СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2052392 (13) C1

(51) 6 C02F3/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4719658/26 
(22) Дата подачи заявки: 1989.06.06 
(45) Опубликовано: 1996.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1453801, кл. C 02F 3/02, 1986. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение синтетических поверхностно-активных веществ 
(72) Автор(ы): Бочаров В.В.; Красовский Г.Н.; Перегудин Ю.Ф.; Бочаров А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Малое научно-производственное предприятие "Экологические технологии" 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Способ очистки сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, активным илом включает подачу сточных вод с постоянной объемной скоростью в аэротенк при концентрации поверхностно-активных веществ, равной половине критической концентрации мицеллообразования и адаптацию активного ила. После окончания процесса адаптации активного ила объемную скорость подачи сточных вод повышают до величины, равной или меньшей, чем 0,5 скорости биоразложения поверхностно-активных веществ адаптированным активным илом. Скорость подачи сточных вод определяют из уравнения:



где Eа - скорость биоразложения поверхностно-активных веществ, 1/ч; Cвх и Cвых - концентрации поверхностно-активных веществ на входе в аэротенк и выходе из него после завершения процесса адаптации, мг/дм3; - среднее время пребывания поверхностно-активных веществ в аэротенке, ч. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области обработки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке промышленных и бытовых сточных вод от поверхностно-активных веществ (ПАВ) в аэротенках.

Известен способ биологической очистки сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества активным илом, включающий загрузку неадаптированного активного ила в аэротенк, непрерывную подачу на вход аэротенка сточной воды с постоянной объемной скоростью при концентрации ПАВ равной половине эффективной концентрации (0,5 ЕС100).

В токсикологии принято обозначить концентрацию, вызывающую функциональные изменения у подопытных живых организмов, в данном случае биоценоз активного ила, эффективной концентрацией (ЕС100). Для ПАВ в данных условиях ЕС100 совпадает с критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), физической величиной, обусловленной агрегированием молекул ПАВ в водных растворах в мицеллы.

Адаптацию активного ила проводят при постоянной концентрации ПАВ на входе аэротенка равной половине критической концентрации мицеллообразования (0,5 ККМ) с первого дня эксперимента и до его окончания. Достоинство известного способа, основанного на выявленной зависимости адаптации ила от постоянной эффективной концентрации любого химического соединения, загрязняющего сточные воды (а, в частности, для ПАВ по критической концентрации мицеллообразования), заключается в том, что осуществление этого способа позволяет сократить время адаптации ила и повысить степень биоразлагаемости ПАВ.

Но, учитывая объемы сточных вод, подлежащих очистке от химических веществ и в частности от ПАВ, явно недостаточна производительность очистных сооружений.

Цель изобретения повышение производительности процесса биологической очистки сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества.

Поставленная цель достигается тем, что подача сточной воды в аэротенк с постоянной объемной скоростью при концентрации ПАВ, равной половине ККМ, сохраняется до окончания процесса адаптации активного ила, а затем объемную скорость подачи сточной воды на адаптированный ил повышают до величины, равной или меньшей, чем 0,5 скорости биоразложения поверхностно-активных веществ адаптированным активным илом. Скорость подачи сточных вод определяют из уравнения:

W 0,5 Ea 0,5, где Свх и Свых концентрация ПАВ на входе и выходе аэротенка, мг/дм3;

- среднее время пребывания ПАВ в аэротенке, ч;

Еа скорость биоразложения ПАВ, 1/ч.

Эффективность способа оценивают на лабораторной модели аэротенка, используя имитат сточной воды (синтетическую сточную воду), содержащий в 1 дм3, мг: натрия уксуснокислого 50,0; калия фосфорнокислого однозамещенного 25,0; натрия углекислого 50,0; аммония фосфорнокислого двузамещенного 25,0; пептона ферментативного из расчета величины ХПК 23020 мг О2/дм3. Концентрацию активного ила в аэротенках поддерживают 2,50,2 г/дм3. Расход воздуха устанавливают 2 дм3/мин. Расход сточной воды в период адаптации 1 дм3/ч (q), объем аэротенка 6 дм3, среднее время пребывания ПАВ в аэротенке ()- 6 ч.

П р и м е р 1. Сточную воду, содержащую 50 мг/дм3 н-алкилбензолсульфоната (АБС), подают непрерывно в аэротенк с неадаптированным активным илом. Индукционный период 111 сут. По завершении адаптации (>12 сут) эффективность очистки от ПАВ- 98,8% (Свых=0,6 мг/дм3). Определяют предельное значение скорости подачи сточной воды 0,5 величины скорости биоразложения адаптированным активным илом:

W0,5(Cвх-Cвых)/(Свых<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/729.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>T)=

0,5(50,0-0,6)/(0,66) 6,86 1/ч, т.е. в аэротенк с рабочим объемом 6 дм3 сточную воду можно подавать в количестве Qn=6,86 6=41,1 дм3/ч.

На 13-е сутки повышают количество подаваемой сточной воды до 0,25 Еа с 1 до 20,5 дм3/ч (Свх=50 мг/дм3).

На 14-е сутки и далее эффективность очистки 97,0% (Свых=1,5 мг/дм3). Производительность очистки при этом повысилась в (0,970/0,988) 20,5=20,1 раза (2010%).

При скоростях подачи сточной воды W=6,86 1/ч (Q=41,1 дм3/ч) эффективность очистки снижается до 931% (Свых=3,50,5 мг/дм3). При этом производительность очистки повысилась в (0,93/0,988) 41,1=38,6 раза (3860%).

При скоростях больших W>6,86 1/ч нормальные режимы работы аэротенка нарушаются (по гидродинамическим причинам).

П р и м е р 2. Сточную воду содержащую 30 мг/дм3 n-изононилфеноловых эфиров полиоксиэтиленгликоля (n=10, НФЕ10) подают непрерывно в предварительно подготовленный, как в примере 1, аэротенк с неадаптированным активным илом в количестве 1 дм3/ч. Индукционный период составляет 6,50,5 сут. Эффективность очистки от ПАВ адаптированным активным илом в таком режиме 98,3% (Свых= 0,5 мг/дм3). Находят предельное значение скорости подачи сточной воды 0,5 величины скорости биоразложения адаптированным активным илом:

W0,5(Cвх-Cвых)/(Свых<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/729.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>T)= 0,5(30-0,5)/(0,56)4,9 1/ч, т.е. в аэротенк с рабочим объемом 6 дм3 сточную воду можно подавать в количестве Qn=6 1,58=9,5 дм3/ч.

На 14-е сутки повышают количество подаваемой сточной воды с 1 до 9,5 дм3/ч при концентрации ПАВ Свх=30 мг/дм3. Эффективность очистки 88% (Свых=6 мг/дм3). Производительность очистки возрастает в (0,88/0,95) 9,5=8,8 раза (880%).

При скорости подачи сточной воды более 1,58 1/ч (Q>9,5 дм3/ч) нормальные режимы работы аэротенка нарушаются (по гидродинамическим причинам).

П р и м е р 4. Сточную воду, содержащую смесь ПАВ (30 мг/дм3 АБС и 10 мг/дм3 НФЕ10), подают непрерывно в предварительно подготовленный, как в примере 1, аэротенк с неадаптированным активным илом в количестве 1 дм3/ч. Индукционные периоды для НФЕ10 6,50,5 сут, для АБС 111 сут. Эффективность очистки адаптированным активным илом (>13 сут): по НФЕ10 99,0% (Свых=0,1 мг/дм3), по АБС 98,8 (Свых=0,35 мг/дм3). Находят предельные значения скоростей подачи сточной воды 0,5 величины скорости биоразложения адаптированным активным илом:

для НФЕ10 W0,5(Cвх-Cвых)/(Свых<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/729.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>T)= 0,5(10-0,1)/(0,16)8,25 1/ч,

для АБС W0,5(Cвх-Cвых)/(Свых<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/729.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>T)= 0,5(30-0,35)/(0,356)7,05 1/ч, т.е. в аэротенк с рабочим объемом 6 дм3 сточную воду можно подавать в количестве Qn=6 7,05=42,3 дм3/ч.

На 13-е сутки повышают количество подаваемой сточной воды с 1 до 42,3 дм3/ч. Эффективность очистки на 14-е сутки и далее по АБС 94% (Свых=1,8 мг/дм3), по НФЕ10 93,5% (Свых=0,65 мг/дм3). Производительность очистки возрастает в:

1,2 [ 0,94/0,98842,3+

+0,935/0,99042,3]40,1 раза (4010%).

При скоростях подачи более 7,05 1/ч (Qn>42,3 дм3/ч) аэротенк не выдерживает по гидродинамическим причинам.

Сравнительные с прототипом данные по зависимости повышения производительности аэротенка от скорости подачи (количества подаваемой) сточной воды на адаптированный активный ил представлены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемый способ биологической очистки сточных вод позволяет повысить производительность очистки в 8,8-40 раз (в зависимости от вида ПАВ). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащих поверхностно-активные вещества, активным илом, включающий подачу сточных вод с постоянной объемной скоростью в аэротенк при концентрации поверхностно-активных веществ, равной половине критической концентрации мицеллообразования, и адаптацию активного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, после окончания процесса адаптации активного ила объемную скорость подачи сточных вод повышают до величины, равной или меньшей, чем 0,5 скорости биоразложения поверхностно-активных веществ адаптированным активным илом, при этом скорость подачи сточных вод определяют из уравнения



где a - скорость биоразложения поверхностно-активных веществ, 1 ч;

Cвх и Cвых - концентрации поверхностно-активных веществ на входе в аэротенк и выходе из него после завершения процесса адаптации, мг/дм3;

- среднее время пребывания поверхностно-активных веществ в аэротенке, ч.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru