Способ биохимической очистки сточных вод от метанола и углеводородов

 

1. СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕТАНОЛА ICECOroSRf.f 13 . ;8ч2 И УГЛЕВОДОРОДОВ, отличающийся тем, что, с целью возможности очистки сточных вод с высокой минерализацией, сокращения расхода пресной воды на разбавление и уменьшения капитальных затрат , от 5 до 30% высокоминерализованной сточной воды разбавляют пресной во;:,ой до минерализации 20-40 г/л, выращивают в разбавленной сточной воде биомассу активного ила 40-70 ч, смешивают полученную суспензию с высокоминерализованной сточной водой и выдерживают при перемешивании и аэрации 40S 120 ч. сл 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в разбавленную сточную воду вводят неорганические соли азота и фосфора в количестве 2-10 г/л. . iliik СО 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SI)4 С 02 F 3 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3634330/23-26 (22) 12.08.83 (46) 23.08.85. Бюл. 11 -31 (72) В.Н.Иванов, Н.А.Ишутин, И.Г.Маланюк, О.М.Печорин,.В.С.Подгорский, В.Ф.Семенов и И.П.Сурков (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт микробиологии и вирусо логии им. Д.К.Заболотного и Всесоюз.ный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природ ного газа (53) 628. 356 (088. 8) (56) Проскуряков В,А. Шмидт Л.И.

Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977, с. 463.

Авторское свидетельство СССР

В 963960 кл. С 02 P 3/34, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕТАНОЛА

„„Я0„„1124388 A

И УГЛЕВОДОРОДОВ, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с. целью возможности очистки сточных вод с высокой мннерализацией, сокращения расхода пресной воды на разбавление и уменьшения капитальных затрат, от 5 до ЗОЖ высокоминерали— зованной сточной воды разбавляют пресной водой до минерапизации

20-40 г/л, выращивают в разбавленной сточной воде биомассу активного ила 40-70 ч, смешивают полученную суспензию с высокоминерализованной сточной водой и выдерливают при перемешивании и аэрации 40120. ч.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в разбавленную сточную воду вводят неорганические соли азота и фосфора в количестве

2-10 г/л.

1174388 2 сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой эффективно проходит очищение сточной воды по известному способу, необходим расход пресной воды в количестве 400К от объема сточ» ной воды.

Пример 2. Аналогичные опыты проведены со сточными водами хлоркаль» циевого типа. 10.л сточной воды

10 (рН 6-7, температура 30 С) с содержанием метанола 20 г/л и минералиэацией 100 г хлористого кальция на 1 л разделяют на две части, составляющие соответственно 80 и 20 от исходного объема сточной воды.

К 2 л сточной воды добавляют 8 л пресной воды.так, чтобы концентрация хлористого кальция не превышала ч 20 г/л. В этот раствор добавляют

2О 10 r аммофоса и 1 л суспензии активного ила, вырашенного на сточной воде с содержанием хлористого л кальция 20 г/л и метанола 4 г/л в о течение 70 ч. Разбавленную сточную

25 воду с активным илом выдерживают в химической емкости ферментере при механическом перемешивании ! и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту и температуре 30 С до полного исчезновения метанола, которое происходит через 42 ч. Конечная концентрация активного ила составляет 1,5 r сырой биомассы на

r 1л.

По сле этого 10 л раз бавленной оч- сточной воды с выращенным активным илом смешивают с 8 л неразбавленной сточной воды и выдерживают при перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту до полного исчезновения метанола, ко торсе происходит через 60 ч. Исходная концентрация активного ила составляет 0,70 г сырой биомассы на

1 л, Концентрация активного ила и после выдержки в высокоминерализованной сточной воде не увепичиватав- ется и составляет к моменту исчеза новения метанола 0,35 r сырой биомассы на 1л.

Изобретение относится к способам биохимической очистки высокоминера" лизованных сточных вод от метанола, углеводородов и диэтиленгликоля и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышленности.

Цель изобретения — возможность очистки сточных вод с высокой минералиэацией, сокращение расхода прес ной воды на разбавление и уменьшение капитальных затрат.

Пример 1. 10 л сточной воды (рН 6 — 7, температура 30 С ) с соде анием метанола 20 г/л и минерализа ней 100 r хлористого натрия на 1 л разделяют на две части, составляющи соответственно 80 и 2ОХ от исходного объема сточной воды. К 2 л сто ной воды добавляют 8 л пресной воды, так чтобы концентрация хлористо го натрия не превьппала 20 г/л. В эт раствор добавляют 10 г аммофоса и 1 суспензии активного ила, выращенног на сточной воде с содержанием хлористого натрия 20 г/л и метанола

4 г/л в течение 40 ч. Разбавленную сточную воду с активным илом выдерживают при 20 С, а также при переме о шивании и подаче воздуха 0,5 л на

1 л яыдкости в минуту до полного ис чезновения метанола, которое происходит через 42 ч, Конечная концентрация активного ила составляет 1,5 сырой биомассы на 1 л.

После этого 10 л разбавленной ст ной воды с выращенным активным илом смешивают с 8 л неразбавленной сточ ной воды и выдерживают при переме— шивании и подаче воздуха 0,5 л на л жидкости в минуту.до полного ис чезновения метанола, которое происхоцит через 110 ч. Исходная концент рация активного ила составляет

0,70 г сырой биомассы на 1л.Концент рация активного ила после 60-часово выдержки в высокоминерализованной сточной воде не увеличивается и сос ляет к моменту исчезновения метанол

0,25 r сырой биомассы на 1 л. Таким образом, в высокоминерализованной сточной воде возобновление рост биомассы активного ила не происходит и даже наблюдается его отмирание и распад.

Расход пресной воды на разбавление составляет 80Х от объема сточной воды, а для разбавления всего объема

Расход пресной воды, так же как и в примере 1, составляет 80Х от объема сточной воды.

Пример 3 10 л сточной воды высокой минерализации (80 г/л хлористого натрия и 80 г/л хлористого кальция), содержащей, г/л: метанол 4; дизтиленгликоль 1; гек1174388 садекан 1, разделяют на две части, составляющие соответственно 90 и 10% от исходного объема сточной воды. К 1 л сточной воды добавляют

7 л пресной воды, 8 г аммофоса, 5

32 г метанола и 0,8 r суспензии активного ила, выращенного на сточной воде с минерализацией 40 г/л и со- . держащей метанол (4 г/л ), диэтиленгликоль (0,1 г/л ) и гексадекан 1О (0,1 г/л ). После разбавления, добавления метанола и активного ила, сточ ную воду выдерживают в условиях механического перемешивания и подаче воздуха в количестве 0,5 л на 1 л 15 жидкости в минуту при температуре 30 С до полного исчезновения диэтиленгликоля, гексадекана и метанола, которое происходит через

70 ч. Концентрация активного ила к 2о моменту исчезновения этих веществ из сточной воды составляет 3 r сырой биомассы на 1 л.

После этого 8 л разбавленной сточной воды с выращенным активным илом 25 смепивают с 9 л неразбавленной сточной воды с минерализацией 1бО г/л и выдерживают при 30 С, а также при ,перемешивании и подаче воздуха в количестве 0,5 л на 1 л жидкости в ми ЗО нуту, до полного исчезновения диэтиленгликоля, гексадекана и метанола, которое происходит через 70 ч.

Расход пресной воды на разбавление составляет 70 от объема сточной воды, а для разбавления всего объема сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой эффективно проходит очищение сточной воды по известному способу, необходим расход пресной воды в количестве

800Х от объема сточной воды.

Пример 4 ° . Поток сточной воды с содержанием минеральных солей 300 г/л (хлористый калий 75 г/л, 4 хлористый натрий 75 г/л, хлористый магний 135 г/л, хлористый кальций

l5 г/л), содержащей 4 г/л метанола, 1 г/л диэтиленгликоля и l r/ë жид- — . ких парафинов, непрерывно разделяют на две части, составляющие соответственно 20 и 80 от подаваемого со скоростью 100 мл/ч потока сточной воды, Меньший поток сточной водыфОмл/ч).. 55 смешивают с потоком пресной" воды, в

9 раз превосходящим поток сточной воды (180 мл/ч).

Пресная вода содержит 1 г/л аммо" фоса и 4 г/л метанола. Разбавлен" ная сточная вода непрерывна поступает в ферментер с рабочим объемом

10 л, где происходит выращивание биомассы активного ила при механическом перемешивании и подаче воздуха 0,5 л на 1 л жидкости в минуту и температуре 30 С. Перед проведением непрерывного выращивания биомассы активного ила в ферментере осуществляют выращивание биомассы без протока на разбавленной в 10 раз сточной воде с добавление 1 г/л аммофоса и 4 г/л метанола ° Посевным материалом служит биомасса микроорганизмов, выделенных из почвы, контактирующей с производственными сточнымиводами подземныххранилищ газа, и активно растущих в низ при разбавлении сточной воды до минирализации

20г/л идобавлении 1г/л аммофоса.

Непрерывное выращивание биомас сы активного ила на разбавленной сточной воде приводит к полному исчезновению из нее метанола, диэтиленгликоля и углеводородов при времени пребывания сточной воды в ферментере

50 ч, т.е. при скорости разбавления 0,02 ч " . Суспензия активного ила, выращиваемого в ферментере (200 мл/ч ) непрерывно смешивается с потоком неразбавленной сточной воды (80 мл/ч ) в ферментере с рабочим объемом 28 л при механическом перемешивании, подача воздуха 3 л на 1л жидкости в мь нуту и температуре 30 С. Полное исчезновение метанола, диэтиленгликоля и углеводородов из сточной воды происходит при времени пребывания в ферментере 100 ч(т.е. гри скорости разбавления 0,01 ч ) .

Расход пресной воды на разбавление составляет в данном примере 180 . от объема сточной воды, а для разбавления всего объема сточной воды до минерализации 20 г/л, при которой эффективно проходит очищение сточной воды по известному способу, необходим расход пресной воды в количестве 1400 от объема сточной воды, В табл. 1 даны показатели процесса очистки 1000 м сточной воды при различныхрежимах ее разбавления.

В табл. 2 приведено влияние длительности выращивания биомассы активного ила и времени выдерживания сточной ,воды с илом на показатели очистки 1000 м- сточной воды.

1174388

Соответствие поставленной цели

320

7000

60 ъ1 80

48,3

210

54,8

70

68,0

700

60

95,5

1400

123,8

210

151,8

2800

60

180 0

3500

Количество раэбавляемой сточной во„-Дыу Ж,Известный способ

Предлагаемый способ

Расход пресной воды на разбавление, м

Длитель- Капитальные ность про- . эатраты, цесса .очист руб/1000 м ки, ч

Таблица

Не соответствует

Соответств ует

Соответствует (сокращение расхода пресной воды на 807 капитальных эатрат— на 70X) Соответствует (сокращение рас хода пресной воды на 70Ж,капитальных затрат— на 60%), Не соответствует (сохращение расхода пресной воды на 607, капитальных затрат— на 52X ) Не соответствует (сокращение расхода пресной воды на 507, ка питальных затрат — на 44X ) 1174388

T.äáëèöа 2

Капитальные затраты,, руб/1000 м

Соответствие поставленной цели М47,0

)140

>125,0

> 120

Соответствует (сокращение капитальных затрат на 60X) 125,0

120

94,5

Соответствует

50

52,5

60

42,0

42,0

80

42,0

То же

90

Составитель Г.Лебедева

Техред Ж;Кастелевич Корректор С.Черни

Редактор Н.Яцола

Заказ 5130/23 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 ° Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" ° r..Óæãoðoö, ул.Проектная, 4

Время выращивания биомассы:.. ила в разбавленной сточной воде, ч.

Время выдерживания сточной воды с илом до пол ной очистки, ч

Не соответствует (сокращение капитальных затрат меньше 577) Не соответствует (сокраще-.. ние капитальных затрат меньme 60X) Не соответствует (нет увеличения сокращения к&пи тельных затрат )