СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЦИНКА

СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЦИНКА


RU (11) 2023684 (13) C1

(51) 5 C02F3/28 

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

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

(21) Заявка: 5002059/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.09.03 
(45) Опубликовано: 1994.11.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 857013, кл. C 02F 3/28, 1978. 
(71) Заявитель(и): Сагадеева Лидия Васильевна; Макарова Наталья Анатольевна; Олешкевич Елена Алексеевна 
(72) Автор(ы): Сагадеева Лидия Васильевна; Макарова Наталья Анатольевна; Олешкевич Елена Алексеевна 
(73) Патентообладатель(и): Сагадеева Лидия Васильевна; Макарова Наталья Анатольевна; Олешкевич Елена Алексеевна 

(54) СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЦИНКА 

Использование: в химической промышленности и коммунальном хозяйстве и позволяет повысить скорость процесса очистки от ионов цинка и обеспечить удаление из воды трудноокисляемых органических соединений. Сущность изобретения: воду фильтруют нисходящим потоком через неаэрируемый биофильтр с открытой поверхностью зернистой загрузки, верхний слой которой высотой 25 - 50 см содержит порошкообразный активный уголь из расчета 150 - 200 г угля на 1 м3 всей загрузки фильтра. Фильтрацию осуществляют при величине нагрузки по воде 2,5-3,5 м3 на 1 м3 загрузки в сутки. Способ позволяет в 2,7 - 2,8 раза повысить скорость процесса очистки от ионов цинка и обеспечить качество очищенной воды в соответствии с нормативами, допускающими сброс очищенных вод в поверхностные водоемы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области обработки воды и может быть использовано в химической промышленности и коммунальном хозяйстве при очистке сточных вод, содержащих ионы цинка и трудноокисляемые органические соединения.

Известен способ биохимической очистки сточных вод от ионов цинка. Очистку осуществляют в анаэробных условиях в реакторах с загрузкой. Способ позволяет полностью очистить воду от ионов цинка, однако скорость процесса очистки невысока, кроме того она не обеспечивает очистки от трудноокисляемых органических соединений, например, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), до нормативов, допускающих сброс очищенных сточных вод в поверхностные водоемы.

Цель изобретения - повышение скорости процесса очистки и обеспечение удаления из воды трудноокисляемых органических соединений. По сравнению с прототипом, в котором сточные воды, содержащие ионы Zn2+ в количестве 4,5-5,0 мг/л, очищают со скоростью 0,200-0,225 мг/л ч, в предложенном способе - 0,56-0,6 мг/л ч.

Использование предложенного способа позволяет в 2,7-2,8 раза повысить скорость процесса очистки от ионов цинка и обеспечить удаление из воды трудноокисляемых органических соединений до нормативов, допускающих сброс очищенных вод в поверхностные водоемы.

Для осуществления способа сточные воды, содержащие ионы цинка и органические соединения, фильтруют нисходящим потоком через неаэрируемый биофильтр с открытой поверхностью зернистой загрузки, верхний слой которой содержит порошкообразный активный уголь (ПАУ) из расчета 150-200 г угля на 1м3 всей загрузки фильтрата.

Фильтрацию очищаемой воды осуществляют при величине нагрузки по воде 2,5-3,5 м3/м3 загрузки в сутки.

Верхние слои загрузки, содержащие ПАУ, находятся в удовлетворительных кислородных условиях. Микроорганизмы иммобилизуются тонким слоем на поверхности частичек ПАУ, образуя вторичную биопленку, на которой происходит биосорбция трудноокисляемых органических соединений, а также адсорбция внеклеточных ферментов и кислорода, повышающих степень окисления плохо адсорбирующихся веществ и продуктов метаболизма. Взаимодействие вторичной биопленки и ПАУ обеспечивает синергизм процессов биосорбции и биоокисления.

Таким образом наличие в верхних слоях биофильтра ПАУ повышает биоактивность микроорганизмов. Высокая площадь поверхности ПАУ позволяет при одновременной регенерации угля продолжать процессы биосорбции и окисления трудноокисляемых органических веществ и пробочных продуктов метаболизма. За счет дополнительной сорбции кислорода на частицах ПАУ в верхних слоях биофильтра в аэробных условиях происходит глубокая очистка сточных вод от трудноокисляемых органических веществ с доведением их остаточного количества до норм ПДК.

В нижних слоях биофильтрата протекают анаэробные процессы сульфатредукции. Продуктом метаболизма сульфатредукторов родов Desulfovibrio, Desulfotomaculum и др. является сероводород. При рН более 7,2 сероводород присутствует в среде в виде гидросульфидов, которые реагируют с ионами цинка, образуя нерастворимый сульфид металла, выносимый потоком воды из загрузки биофильтра вместе с отмершей биопленкой и осаждаемый в отстойниках. После отстаивания и последующей фильтрации цинк в очищенной воде отсутствует. Избыточная биопленка содержит сульфид металла и поэтому ее дополнительная обработка не требуется.

Нанесение ПАУ в количестве, меньшем 150 г/м3 загрузки, не обеспечивает глубокого удаления из воды трудноокисляемых органических соединений.

Внесение ПАУ свыше 200 г/м3 приводит к снижению скорости процесса очистки за счет увеличения плотности загрузки фильтра.

Фильтрация при величине нагрузки по воде менее 2,5 м3/м3 снижает скорость процесса очистки за счет заиливания фильтров.

При возрастании величины нагрузки более 3,5 м3/м3 скорость процесса очистки снижается при снижении качества очистки воды по трудноокисляемым органическим соединениям и цинку.

П р и м е р. Очистке подвергают сточные воды завода химического волокна, имеющие следующие характеристики, мг/л: Zn2+ 4-5; ХПК 400-600; СПАВ 26-30; БПКп 280-350; SO42- 6-7; NH4+ = 15-25.

По условиям сброса в рыбохозяйственные водоемы концентрация загрязнений не должна превышать соответствующих норм ПДК, мг/л: Zn2+ 0,01; СПАВ 0,1; БПКп 3; NH4+ 0,5.

Сточные воды с расходом 25000 м3/сут пропускают через неаэрируемый биофильтр с зернистой загрузкой с крупностью гранул 20-30 мм. Высота загрузки 2 м.

Необходимый объем фильтрующей загрузки при нагрузке по воде 3 м3/м3 в сутки составляет:

Vзагр. = 25000 :3 = 8333 м3 .

Количество ПАУ для нанесения на верхние слои биофильтра при удельной посадке 200 г ПАУ/м3 загрузки составляет:

8333 x 0,2 x 10-3 = 1,67

Повторное нанесение ПАУ осуществляют через 3 месяца. Таким образом потребность в ПАУ составляет около 7 т/год.

Воду после биофильтра отстаивают и фильтруют через кварцевый фильтр.

В таблице представлены данные по эффективности очистки воды завода химического волокна. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЦИНКА, включающий обработку микроорганизмами в анаэробных условиях с последующим отстаиванием очищенной воды, отличающийся тем, что обработку осуществляют путем фильтрации воды нисходящим потоком через неаэрируемый биофильтр с открытой поверхностью зернистой загрузки, верхний слой которой содержит порошкообразный активный уголь из расчета 150 - 200 г угля на 1 м загрузки биофильтра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют при величине нагрузки 2,5 - 3,5 м воды на 1 м загрузки в сутки.




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