Способ биохимической очистки сточных вод
Патент 1596752
Авторы
Классы МПК
Способ биохимической очистки сточных вод
Реферат
Изобретение относится к биотехнологии и является усовершенствованием авт. св.N1189815. Целью изобретения является увеличение выхода биомассы микроорганизмов активного ила и степени очистки за счет повышения эффективности использования молекулярного кислорода. Способ заключается в культивировании суспензии микроорганизмов активного ила в аэрируемых зонах в условиях восходящего, а в неаэрируемых зонах в условиях нисходящего газожидкостного потока, при этом в аэрируемой зоне объемный коэффициент массопередачи составляет 300 900 ч-1. Первоначальное смешение газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов происходит в аэрируемой зоне в течение 0,5 5,0 ч, а вывод их осуществляют из неаэрируемой зоны. Длительность проведения последовательного культивирования в аэрируемых и неаэрируемых зонах составляет 4 40 ч. В результате осуществления предлагаемого способа эффективность использования молекулярного кислорода повышается с 2 3 до 5 8% а степень утилизации органических веществ с 50 70 до 85 98% 2 ил. 1 табл.
Изобретение относится к биотехнологии и является усовершенствованием авт.св. N 1189815. Целью изобретения является увеличение выхода биомассы микроорганизмов активного ила и степени очистки за счет повышения эффективности использования молекулярного кислорода. Способ заключается в следующем. Сточные воды с активным илом пропускают последовательно через неаэрируемые зоны и зоны с интенсивной аэрацией, осуществляемой за счет псевдоожижения в ограниченном объеме аэрирующим воздухом с помощью инертной насадки. Время пребывания в зонах с интенсивной аэрацией поддерживают в диапазоне 8-15% от общего времени контактирования активного ила со сточной водой. В аэробных зонах при этом обеспечивают восходящий газожидкостный поток суспензии микроорганизмов активного ила, а в анаэробных зонах нисходящий поток дегазированной суспензии микроорганизмов, что дает возможность в аэробных зонах более полно насыщать культуральную среду кислородом воздуха, а в анаэробных зонах в нисходящих потоках дегазированной суспензии микроорганизмов происходит доутилизация компонентов загрязнений с использованием ранее растворенного кислорода. В зоне аэрации интенсивность массообмена, оцениваемая по величине объемного коэффициента массопередачи, равна 300-900 ч-1. Первоначальное смешение газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов активного ила проходит в аэробной зоне в течение 0,5-5,0 ч, после чего суспензия микроорганизмов поступает в анаэробную зону, и далее последовательность операций повторяется. Отбор суспензии микроорганизмов активного ила после осуществления последовательности стадий в течение 4-40 ч проводят непрерывно с выводом из анаэробной зоны. Выбор диапазона изменения объемного коэффициента массопередачи, равного 300-900 ч-1, связан с тем, что в случае снижения его до значения менее 300 ч-1 не достигается желаемая степень утилизации органических соединений. Увеличение коэффициента до более 900 ч-1 не ведет к более полной переработке, а только увеличивает в значительной мере энергозатраты. Время нахождения суспензии микроорганизмов активного ила в аэрируемой зоне 0,5-5,0 ч выбрано в связи с тем, что в этом случае достигается максимальное насыщение среды кислородом при относительно небольших энергозатратах. Выбор численных значений объемного коэффициента массопередачи, времени смешения газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов активного ила осуществлен на основании проведенных экспериментальных исследований (см.таблицу). Анализ представленных в таблице данных подтверждает существенность выбора численных значений объемного коэффициента массопередачи (300-900 ч-1) и времени смешения газожидкостного потока с активным илом в аэробной зоне (0,5-5,0 ч). В результате осуществления предлагаемого способа эффективность использования молекулярного кислорода повышается с 2-3 до 5-8% а степень утилизации органических веществ с 50-70 до 85-98% П р и м е р 1. Культивирование смешанных культур микроорганизмов (активного ила) с концентрацией 2,5 г/л проводят путем контактирования микроорганизмов активного ила со сточными водами. В начальный период времени происходит смешение активного ила со сточными водами в аэрируемой зоне. После смешения суспензия активного ила и сточных вод поступает в зону повышенной аэрации, где происходит насыщение суспензии кислородом воздуха за счет интенсивного барботажа суспензии воздухом и одновременного перемешивания среды с помощью плавающей насадки. После насыщения O2 суспензия поступает в неаэрируемую зону, где происходит дальнейшая утилизация компонентов сточных вод активным илом за счет накопленного кислородом воздуха, после чего последовательность операций повторяется несколько раз. На фиг.1 и 2 показана последовательность технологических операций. Сточная жидкость поступает в емкость 1, например, прямоугольного типа, в которой установлены цилиндрические аэраторы 2 с подачей воздуха в их нижнюю часть, представляющие аэробные зоны, а между ними образуются анаэробные зоны. Исходный поток сточной жидкости поступает в цилиндрический аэратор снизу и, насыщаясь воздухом, выходит сверху и поступает в анаэробные зоны 3, представляющие свободное пространство между цилиндрическими аэраторами 2. Далее операции повторяются путем поступления сточной жидкости снова в цилиндрические аэраторы 2 и вывода ее в зоны 3. Время пребывания среды в зонах с повышенной аэрацией составляет 15% от общего времени контактирования активного ила со сточной водой, равного 4 ч. При этом объемный коэффициент массопередачи составляет 300 ч-1, а время смешения газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов 0,5 ч. В результате очистки отработанной культуральной жидкости (ОКЖ) с ХПК, равным 1460 мг/л, получена степень утилизации органических веществ 89,3% Эффективность использования кислорода составляет 5,9% Выход биомассы 72,4% П р и м е р 2. Культивирование смешанных культур (активного ила) проводят, как в примере 1, но время контактирования составляет 30 ч, время нахождения среды в зонах с интенсивным аэрированием 13% При этом объемный коэффициент массопередачи составляет 450 ч-1, а время смешения газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов 2,75 ч. В результате очистки ОКЖ с исходным значением ХПК, равным 1080 мг/л, получают степень утилизации органических веществ 98,1% Эффективность использования кислорода 7,1% Выход биомассы 81,9% П р и м е р 3. Культивирование смешанных культур (активного ила) проводят, как в примере 1. Время контактирования 4 ч, время нахождения в зонах с интенсивной аэрацией 5% объемный коэффициент массопередачи 900 ч-1, а время смешения газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов 5,0 ч. В результате при очистке ОКЖ с исходным ХПК, равным 1028 мг/л, получают степень утилизации органических веществ 92,2% Эффективность использования кислорода составляет 6,2% Выход биомассы 74,3% П р и м е р 4. Культивирование смешанных культур (активного ила) с концентрацией 2,5 г/л проводят, как в примере 1, но время контактирования составляет 40 ч, время нахождения среды в зонах с интенсивным аэрированием 10% Объемный коэффициент массопередачи составляет 600 ч-1, а время смешения газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов 3 ч. В результате очистки ОКЖ с исходным ХПК, равным 1200 мг/л, получают степень утилизации органических веществ 94,3% эффективность использования кислорода при этом составляет 6,9% выход биомассы 76,3%
Формула изобретения
СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД по авт. св. N 1189815, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы микроорганизмов активного ила и степени очистки за счет повышения эффективности использования молекулярного кислорода, культивирование в аэрируемых зонах осуществляют в условиях восходящего, а в неаэрируемых нисходящего потока суспензии микроорганизмов активного ила, при этом в аэрируемой зоне объемный коэффициент массопередачи устанавливают 300 900 ч-1, первоначальное смешение газожидкостного потока с суспензией микроорганизмов активного ила осуществляют в аэрируемой зоне в течение 0,5 5,0 ч, а вывод их из неаэрируемой зоны, при этом длительность проведения последовательного культивирования в аэрируемых и неаэрируемых зонах устанавливают 4 40 ч.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3