Спосіб очищення стічних вод

Реферат: Винахід належить до галузі очищення стічних вод і призначений для високоефективного безреагентного придушення нитчастого "спухання" активного мулу з одночасним підвищенням його нітрифікуючої здатності. Спосіб очистки стічних вод включає біологічне очищення стічних вод в аеротенках та розділення муло-водяної суміші у вторинних відстійниках, причому стан "спухання" активного мулу приглушують шляхом попередньої аерації стічних вод перед аеротенками. UA 102292 C2 (12) UA 102292 C2 UA 102292 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі очищення стічних вод і стосується високоефективного безреагентного способу приглушення нитчастого "спухання" активного мулу з одночасним підвищенням його нітрифікуючої здатності. Відомий спосіб біологічної очистки стічних вод в аеротенках при контакті з біоценозом активного мулу. Розділення муло-водяної суміші після обробки стічних вод здійснюється у вторинних відстійниках. Відділений активний мул частково повертається в аеротенки (зворотний активний мул), а частково поступає на зневоднення і стабілізацію [1]. Вказаний спосіб має такі недоліки: неможливість ефективного розділення муло-водяної суміші у вторинних відстійниках при "спуханні" активного мулу і погроза його виносу, різке зниження якості очищення стічних вод від сполук азоту при "спуханні" активного мулу. Відомі способи боротьби з нитчастим "спуханням" активного мулу, які включають 3 хлорування мулової суміші в аеротенках розчином хлорного вапна до 20 мг/дм хлору [2, 3]. Недоліком цього способу є: відсутність надійного позитивного ефекту, біоцидний вплив хлору на увесь біоценоз активного мулу, який порушує його ферментативну активність та приглушує процес очистки на 2-4 тижні, різке зростання токсичності очищених стічних вод. Після такої операції активний мул в системі аеротенк-відстійник необхідно відновлювати шляхом додавання здорового активного мулу з задовільно працюючих очисних споруд. Відомі способи боротьби з нитчастим "спуханням" активного мулу, які включають осадження сірковмісних речовин за допомогою реагентів [4]. Основним недоліком реагентних способів боротьби з "спуханням" активного мулу є необхідність організації реагентного господарства, необхідність введення в схему очистки додаткової споруди для вилучення осадів, що утворюються при обробці, додаткові експлуатаційні витрати. Відомі способи біологічної очистки стічних вод, які для покращення розділення муло-водяної суміші використовують фізико-хімічні методи додавання до муло-водяної суміші коагулянтів [5]. Вказаний спосіб має такі недоліки: невисока біодеструктивна здатність активного мулу через пригнічення мікроорганізмів коагулянтами та значні витрати електроенергії. Відомі рекомендації щодо приглушення нитчастого "спухання" активного мулу, які передбачають проведення преаерації і підвищення аеробності системи [6]. Проте в цих рекомендаціях відсутнє визначення розташування преаератора в схемі очистки та технічні характеристики преаерації (термін або параметри обробки, витрати повітря), відсутні також технічні та технологічні рішення щодо підвищення аеробності системи, окрім досить загальної пропозиції посилення аерації. Найбільш близьким до способу, що пропонується, по технічній суті та результату, що досягається, є спосіб очищення стічних вод, що передбачає біологічне очищення в аеротенках активним мулом, який підтримується в стані нитчастого "спухання", а розділення муло-водяної суміші інтенсифікується шляхом додавання високоосновних гідроксихлоридних коагулянтів [7]. Основними перевагами цього способу є можливість підвищення біодеструктивної здатності активного мулу, яка зумовлює глибоке очищення стічних вод від органічних забруднень. При коагуляції відбувається додаткове видалення зі стічної рідини сполук фосфору. Основним недоліком цього способу, як і інших реагентних методів є необхідність організації реагентного господарства та значні експлуатаційні витрати в тому числі на реагенти. Крім того, таке рішення забезпечує високий ефект вилучення органічних речовин та фосфатів, але має низький ефект вилучення азоту. "Спухлий" активний мул має дуже низьку нітрифікуюючу здатність, яка при введенні коагулянтів ще більше пригнічується. В основу винаходу поставлена задача забезпечення ефективного розділення муло-водяної суміші шляхом безреагентного приглушення нитчастого спухання активного мулу, яке викликане масовим розвитком в біоценозі активного мулу безколірних сіркобактерій, при одночасному збереженні глибокого вилучення органічних забруднень і сполук азоту. Поставлена винаходом задача досягається шляхом застосування аерації стічних вод після первинного відстоювання безпосередньо перед подачею в аеротенки. Аерація виконується до збільшення окисно-відновного потенціалу стічних вод до значень Eh≥0 Мв (+20 - (+70) Мв), що займає 8-15 хв. При цьому досягається практично повне вилучення газоподібного сірководню з води шляхом віддувки та окиснення. Така обробка значно ефективніша для досягнення поставленої задачі, ніж преаерація за загальною схемою: перед первинним відстоюванням. Це зумовлено тим, що після первинного відстоювання з води видаляються малорозчинні сульфіди (солі сірководневої кислоти), які важко видалити аерацією, а при контакті з активним мулом ініціюють його "спухання". Крім того, запропонована аерація короткочасніша, ніж обробка в преаераторах. Загальні витрати повітря на обробку стічних вод при цьому практично не 3 3 збільшуються та не перевищують 6 м на 1 м стічної рідини. При такій обробці стічних вод створюються умови для переважного розвитку гелеутворюючих організмів і нітрифікуючих 1 UA 102292 C2 5 10 15 бактерій, які витісняють нитчасті мкроорганізми (безколірні сіркобактерії). Це спричиняє зміну мікробіоценозу активного мулу, а через це зміну структури пластівців активного мулу: вони стають менш пухкими, щільнішими та збільшуються в діаметрі. В результаті цього процесу зберігається біодеструктивна здатність активного мулу та підвищується його нітрифікуюча здатність, що сприяє ефективній очистці стічних вод від органічних забруднень та ефективному вилученню азоту амонійного шляхом нітрифікації. 3 Муловий індекс знижується до нормативних значень ≤120 см /г, тому розділення муловодяної суміші у вторинних відстійниках відбувається ефективно без додавання коагулянтів. Спосіб може бути впроваджений при експлуатації очисних споруд, де у технологічних схемах передбачається біологічне очищення в аеротенках і розділення муло-водяної суміші в відстійниках та через особливості складу стічних вод відбувається "спухання" активного мулу. Реалізація запропонованого способу дозволяє без будівництва та експлуатації реагентного господарства, без збільшення витрат повітря приглушити спухання активного мулу і одночасно забезпечити високий ефект видалення органічних речовин, завислих речовин та азоту амонійного, що підтверджується лабораторними даними, приведеними в табл. Таблиця Порівняння технологічних режимів і ефективності очищення стічних вод різними способами Технологічні параметри 3 Доза реагенту, мг/дм 3 3 Витрати повітря на аерацію, м /м стічної рідини Муловий індекс, мг/л Через 2 доби Через 7 діб Нітрифікуюча здатність мулу, мг N-NH4/Гбез Ефективність очищення (%) по показниках: Завислі речовини ХСК Азот амонійний 20 25 30 35 Режим біологічного очищення і відстоювання муло-водяної суміші Без використання Інтенсифікація реагентами Даний преаерації (найближчій аналог) спосіб 0 30 0 6 5 6 310 130 150 120 0,3 0,2 1,20 83,0-90,0 72,0-75,0 65-75 97,5-98,5 91-91,5 80-85 93,0-98,0 77-87 87,2-97,3 290-350 Таким чином, забезпечується ефективне розділення муло-водяної суміші шляхом безреагентного приглушення нитчастого спухання активного мулу, яке викликане масовим розвитком в біоценозі активного мулу безколірних сіркобактерій, при одночасному збереженні глибокого вилучення органічних забруднень і сполук азоту. Джерела інформації: 1. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для ВУЗов. М: АСВ, 2004. - С. 245-246. 2. Chudoba J. Control of activated sludge filamentous bulking // Water Research.-1985. - V. 19 (8). P. 1017-1022. 3. Bitton. G. Wastewater microbiology. - Wiley-Liss, Jns., 1994.-478 p. 4. Eikelboom D.H., Process Control of Activated Sludge Plants by Microscopic Investigation. IWA Publishing, London, 2000. -156 p. 5. Лессік М.Д., Яременко Л.В. Інтенсивна технологія глибокого очищення стічних вод, що базується на комбінації фізико-хімічних та біологічних методів (загальні положення). // Екологія, технологія, економіка, водопостачання, каналізація (ЕТЕВК-2005): міжнародний конгр., 24-27 травня 2005 p.: зб. доп. - Ялта, 2005. - С. 339-344. 6. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аеротенками. - М: АКВАРОС, 2003. - С. 404-441. 7. Патент України на корисну модель № 28981. C02F 3/00. Спосіб очищення стічних вод / М.Д. Лессік, Л.В. Яременко, О.В. Кравченко (Україна). - № 200710238; Заявлено 14.09.2007; Опубліковано 25.12.2007.-3 с. 2 UA 102292 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Спосіб очистки стічних вод, що включає біологічне очищення стічних вод в аеротенках та розділення муло-водяної суміші у вторинних відстійниках, який відрізняється тим, що стан нитчастого "спухання" активного мулу приглушують шляхом попередньої аерації стічних вод перед аеротенками. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3