Устройство для осаждения ионов тяжелых металлов

 

Изобретение относится к устройствам .биологической очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов сероводородом биогенного происхождения и позволяет предохранить микроорганизмы от залповых сбросов, обеспечить контроль и регулирование жизнедея-г. ; тельности микроорганизмов и упростить процесс. Устройство представляет собой два герметичных соединенных между собой трубопроводами сосуда, один из которых предназначен для культивйг рования микроорганизмов, а другой для контактирования культурапьной жидкости со сточной водой, причем во втором сосуде расположен трубопровод из полупроницаемой мембраны . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН (so 4 С 02 F 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbt7I41 (21 ) 3811321/31-26 (22) 06.11.84 (46) 15.10.86. Бип. У 38 (71} Институт микробиологии и вирусологии АН КазССР (72) А.Н.Ипялетдинов, В.Д.Глазунов н А.И.Гольбрайхт (53) 628.356(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 941319, кл. С 02 F 3/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9. 812762, кл. С 02 F 3/34, 1981. (54) УСТРОЙСТВО Для ОСАЖДЕНИЯ ИОНОВ

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изо6ретение относится к устройствам биологической очистки сточных..SU„, 263654 А 1 вод от ионов тяжелых металлов сероводородом биогенного происхождения и позволяет предохранить микроорганизмы от залповых сбросов, обеспечить контроль и регулирование жизнедея-.. тельности микроорганизмов и упростить процесс. Устройство представляет собой два герметичных соединенных между собой трубопроводами сосуда, один иэ которых предназначен для культиви-. рования микроорганизмов, а другой— для контактирования культуральной жидкости со сточной водой, причем во втором сосуде расположен трубопровод иэ полупроницаемой мембраны. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к устройствам биологической очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов (ИТМ) .и может быть использовано для очистки воды с одновременным получением сульфидов.металлов °

Целью изобретения является предохранение микроорганизмов от залповых, сбросов, обеспечение контроля и регулирования жизнедеятельности микроорганизмов и упрощение процесса.

На чертеже показана установка, один из вариантов.

Установка состоит иэ герметичной реакционной емкости 1, соединенной с емкостью 2 для выращивания микроорганизмов трубопроводами 3 и 4. На трубопроводе 4 монтируют датчики температуры 5, РН 6 и окислительно-восстановительного потенциала 7. Внутри емкости 1 монтируют трубопровод 8 из полунроницаемой мембраны для пропускания очищаемой воды. Очищенная вода поступает в лоток-ovcvoHHHx< 9.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 2 заливают воду, вносят избыток источника сульфатов, например гипса, добавляют органическое ве,щество как источник углерода для сульфатвосстанавливающих микроорганизмов„ вводят культуру микроорганизмов и культивируют в течение 7-10 дней для образования достаточной концентрации сероводорода в среде (300800 мг/л). За оптимумом условий культуральной среды следят по показаниям датчиков 5, 6 и 7 и при необходимости корректируют условия в емкости 2.

Воду, содержащую HTN, прокачивают по трубопроводу 8, а культуральную сре.ду направляют из емкости 2 через трубопровод 3 в емкость 1, "а из нее по трубопроводу 4 — в емкость 2, т.е. культуральная жидкость циркулирует .по замкнутому контуру. Сероводород, продуцируемый микроорганизмами в емкости 1, проникает в трубопровод 8 и осаждает ИТМ. Образовавшийся нерастворимый сульфид металла током воды выносится в лоток-отстойник 9. Ис=. пользуя зависимость образования сульфидов различных металлов от величины

РН раствора, с6здают в потоке очищаемой воды нужное значение РН и селективна осаждают металл в виде сульфнда, причем отделение начинают с сульфида металла, осаждающегося при более

63654 2 кислом значении РН, Для очистки воды, выходящей из лотка-отстойника 9, от другого иона металла РН воды доводят щелочью до требуемого для осаждения второго сульфида металла и вновь пропускают по трубопроводу 8 через емкость 1;

П р и и е р 1. В лабораторных условиях проводят осаждение Си (100 мг

CuS0< /л) на установке с объемом культуральной жидкости сульфатвосстанавливающих микроорганизмов 15 л.

Скорость протока раствора меди

4 л/мин. Диаметр целлофанового трубопровода 22 им, длина его рабочей части 0,5 м. Концентрация сероводорода, продуцируемого микроорганизмами (10-суточная культура), 480 мг/л в начале эксперимента и 440-450 мг/л в конце. Пропускают 29 л сточной воды с РН 1,65. Медь в очищенной воде не обнаружена, Получают 1471.мг осадка сульфида меди.

Пример 2. В лабораторных условиях проводят селективное осажде- ние меди из смеси (Cu 440 мг/л, Fe . ll50 мг/л) при значении РН 1,65.

После 30-минутного пропускания смеси по целлофановому трубопроводу через культуральную жидкость сульфатвосстанавливающих микроорганизмов (прочие условия аналогичны примеру !) медь из раствора осаждают полностью в виде сульфида, концентрация сульфата железа сохРаняется иа исходном уРовне поскольку при этом значении РН сульфид железа не образуется, После полного осаждения меди доводят РН очищаемой воды до 5,7 и осаждают в течении 30 мин железо в виде сульфида. Осаждение полное. Численность и активность микроорганизмов сохраняется .на прежнем уровне, несмотря на неблагоприятно низкое для них значение

РН .

Расчеты показывают, что при сум-. марном содержании в сточной воде ИТИ

10 мг/л и скорости протока воды 1215 л/мнн установка, содержащая 100120 рабочих элементов иэ полупрони50 цаемой мембраны способна перерабоз тать до 2000 м /сут„ причем из сравнительно бедных по ИТМ стоков, можно .получать 9-20 т/год сульфидов ценных металлов. Для осаждения такого коли честна ИТИ достаточен обьем культуРальной жидкости сульфатвосстанавливающих микроорганизмов 10 мэ с минимальной продукцией сероводорода

Составитель Г. Лебедева

Редактор Л. Веселовская Техред я.Поповн, Корректор В. Бутяга

Заказ 5491/23

Тираж 864 Подписное

SHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул; Проектная, 4 з 1263654 4

400 мг/л, максимальная же продукция чики контроля состояния микроорганизсероводорода составляет 800-1000 мг/л. мов и трубопровод из полупроницаемой

Цомимо получения ценных сульфидов мембраны, о т л и ч а ю щ е е с я металлов применение предлагаемого тем, что, с целью предохранения микспособа позволит, очистив воду от роорганизмов от залповых сбросов, ИТМ, осуществить водооборот на тех обеспечения контроля и регулирования предприятиях, где ИТМ препятствует их жизнедеятельности и упрощения проэтому, цесса, герметичная емкость выполнена в виде двух соединенных трубопроводаФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 1п ми сосудов, один из которых предназ-, Устройство для осаждения. ионов .тя- начен для культивирования микрооргажелых металлов сероводородного био- низмов, а другой — для контактировагенного происхождения, содержащее ния культивированной жидкости со герметичную емкость для контролируе- сточной водой, причем трубопровод из мого культивирования микроорганиз- полупроницаемой мембраны расположен мов — продуцентов сероводорода, дат- во втором сосуде.