,5 мг/л.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что обработку сточных вод на этапе обработки денитрифицирукнщим и сбраживающими бактериями осуществляют при окисли-тельно-восстановительном потенциале от -20 до -140 мВ .

1 1

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения — увеличение производительности процесса, уменьшение потока нитрифицированных сточных вод, возвращаемых на стадию денитрификации.

Способ осуществляют ст.едующим образом.

Сточную воду, содержащую нитраты и органические соединения, обрабатывают грибами рода Geotrichum Link при концентрации растворенного кислорода от 0,2 до 2,5 мг/л. При отношении биологической потребности в кислороде (БПК): N — NO> в сточной воде больше 4, концентрацию кислорода выбирают таким образом, чтобы наряду с максимально возможной очисткой сточной воды от нитратов и органических веществ, отношение БПК: N — МО в ней после обработки, с учетом БПК биомассы было оптимальным для бактериальной денитрификации. При отношении БПК в сточной воде меньше 4, ее обрабатывают грибами при концентрации растворенного кислорода от 0,2 до 0,5 мг/л, т.е, обеспечивается наибольший прирост биомассы. Сточную воду, обработанную. грибами, смешивают с возвращаемым потоком нитрифицированной сточной воды и подают в фильтр с прикрепленными к загрузке сбраживающими и денитрифицирующими бактериями. В фильтре отделяются грибы и за счет жизнедеятельности факультативно-анаэробных бактерий уменьшается окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) сточной воды ниже

20 мВ. Сбраживающие бактерии разрушают продукты метаболизмы грибов и грибную биомассу с образованием органических кислот. Продукты кислого брожения приводят к снижению рН сточной воды и используются денитрифицирующими бактериями в качестве органического субстрата для очистки сточной воды от нитратов, которые поступают в фильтр с потоком нитрифицированной сточной воды и со сточной водой, обработанной на первом этапе.

В процессе сбраживания происходит аммонификация азотсодержащих органических веществ грибной биомассы и образуется аммоний, В фильтре поток сточной воды пульсирует с интенсив194851 2

5

l5

2S

40 ностью, обеспечивающей турбулентное движение сточной жидкости. При этом грибная биомасса распределяется равномерно в объеме фильтра, удаляются газы, выделенные денитрифицирующими и сбраживающими бактериями, ОВП во всех точках фильтра не опускается ниже 140 мВ. Сточная вода, обработанная в фильтре и содержащая органические соединения и аммоний, поступает на вторую ступень, где с помощью нитрифицирующего активного ила осуществляют очистку от органических соединений и аммоний восстанавливается до нитратов. В .зависимости от требуемой эффективности очистки сточной воды от нитратов, назначается величина потока нитрифицированной во второй ступени сточной воды, возвращаемой на второй этап денитрификации в анаэробный биофильтр.

Пример. Сточную воду, содержащую от 250 до 1000 мг/л N — NO

БПК от 500 до 8000 мг 0 /л, фосфор

25 мг/л, с рН 5,0 обрабатывают в двух лабораторных установках. Каждая установка состоит из анаэробного биофильтра с устройством, обеспечивающим пульсацию обрабатываемой сточной воды, аэротенка с нитрифицирующим активным илом, системы, обеспечивающей возврат нитрифицированной сточной воды в анаэробный биофильтр.

В одной установке обработку сточной воды осуществляют вначале в аэротенКе c, r H MH a Geotrichum Link.

Концентрацию кислорода при обработке грибами выбирают от 0,2 до 2,5 мг/л.

Сравнительные данные очистки сточной воды в этих установках приведены в таблице 1 °

Из приведенных результатов следует, что при очистке сточной воды с БПК 8000 мг 0 /r и концентрацией нитратов, по N — NO 1000 мг/л, очистка от нитратов происходит в установках с равной эффективностью, но очистку от органических веществ в установке, использующей грибы, осуществляют лучше. БПК сточной воды,, прошедшей денитрификацию в два этапа, в 2,2 раза ниже, чем у сточной воды, прошедшей анаэробный биофильтр. Соответственно не менее чем в 2,2 раза сокращается время пребывания сточной воды на второй ступени. Даже при достижении в сравниваемых способах равной эффективНаименование процесса

Поступающая сточная вода

БПК, мг 0/л

N — N0

3 мг/л

Этап

2-й

2-й

1-й

1 "й

Двухэтапная денитрификация

8000

1000

99,5 900

1700

2000 t 000

70

100

8000

250

99,6

99,5

100

800

500

250

98

100

8000

Одноэтапная денитрификация (прототип) 1000

99,5

3900

1000

2000

Продолжение таблицы ин после обрабо ки мг/л

Концентрация кис лорода при обработке грибами, мг/л

Наименование процесса

Время обработки рН

7 ч ремя бработЭтап а втоой

2-й 1-й 2-й

1-й тадии, ч

Двухэтапная денитрификация

1,2

8 3 7 2 170

0,4

15 5 78 85 190 6

3 1 ности очистки сточной воды по БПК в процессе денитрификации, время, необходимое для нитрификации на второй ступени, исходя из концентрации ионов аммония в 1,4-1,8 раза больше.

Это указывает на увеличение производительности единицы объема сооружения биологической очистки в целом.При обработке сточной воды с БПК

2000 мг О /л в установке по прототи2 пу, утилизировано 707 нитратов, а в установке с грибами — 98X. Таким образом уменьшается количество органических соединений, необходимое для осуществления биологической денитрификации. Содержание аммонийного азота меньше в сточной воде, обработанной с использованием грибов. Соответственно меньше образуется нитра1

194851 4 тов после обработки сточной воды нитрифицирующим активным илом, т.е. уменьшается поток нитрифицированной сточной воды, возвращаемой на стадию

5 денитрификации. При обработке сточной воды в установке с грибами, кроме случаев, когда отношение БПК

N — N0 меньше 4, наблюдается снижение рН после обработки на первой ступени до величин, при которых не угнетается жизнедеятельность активно. го ила второй ступени. Отсутствие пульсации потока обрабатываемой сточной воды в фильтре приводит к его заиливанию, накоплению газов на загрузке, снижению ОВП ниже 140 MB и, соответственно, появлению сероводорода и увеличению концентрации ионов аммония в обрабатываемой воде, I

Очистка от нитра- БПК после обработтов, 7. ки, мгО /л

1194851

Продолжение таблицы

Время обработки рН

t ч

Наименование процесса

Этап на второй

2-й

1-й

2-й

1-й стадии, ч

У ч

2,5

8,3 7 1 130

0,2

1,5.7,8 8,2 185 6

310

8,0 — 270

Составитель Г.Лебедева

Редактор Ю.Середа Техред А.Кнкемеэей Корректор И.йуска

Заказ 7379/28 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Одноэтапная

Денитрификация (прототип) Концентрация кис лорода

"""1 ботке грибами, мг/л

NHg после обрабо ки мг/л ремя бработ— ки