СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ


RU (11) 2056363 (13) C1

(51) 6 C02F1/463 

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

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

(21) Заявка: 5030381/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.03.03 
(45) Опубликовано: 1996.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 574482, кл. C 02F 1/46, 1977. 
(71) Заявитель(и): Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН 
(72) Автор(ы): Горшков В.А.; Фролова С.И.; Миляков Г.В. 
(73) Патентообладатель(и): Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ 

Использование: при очистке сточных вод горнорудной и горнодобывающей промышленностей и черной металлургии от ионов железа, алюминия и других. Сущность изобретения: способ включает введение на предварительной стадии в очищаемую воду биокоагулянта в количестве 0,084 - 1,5% с последующим электролизом при пропускании через катодную камеру до 90% потока от общего объема обрабатываемой воды при рН 7,0 - 9,0. Биомасса, выращиваемая в анаэробных условиях на питательной смеси хозфекальных стоков, навозной жижи и сточных вод, характеризуется уровнем окисляемости 327 - 532 мг O2/л и сероводорода не менее 119 мг/мл. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки кислых и природных металлосодержащих сточных вод и ионов железа, алюминия и других цветных металлов может быть использован при очистке сточных вод промышленностей горнодобывающей, горнорудной и черной металлургии.

Известен способ водоочистки оборотной металлосодержащей воды путем электрохимической обработки при отличительных плотностях тока на электрода и нерастворимом аноде. Для сброса воды в гидрографическую сеть уровень очистки воды от металлов и величины рН недостаточны.

Цель изобретения повышение надежности, упрощение и интенсификация процесса очистки.

Поставленная цель достигается тем, что для устранения избыточного количества железа в очищенную воду в количестве 0,084-1,5 об. дозируют биологический коагулянт накопительную культуру СРБ (сульфатредуцирующих бактерий), выращенную на питательной смеси хозфекальных стоков, навозной жижи и сточных вод в анаэробных условиях. Биомасса характеризуется уровнем ХПК 327-532 мг О2/л и сероводорода не менее 119 мг/мл. Осветленная после отстаивания обработанная вода направляется на доочистку электролизом при пропускании через катодную камеру до 90% потока от общего объема обрабатываемой воды при рН 7,0-9,0.

Предварительная очистка воды биокоагулянтом СРБ значительно снижает уpовень загрязнений железом и сульфатами, а также алюминием (до 50% Feобщ, сульфатов до 20-90% алюминия до 60%). Использование биомассы, содержащей сероводород, СРБ и продукты метаболизма в качестве биофлокулянта позволяют в кислой среде скоагулировать соединения железа с сульфат-ионами. Содержащийся в биокоагулянте сероводород связывается полностью ионами металлов в нерастворимый сульфид, который вместе с другими соединениями железа выпадает на дно отстойника. Уменьшение примесей в обрабатываемой воде увеличивает межрегенерационный цикл последующей обработки электролизом, так как диафрагменный электролизер, как все мембранные аппараты, чувствителен к уровню загрязнений в очищаемой воде. Увеличение скорости пропускания обрабатываемой электролизом воды (производительности процесса) уменьшает зашламленность электродного пространства, улучшает энергетические характеристики электролиза. Снижение рН католита также повышает экономические показатели электролизной обработки воды и улучшает коагуляцию металлопримесей (алюминия, цинка).

На чертеже показана технологическая схема очистки сточных вод, где 1 емкость-усреднитель исходной воды; 2 ферментер; 3 первичный отстойник, 4 электролизер; 5 вторичный отстойник.

П р и м е р 1. Очищаемая вода из накопительного объема подается с культурой СРБ на смешивание из ферментера 2 в трубопровод. Доза СРБ, выращенной на питательной среде хозфекальной жидкости, навозной жижи и очищенной воды, составляет 0,084 об. После двухчасового отстоя вода из отстойника 3 подается в диафрагменный электролизер 4. Поток в катодную камеру составляет 80% от общего объема за счет конструктивных особенностей аппарата. Обработку постоянным электрическим током ведут при рН католита 7,0. Обработанная вода направляется для отстаивания в емкость 5. Осветленная вода является очищенной. Анолит, как отход, передается в состав питательной смеси для СРБ. Осадок может быть передан на переработку.

П р и м е р 2. Очищенная вода смешивается с дозированной культурой СРБ в количестве 1,5 объемных процентов после двухчасового отстаивания вода направляется на электролиз. Вода обрабатывается при рН католита 9,0, объем католита составляет 90%

П р и м е р 3. Обработка культурой СРБ кислой очищаемой воды составляет 1,2 об. Электролизная обработка католитного потока, составляющего 90% от общего объема отстоявшейся на 1-й стадии очищаемой воды проводится при рН 8,05.

П р и м е р 4. Обработка очищаемой воды культурой СРБ составляет 1,5 об. После отстаивания вода обрабатывается электролизом, рН католита 8,5, объем его 80%

П р и м е р 5. Доза культуры СРБ составила 1,5 об. Режим католитной обработки: рН 9,75, объем католита 75%

П р и м е р 6. Доза культуры СРБ составила 1,5 об. Электролиз осуществлялся при католитном потоке 90% от общего объема, рН католита составила 6,55.

Составы обрабатываемых и очищенных вод представлены в таблице. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ, включающий ее электрохимическую обработку в диафрагменном электролизе с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что в сточную воду предварительно вводят биокоагулянт в количестве 0,084 - 1,5 об.%, полученную смесь отстаивают, отделяют осадок от осветленной воды, направляемой затем на электрохимическую обработку, которую ведут при pH 7,0 - 9,0 и пропускании через катодную камеру до 90% общего потока сточной воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут при содержании в биокоагулянте сероводорода не менее 119 мг/л и уровне ХПК 327-532 мг/л.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве биокоагулянта используют накопительную культуру сульфатредицирующих бактерий, выращенную в анаэробных условиях на питательной смеси хозфекальных стоков, навозной жижи и сточных вод.