Способ очистки загрязненных подземных вод

 

Использование: горнодобывающая промышленность , способы очистки загрязненных подземных вод после подземного выщелачивания, а также подземных вод, загрязненных промышленными предприятиями . Сущность: обработку загрязненных подземных вод производят путем закачки через скважины, расположенные по контуру очага загрязнения культуральной жидкости, содержащей источник органического питания и накопительную культуру сульфатредуцирующих бактерий. В качестве источника органического питания используют высшие углеводные полимеры. Соотношение объема культуральной жидкости к объему загрязненных подземных вод составляет

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . ЩД Ъ Тг КА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5023979/13 (22) 19.02.92 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (76) Г.А. Шугина (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1264634, кл. Е 21 В 43/28, 1984. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД (57) Использование: горнодобывающая промышленность, способы очистки эагрязненHblx подземных вод после подземного

:выщелачивания, а также подземных вод, заИзобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к способам очистки загрязненных подземных вод после подземного выщелачивания, а также подземных вод, загрязненных промышленными предприятиями (хвостохранилища и т,п.}, Цель изобретения — повышение эффективности очистки эа счет снижения затрат, степени очистки, ускорение процесса очистки и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки загрязненных подземных вод, включающем обработку загрязненных подземных вод путем закачки через скважины культуральной жидкости, содержащей источник органического питания и накопительную культуру сульфатредуцирующих бактерий, обработку загрязненных подземных вод проводят по контуру очага загряз,,. Ж;, 1838598 А3 (я)э Е 21 В 43/28, С 02 F 3/34 гряэненных промышленными предприятиями. Сущность: обработку загрязненных подземных вод производят путем закачки через скважины, расположенные по контуру очага загрязнения культуральной жидкости, содержащей источник органического питания и накопительную культуру сульфатредуцирующих бактерий. В качестве источника органического питания используют высшие углеводные полимеры. Соотношение объема культуральной жидкости к объему загрязненных подземных вод составляет (0,5-2):100, 3 табл. нения, при этом в качестве источника органического питания используют высшие углеводные полимеры.

Соотношение объема культуральной жидкости к объему загрязненных подземных вод составляет (0,5-2):100.

В качестве высших углеводных полимеров используют растительные остатки.

В качестве высших углеводных полимеров-используют опилки.

Способ очистки загрязненных подземных вод осуществляется следующим образом.

Пример 1. Очистке подвергались остаточные растворы подземного выщелачивания. В скважины закачивалась культуральная жидкость. В качестве культуральной жидкости использовались органическое питание- высшие углеводные полимеры (растительные остатки) и накопительная культура СРБ при соотношении их

1838598 объемов (0,1-1):100. Культивирование микроорганизмов осуществляли в упрощенной питательной среде, г/1000 мл: (NHp)ISO<

0,25 r; КН РО4 0,02 r. Соотношение объема культуральной жидкости к объему загрязненных остаточных растворов составляло

0,5-100„Культуральная жидкость {раствор биомассы СРБ) подавалась в крайние скважины очага загрязнения. Из расчета горнорудной массы мощностью 15 м, объемом 189 м общее количество раствора биомассы составило 0,94 м . Полученные результаты приведены в табл.1.

Пример 2. Очистке подвергались загрязненные подземные воды гидрометаллургического. завода. В скважины закачивалась культуральная жидкость, в качестве которой использовали органическое питание — опилки и накопительную культуру

СРБ. Культивирование микроорганизмов осуществляли в упрощенной питательной среде, г/1000 мл: (ИН4)28Од 0,25 г; КН<РО4

0,02 r. Соотношение объема культуральной жидкости к объему загрязненных подземных вод составляло 0,5:100. Культуральная жидкость (раствор биомассы СРБ) подавалась в крайние скважины очага загрязнения. Из расчета горнорулной массы мощностью 30 м, объемом 420 мз общее количество раствора биомассы составило

0,210 м . Полученные результаты приведены в табл.3.

Подача культуральной жидкости в скважины, расположенные по контуру очага загрязнения (крайние скважины), определяется тем, что при наличии градиента концентраций происходит интенсивное наращивание биомассы, что исключает длительную стадию .адаптации микроорганизмов к условиям среды. Источником СРБ являются природные экониши, Подача в скважины культуральной жидкости, содержащей высшие углеводные полимеры и накопительную культуру СРБ, позволяет повысить степень очистки от загрязняющих элементов, снизить затраты и ускорить процесс очистки. В результате разности концентраций элементов микроорганизмы сами распространяются в загрязненный обьем, изменяя геохимическую среду, 8 результате взаимодействия сульфатредуцирующих бактерий с сульфатами происходят следующие преобразования; восстановление SOD до Н23; осаждище образовавшимся сероводо. родом халькофильных и близким к ним элементов (е, Си, п, Pb, FAo, Hg, Al, Со, Cd) в сульфидную (дисульфидную) нерастворимую форму; снижение при этом окислительно-socстановительного потенциала приводит к восстановлению (осаждению} селена, мышьяка, ванадия, радионуклидов, а нитраты восстанавливаются до молекулярного азота; подщелачивание среды; $04 + 6HzO+

+ 8e HzS + 100H, в результате повышается рН и происхо"0 дит осаждение элементов — гидролиэатов:

Al, Be, Сг, Мп.

Таким образом, воздействие сульфатредуцирующих бактерий на загрязненные подземные воды оказывает комплексное

1Б положительное воздействие с переводом в нерастворимую фазу большого спектра элементов-загрязнителей, регламентированных нормами ГОСТ. Одновременно происходит снижение общей минерализа20 ции растворов.

Результаты, подтверждающие выбор соотношения объема культуральной жидкости к объему загрязненных подземных вод, приведены в табл.2.

Из табл.2 видно, что при выходе эа нижний предел снижается степень очистки основных загрязняющих элементов, что объясняется недостатком бактериальных клеток в среде, участвующих в процессе очи30 стки.

При выходе за верхний предел степень очистки также снижаемся, так как вносится избыток клеток, который приводит к дефициту органического питания, что снижает

35 активность и жизнедеятельность СРБ, Кроме того, внесение больших объемов биомассы экономически не выгодно.

Результаты сравнительных испытаний способа-прототипа и предложенного спосо40 ба приведены в табл.З, Из табл.3 видно, что при очистке загрязненных подземных вод по предложенному способу степень очистки по основным загрязняющим элементам повышается, 4Б Предложенный способ позволяет осуществить экологическую очистку остаточных растворов подземного выщелачивания металлов, промышленных стоков горно- и гидрометаллургических предприятий без б0 специального перемещения очага загрязнения, не требует дорогостоящего и энергоемкого оборудования, отвечает требованиям охраны окружающей среды.

Формула изобретения

Способ очистки загрязненных подземных вод, предусматривающий закачкучерез скважины культуральной жидкости с сульфатедуцирующими бактериями и источниками органического питания, отл и ча юшийся тем, что закачку культуральной

1838598 жидкости в загрязненные воды осуществля- венно, при этом в качестве источника оргают по контуру очага загрязнения в объем- нического питания используют высшие угном соотношении (0,5-2);100 соответст- леводные полимеры.

Таблица 1

ГМЗ

2 хвостох

Раство

1 остаточный ПВ

Раство

Параметр, алемент ент а ия, мг/л ент а ия мл/л

Кон

Кон остаточная исхо ная остаточная исхо ная

7,85

7,15

1968

5,2

500

1,8

10000

PH

3042ИОз

Fe

3!

А1

Mg

Са

Мп

Tl

f4a

4&,0

300

31,85

19,83

3,50

209,84

201,5

4.0

0,01

55,65

32,37

1,7

0.07

ZA

Со

Ni

Cr

Си

$п

Sr

Be

Th

Мо

La

Ч

Zf

Nb

Pb

As

Sc

434,0

65,8

318,0

1025,1

443,3

10,01

0,12

196,1

88,9

3,0

0,47

0,96

0.16

0,23

0,4

15,0

0.12

0,4

0,52

0,88

10,4

7,84

0,08

0,98

0,14

2,90

3,80

45,2

0,23 0.25

0,034

0,04

0,08

3,0

0,003

0,09

0,10

0,40

2,20

0,75

0,01

0,24

0,03

0,20

1,10

3,8

0,05

0,28

4,89

0,42

183,31

371,8

10,47

0,024

183,0

49,81

1,08

0,80

0,80

0,025

0,04

0,8

4,8

0,004

0,8

3,96

0,02

0,88

0,049

0,019

0,017

0,028

0,40

0,40

2,0

0,04

0.20

4.0

0,10

88,64

166,24

8,70

0,006

40,43

40,82

0,42

0,02

0,02

0,013

0,0f

0.02

1,53

0,0008

0,04

0,16

0,005

0,44

0,01

0,004

0,003

0,007

0,10

0,30

0,5

0,01

1838598

Таблица 2

Таблица 3

Составитель Г.Шугина

Техред М. Моргентал

Редактор Л.Волкова

Корректор M:Êóëü

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2916 Тираж йодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Рауаская наб.. 4/5