Способ биологической очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов и соединения азота

Способ биологической очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов и соединения азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Область применения: способ относится к биологической очистке сточных, вод. Сущность изобретения: проводят одноступенчатое аэробное бактериальное окисление загрязнений комплексом микроорганизмов с подачей реагента для нитрификации в каждую камеру аэротенка, в комплекс микроорганизмов вводят денитрифицирующие бактерий, использующие фенолы и роданиды сточных вод в качестве источника углерода и осуществляют процесс в аэротенке с рассредоточенной подачей воды и первые три камеры аэротенка в соотношении от 1:3:1 до 1,5:1,5:1,0 и чередованием анаэробных и аэробных камер, при этом эффективность процесса денитрификацми зависит от отношения объема анаэробных камер к общему объему азротенка, а рециркуляция иловой смеси определяется физиологической потребностью денитрифицирующих бактерий в азоте нитритов, возврат или осуществляют в п-ервую.и вторую камеры аэротенка при поддержании в аэробных зонах необходимой для нитрификации карбонатной щелочности за счет жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий и добавления реагента карбонатной щелочности. В аэробных камерах протекают одновременно процессы окисления фенолов, роданидов , цианидов, аммонийного азота, в анаэробных - денитрификация с использованием в качестве источника углерода фенолов и роданидов неочищенной сточной воды. Процесс нитрификации ведут до нитридов , поддерживая ОВП среды 130 мВ. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s С 02 F 3/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (2 1) 4947762 /2 6 (22) 08.05.91 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И,Ленина (72) Н.Д.Харитонова, В.М.Прядкина и

- И.В,Пименов

{73) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И,Ленина (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1673533, кл, С 02 F 3/02, 1989. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВА (НЫХ СТОЧНЫХ ВОД OT ФЕНОЛОВ, РОДАНИДОВ И

СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА (57) Область применения: способ относится к биологической очистке сточных вод. Сущность изобретения: проводят одноступенчатое аэробное бактериальное окисление загрязнений комплексом микроорганизмов с подачей реагента для нитрификации в каждую камеру аэротенка, в комплекс микроорганизмов вводят денитрифицирующие бактерии, использующие фенолы и роданиды сточных вод в качестве источника углероИзобретение относится к области биологической очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов, цианидов, азота аммонийных солей и его окисленных форм и может быть использовано на предприятиях коксохимической, химической и других отраслях промышленности, газогенераторных стан-. циях, сточные воды которых содержат указанные загрязнения.

„,5&„„1799366 АЗ да и осуществляют процесс в азротенке с рассредоточенной подачей воды и первые три камеры аэротенка в соотношении от

1:3:1 до 1,5:1,5:1.0 и чередованием анаэробных и аэробных камер, при этом эффективность процесса денитрификации зависит от отношения объема аназробных камер к общему объему аэротенка, а рециркуляция иловой смеси определяется физиологической потребностью денитрйфицирующих бактерий в азоте нитритов, возврат или осуществляют s первуюи вторую камеры аэротенка при поддержании в аэробных зонах необходимой для нитрификации карбонатной щелочности за счет жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий и добавления реагента карбонатной щелочности, В аэробных камерах протекают одновременно процессы окисления фенолов; роданидов, цианидов, аммонийного азота, в анаэробных — денитрификация с использованием в качестве источника углерода фенолов и роданидов неочищенной сточной воды. Процесс нитрификации ведут до нитридов, поддерживал ОВП среды < 130 мВ. 1 з.п.ф-лы.

Цель изобретения — повышение экономичности процесса за счет сокращения расхода реагента и расхода воздуха на очистку высококонцентрированных сточных вод от фенолов, роданидов, соединений азота и цианидов.

Способ осуществляют следующим образом:

Обрабатываемую сточную воду, содержащую (мг/л) фенолов 400-450, роданидов

1799366

250-300, цианидов 15 — 30, аммонийного азота 570-650, подвергают очистке компnåêñoì микроорганизмов, содержащим группы фенол-, роданразрушающих, нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий в четырехкамерном аэротенке с чередованием анаэробных и аэробных зон с рассредоточенной подачей воды в три пер.вые камеры аэротенка от 1. 3:1 до 1,5:1,5:1,0 с рециркуляцией иловой смеси из последней камеры в первую и третью при температуре

28-39 С, рН среды в аэробных камерах поддерживается на уровне 7,0 — 7,5 за счет карбонатной щелочности, выделяющейся при денитрификации и добавления реагента с карбонатами в аэробные камеры, Возврат ила из отстойника осуществляется в первую и вторую камеры.

Часть фенолов и роданидов окисляются за счет кислорода нитридов в анаэробных камерах в процессе жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий. Потребность денитрифицирующих бактерий в углероде практически полностью удовлетворяются за счет фенолов и роданидов неочищенной сточной воды при соотношении поступающих на очистку вод в первые три камеры аэротенка и на 80 Д при соотношении 1:3:1.

Таким образом, отпадает необходимость в специальных дополнительных органических соединениях для обеспечения процесса денитрификации. Деструкция фенолов и роданидов в анаэробных зонах за счет кислорода нитридов сокращает потребность в кислороде для очистки в 1,6 раза.

Кроме того, эффективность процесса денитрификации зависит от отношения объема анаэробных каплер к общему объему аэротенка (уравнение 1), а коэффициент ре— циркуляции определяется в зависимости от потребности денитрифицирующих бакте.рий в азоте нитридов (уравнение 2, 6 — 8}.

Подачу очищаемой воды в первые три камеры аэротенка осуществляют для обеспечения фенолами и роданидами в качестве источника углерода денитрифицирующих бактерий в первой и третьей анаэробных камерах.

Во вторую аэробную камеру вода подается для окисления аммонийного азота до нитридов, чтобы обеспечить ими денитрифицирующих бактерий в анаэробных камерах.

Выбор расходов очищаемой воды в первые три камеры аэротенка зависит от отношения объема анаэробных камер к общему а н объему аэротенка, при — < 0,5 следует

Was выбирать соотношение 1;3:1. а npu — =Wo

0,5 соотношение 1,5:1,5:1,0.

Уменьшение подачи воды в анаэробные камеры будет приводить к недостатку органических веществ (фенолов и роданидов) для денитрифицирующих бактерий. Увеличение подачи воды в первую камеру свыше

1,5 в указанном соотношении приводит к

"0 увеличению концентрации неиспользованных для денитрификации фенолов и роданидов и инги бированию процесса денитрификации. Увеличение подачи воды в третью камеру в вышеуказанном соотношении свыше 1 приводит к увеличению кон центрации аммонийного азота в третьей и четвертой камерах и ухудшению качества очищенной воды.

Возврат ила из отстойника осуществляются в первую и вторую камеру с коэффициентом 1,5 для того, чтобы поддерживать концентрацию ила в аэротенке на уровне

4,5 — 5,0 г/л по сухому веществу. стабилизировать процесс очистки, сократить время пребывания ила в анаэробных условиях. предотвратить вымывание медленно размножающегося нитрифицирующего ила из аэротенка.

В заявляемом способе процесс окисления аммонийного азота ведется до нитридов путем поддержания ОВП среды < 130 мВ за счет выбора определенного объема анаэробных камер по отношению к общему обьему аэротенка, OBfl среды зависит также от рециркуляции илоаой смеси из анаэробных камер, нагрузки по воде и расхода

1йан воздуха в азробные камеры (при - 0,5 о вне зависимости от других вышеперечис40 ленных параметров ОВП будет менее 130 мВ).

Проведение нитрификации до нитритов позволяет уменьшить расход кислорода в

1,4 раза, чем при проведении нитрификации

45 до нитратов, а проведение денитрификации с нитридами позволяет увеличить скорость процесса и сократить потребность в органических соединениях для денитрификации в

1,5 раза.

При нитрификации в аэробных камерах происходит снижение рН среды до величины 5,5-6,0, Оптимальной для жизнедеятельности биоценоза аэротенка является рН

7,0-8,5, поэтому рН в аэробных камерах поддерживают на уровне 7,0-7,5, что обеспечивает протекание биологического обесфеноливания, обезроданивания и нитрификации, но рН среды не поднимают выше 7,5 для экономии реагентов карбонат1799366 ной щелочности. При рН ниже 7,0 концентрация карбонатов становится недостаточной и тормозит нитрификацию, Введение реагента карбонатной щелочности только в аэробные камеры сокращает расход его.

Температура воды поддерживается на уровне 28-39 С, т.к. при температуре ниже

28 С нарушается процесс окисления роданидов, а при температуре выше 39 С, нарушается жизнедеятельность роданразрушающих и нитрифицирующих бактерий.

П р и мер 1, Исходная вода(0=40м /ч) з с концентрацией (мг/л) фенолов 383, роданидов 255, цианидов 18, аммонийного азота .530 подается в первые три камеры четырех3 / ан камерного аэротенка (W = 1600 м, И/о

0,5) в соотношении 1,5:1,5:1,0, т.е, 15, 15, 10 м /ч, коэффициенты рециркуляции из последней камеры в первую и третью 5,8 и 3,2 соответственно q«" = 150 м /ч. цз»" = 87 м /ч). Возврат ила осуществляется в первую и вторую камеры с коэффициентами рециркуляции 1,5 (q = 20 м /ч, 1:1). Продолжительность очистки 40 часов. Очистка протекает (мг/л) от фенолов до 0,4, роданидов 2,6, аммонийного азота 52, нитридов 41., расход карбонатов 3,16 г/г Np». Продолжительность очистки 40 ч, Пример 2. исходная вода (О = 50 м /ч) з с концентрацией (мг/л) фенолов 420, родэнидов 310, цианидов 5,8, аммонийного азота 650 подается в три первые камеры четырехкамерного аэротенка (Wp = 1300 и, з = 0,38, М/1» = 100 м, W2» = 400 м, Из» =

400 м, W4» = 400 м ) в соотношении 1:3:1. т.е, 10, 30, 10(M /ч),цз»" = 87 м /ч, ц ь "= 53 з „з м /ч, qp = 20 мз/ч. Продолжительность очистки 26 ч. Очистка протекает (мг/л) от фенолов до 0,7, роданидов до 0,6, цианидов 0,5, аммонийного азота 65, нитритов 105, расход карбонатов 3,7 г/г N.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает сокращение расхода реагента для нитрификации в 2,7 раза за счет процессов биологической денитрификации в первой и третьей камерах аэротенка, зкономию органических реагентов (метанола) в результате полного удовлетворения потребностей денитрифицирующих бактерий в органическом углероде за счет использования фенолов и роданидов неочищенных сточных вод, общее сокращение расхода воздуха в 2,1 раза за счет де5 струкции части фенолов и роданидов денитрифицирующими бактериями и проведения процесса нитрификации до нитритов, снижение концентрации окисленных форм. азота в очищенной воде.

10 Формула изобретения

1. Способ биологической очистки высококонцентрированнчх сточных вод от фенолов, роданидов и соединений азота комплексом микроорганизмов, содержа15 щим группы фенол-, роданразрушающих, нитрифицирующих бактерий при 28 — 39 С в аэробных условиях в присутствии щелочно- . го реагента и рециркуляции иловой смеси, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения экономичности процесса за счет сокращения расхода реагента и воздуха на очистку высококонцентрированных сточных вод от фенолов, рода нидов, .соединений азота и цианидов, в комплексе микро25 организмов дополнительно вводят денитрифицирующие бактерии, очищаемую воду подают в первые три камеры аэротенка в соотношении от 1:3 .1 до 1,5:1,5:1,0, при этом нечетные камеры — анаэробные, а чет30 ные — аэробные, отношение объема анаэробных камер к аэробным находится в пределах 0,3-0,5, а коэффициент рециркуляций Kr определяют из уравнения

35 "О

0 — (Й N 02)2»

Kã,+ 1, (N N О2)4» + (N N О2)о где Ор — способность микроорганизмов восстанавливать азот окислов очищаемой воды (потенциал денитрификации), мг/ч;

40 (N — NOz)2, (й — NO2)4<, (N — N02)o — концентрация нитридов во второй, четвертой камерах аэротенка и.отстойнике соответственно;

0 — расход очищаемой воды на один

45 аз роте н к м /ч. з

q — суммарный расход воды в первую и вторую камеры аэротенка, м /ч, з причем возвратный ил из отстойника подают в первую и вторую камеры аэротенка.

2. Способ по и. 1, о т л и ч à ю шийся тем, что процесс ведут при рН 7 — 7,5.