Спосіб біологічного очищення стічних вод

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к биологической очистке сточных вод. Известен способ биологической очистки сточных вод /Пражской фирмы "Цукроспол" Прага Амбико Станции биологической очистки сточных вод/, включающий сбор и подогрев сточных вод, анаэробную очистку, выделение анаэробного ила, аэробную очистку, утилизацию биогаза. Этот способ позволяет очищать 1200-5000м 3 сточных вод в сутки, с эффектом очистки до 99% и выходе биогаза 0,4м 3/кг БПК. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод /Регламент биологической очистки сточных вод и барды спиртовых заводов, перерабатывающих свекловичную мелассу, Киев, I980/, предусматривающий анаэробное сбраживание концентрированных сточных вод, смешивание и усреднение метановой бражки с прочими, слабозагрязненными сточными водами, дальнейшую аэробную очистку и доочистку в биологических прудах. Процесс анаэробной очистки ведут при температуре 53-55°С, рН7,5-8,5, концентрации загрязнений в поступающи х стоках 20-22тыс. мг/л, концентрации биомассы 3-4г/л, продолжительности 17-19 суток. Причиной, препятствующей повышению эффективности очистки и экономичности способа является низкая концентрация биомассы в анаэробном биореакторе и, вследствие этого, низкая удельная нагрузка органических загрязнений на единицу объема биореактора /0,5-1кг ХПК/М3/. Задачей изобретения является усовершенствование известного способа очистки сточных вод путем создания оптимальных условий для значительного увеличения биомассы анаэробного ила в биореакторе и образования взвешенного слоя гранулированного ила. Техническим результатом использования предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки и экономичности способа очистки сточных вод. Потребительские свойства объекта изобретения, связанные с техническим результатом - улучшение качества дополнительного продукта биогаза за счет снижения в нем концентрации сероводорода с 0,8 до 0,16%, т.е. в 5 раз, что улучшает условия использования его как энергетического топлива. Достигается технический результат тем, что в известном способе биологической очистки сточных вод, включающем двухступенчатую очистку анаэробную и аэробную, согласно изобретению, анаэробную очистку осуществляют путем пропускания сточных вод через взвешенный слой гранулированного активного ила при концентрации биомассы 50-60г/л и температуре 35-37°С. Концентрация биомассы 50-60г/л позволяет сократить время очистки сточных вод до 36 часов. Соблюдение мезофильного температурного режима 35-37°С обеспечивает наиболее благоприятные условия для саморегуляции активного ила. Этот температурный режим также позволяет значительно улучшить потребительские качества биогаза за счет снижения в нем сероводорода с 0.8 до 0,16%. Использование предложенного технологического приема и параметров способа позволяет: повысить удельную нагрузку по органическим загрязнениям (ХПК) до 17кг/м 3 объема биореактора, сократить время анаэробной очистки до 36 часов, улучши ть качество биогаза за счет пятикратного снижения концентрации в нем сероводорода, сократить в 2 раза количество сбрасываемого на иловые площадки избыточного анаэробного ила, почти наполовину снизить стоимость очистки сточных вод, повысить выход биогаза до 10,2м 3 стоков (вместо 4,9м 3/м 3). Способ осуществляется следующим образом. Очищаемые сточные воды подвергают двухступенчатой очистке анаэробной и аэробной. Анаэробную очистку проводят путем пропускания сточных вод через взвешенный слой гранулированного активного ила при концентрации биомассы 50-60г/л и температуре 35-37°С. Контроль за процессом анаэробной очистки ведут по величине рН /7,2-7,8/, концентрации летучих жирных кислот (не более 3г/л). Процесс анаэробной очистки считают нормальным при достижении нагрузки по ХПК 17кг на 1м 3 объема биореактора и снижении концентрации загрязнений по ХПК не менее, чем на 70%. Аэробную доочистку ведут в двухступенчатых аэротенках при температуре 30-32°С, интенсивности аэрации в первой ступени 35м 3/м 3.час, а во второй ступени - 60м 3/м 3.час при рН среды в первой ступени 7,8 во второй 8,3. Продолжительность очистки в первой и второй ступени составляет соответственно 10 и 16 часов. Эффективность очистки сточных вод по ХПК достигает в аэротэнке первой ступени 87,0%, во второй - 87,5%. Общая эффективность очистки всей анаэробно - аэробной схемы по ХПК 99,5%. Пример. Анаэробный биореактор вместимостью 10л, со встроенными вверху перегородками для задержания и гранулирования биомассы активного ила заполняют сброженными в обычном биореакторе сточными водами с концентрацией биомассы 3г/л. Включают устройство для поддержания температуры 35°С и равномерно подают при помощи дозирующего насоса в нижнюю часть биореактора концентрированные сточные воды, ХПК которых 20тыс. мг/л. На протяжении первых 10 суток количество подаваемых сточных вод не должно превышать 10% от объема биореактороа, т.е. 1л. При этом рН среды в биореакторе должно быть не ниже 7,2, а концентрация летучи х жирных кислот не выше 3г/л. При достижении эффективности очистки по ХПК 70% количество ежесуточно подаваемых сточных вод постепенно увеличивают. Через 3 месяца с момента пуска биореактора процесс гранулирования заканчивается, при этом содержание биомассы в среде составляет не ниже 50г/л. После достижения указанных показателей повышают количество подаваемых сточных вод и концентрацию в них загрязняющих веществ. При достижении нагрузки на биореаетор 17кг ХПК на 1м 3 объема пуско-наладочные работы считают законченными и биореакгор работает в установленном режиме: t-36°С, рН не ниже - 7,5, летучие жирные кислоты не выше 3г/л, нагрузка 17кг/м 3 объема, продолжительность анаэробной очистки 36 часов, выход биогаза 0,67м 3/кг ХПК. Дальнейшую доочистку ведут в двухступенчатых аэротенках при температуре 31°С, интенсивности аэрации в аэротенке первой ступени 35м/м 3.час, а во второй ступени 60 м 3/м 3.час сточных вод. Величина рН сточных вод после первой ступени аэротэнков - 7,8, после второй - 8,З. Время пребывания сточных вод соотве тсвенно 10 и 16 часов. Эффективность очистки сточных во д по ХПК составляет в аэротенке первой ступени 87%, во второй - 87,5%. Общая эффективность очистки всей анаэробноаэрорбной схемы 99,5%. Сравнительные данные по достижению технического результата по заявленому способу и прототипу приведены в таблице.