Способ биологической очистки сточных вод



Способ биологической очистки сточных вод
Способ биологической очистки сточных вод
Способ биологической очистки сточных вод
Способ биологической очистки сточных вод
Способ биологической очистки сточных вод

Владельцы патента RU 2683522:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод. Способ включает обработку воды в аэротенках, причём перед вводом воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, смесь аэрируют, а процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл 2%-ного раствора сахарозы. Изобретение обеспечивает извлечение из сточной воды азота аммонийного, ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. 4 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к технологии водоочистки, и может быть включено в состав разрабатываемых и существующих схем обработки промышленных и бытовых сточных вод.

Известен способ очистки бытовых и производственных сточных вод путем контакта очищаемых сточных вод с корневой системой одного из видов сухопутных растений: тополя черного, зебрины висячей, гибискуса китайского (пат. RU №2061663 С1, C02F 3/32, опубл. 10.06.1996).

Недостатком способа является является устройство ботанических площадок и необходимость поддержания жизнедеятельности растений на осенне-зимний период путем применения отапливаемых помещений.

Известен способ выращивания Эйхорнии при гидроботанической очистке загрязненных вод (RU №2193532 С1, C02F 3/32, опубл. 27.11.2002). Известный способ основан на принципе гидроботанической очистки загрязненных сточных вод с использованием водного растения эйхорнии: плавающиее растения размещают на поверхности загрязненных вод с рН 5-9 и с начальным содержанием основных загрязняющих веществ в концентрациях до, мг/л: аммонийный азот 200, фосфаты 18, железо 22, щелочи 17, ПАВ 14, сульфиды 21, нефтепродукты 25, фенолы 340, взвешенные вещества 1500 при БПК-5 не более 1000 мг O2/л и ХПК не более 2000 мг O2/л. Растения дополнительно искусственно освещают лампами зелено-красного спектра мощностью не менее 300 Вт/м2. В холодный период растения укрывают светопроницаемой пленкой, увеличивающей красную составляющую спектра. В пространстве под пленкой периодически проводят проветривание в режиме отсутствия сквозняков. Воздух под пленкой дополнительно нагревают, например, тепловентиляторами. Температурный режим воздуха под пленкой поддерживают путем создания увлажняющего слоя в виде искусственного орошения или аэрозольного "одеяла". Загрязненные воды дополнительно подогревают или охлаждают.

Недостатком указанного способа является вынужденный подогрев или охлаждение очищаемых вод, а также отсутствие адаптационной способности водных растений к изменяющемуся составу сточных вод.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки сточных вод путем обработки воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках с последующей доочисткой воды при помощи контакта с высшим водным растением. Доочистку воды осуществляют одновременно с очисткой во вторичных отстойниках. В качестве высшего водного растения используют погруженную в воду валлиснерию спиральную Vallisneria spiralis (пат. RU №2322399, МПК C02F 3/32, опубл. 20.04.2008 г)

Недостатками известного способа является малая производительность технологии, равная 11 м3 сточной воды на 1 м3 бассейна, при которой достигается максимальная интенсивность поглощения валлиснерией загрязнений из сточных вод, а также сложность технологического процесса, требующая предшествующей обработки с применением механических и биологических методов очистки.

Задача изобретения - повышение степени очистки сточных вод при минимизации энергетических ресурсов.

Сущность изобретения заключается в том, что способ биологической очистки сточных вод, включающий обработку воды в аэротенках, введение микроводорослей, при этом перед вводом в аэротенк исходную воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем в очищаемую воду вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, общую смесь аэрируют со скоростью выхода струи 100-200 м/с и диаметром пузырька 1-4 мм, затем процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки с общей продолжительностью очистки 5-7 дней, причем образующийся гелеобразный шлам удаляют отстаиванием или фильтрованием.

Поставленная цель достигается путем контакта загрязненных сточных вод с микроводорослью Chlorella Vulgaris, при чем количество последней определяется экспериментальным путем согласно исходным и конечным показателям качества очистки. Процесс очистки дополнительно стимулируется волновым воздействием лучей красно-синего спектра цвета с длиной волны 450-650 нм и дозированием органического субстрата в виде 2%-го раствора сахарозы.

Chlorella Vulgaris - органическая суспензия зеленого цвета. Состав по ТУ 9291-004-12001826-2009.

1. В качестве источника освещения применяется светодиодная лента типа SMD 5050 (60 светодиодов/пог.м) по стандарту пыле-влагозащиты IP68. Оптимальные световые фильтры - красный и синий цвет, при длине волны 450 и 650 нм соответственно (см. Борисова В.Ю. Влияние освещенности биомассы на технологические параметры аэротенков. Технологии очистки воды "Техновод-2011": материалы 6 Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 20-23 сент., 2011 / В.Ю. Борисова, Е.В. Скибина, Н.С. Серпокрылов, Я.Ю. Каменев. - Новочеркасск, 2011. - С. 149-153). Угол рассеивания - 120 гр.

Техническим результатом является более полное извлечение из сточной воды азота-аммонийного, ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. В предлагаемом способе исходную воду разбавляют водой 1:3 для повышения эффективности расслоения. Используемая биологическая добавка в виде штамма микроводоросли Chlorella Vulgaris способствует увеличению окислительной способности и, как следствие, общему повышению деструктивного эффекта загрязняющих веществ. Волновое воздействие красно-синими лучами светодиодной ленты усиливает процесс фотосинтеза, приводя к образованию повышенных зооглейных скоплений в очищаемой воде, что обуславливает богатое видовое разнообразие и увеличенный окислительно-восстановительный потенциал.

Способ очистки сточных вод осуществляется следующим образом.

Исходную сточную воду с первоначальной концентрацией взвешенных веществ 8 мг/дм3, азота-аммонийного 1,01 мкг/дм3, ПАВ 3,7 мкг/дм3 разбавляют очищенной водой в соотношении 1:3, при этом рН=7. Далее вода подается в модельный аэротенк, выполненный в виде стеклянного сосуда со светопроницаемыми стенками, общим объем аэротенка 1 л. В очищаемую воду вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч, величина микроводоросли определяется экспериментальным путем согласно исходным и конечным показателям очистки. Общая биологическая смесь аэрируется мелкопузырчатой системой (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с). Процесс водоочистки интенсифицируется волновым воздействием лучей красно-синего спектра цвета с длиной волны 450-650 нм и дозированием 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Образующийся шлам гелеообразный и может быть удален отстаиванием или фильтрованием. Процесс очистки ведется при обычной температуре без корректировки рН. По окончании измеряются лимитирующие показатели загрязнений. Полученные результаты представлены в таблице 1. Лучший эффект очистки наблюдается при данном сочетании факторов.

Пример 1. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, предшествующей обеззараживанием ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:1, общий объем смеси 1 л, при этом рН=6,9. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая проджуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей фиолетового спектра цвета с длиной волны 400 нм и дозированием 25 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Пример 2. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, следующей после обеззараживания ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:2, общий объем смеси 1 л, при этом рН=6,9. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая продуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей красного цвета с длиной волны 700 нм и дозированием 40 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Пример 3. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, следующей после обеззараживания ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:4, общий объем смеси 1 л, при этом рН=7,3. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая продуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей красного цвета с длиной волны 750 нм и дозированием 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Способ биологической очистки сточных вод, включающий обработку воды в аэротенках, введение микроводорослей, отличающийся тем, что перед вводом в аэротенк исходную воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем в очищаемую воду вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, общую смесь аэрируют со скоростью выхода струи 100-200 м/с и диаметром пузырька 1-4 мм, затем процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки с общей продолжительностью очистки 5-7 дней, причем образующийся гелеобразный шлам удаляют отстаиванием или фильтрованием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для комплексной биохимической очистки бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод от азотсодержащих, фосфорсодержащих органических соединений, а также солей, взвесей и углеводородов в условиях суточных и годовых колебаний состава сточных вод.

Изобретение относится к системам очистки сточных вод и может быть использовано для очистки от СПАВ, органических загрязнений, взвешенных веществ и соединений азота.

Изобретение может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение относится способам очистки сточных вод. Описан способ очистки сточных вод, при котором проводят первичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ в зоне денитрификации, преденитрификацию для преобразования нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота в зоне денитрификации с периодическим перемешиванием отложившегося осадка, после чего производят доочистку сточных вод в биореакторе, после которого стоки выводят как очищенные воды, способ отличается тем, что дополнительно проводят усреднение и разбавление сточных вод рециркулируемой внутри очистного сооружения водой в зоне усреднения и разбавления с периодическим перемешиванием отложившегося осадка, после чего производят очистку осветленных сточных вод активным илом с периодическим отключением аэрации, в процессе чего производят периодическое насыщение сточных вод кислородом или воздухом в зоне преаэрации, проводя реагентную обработку сточных вод коагулянтом для реагентной дефосфотации и улучшения хлопьеобразования активного ила, после чего производят вторичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ и вынесенного из зоны преаэрации активного ила, после которого первую часть очищаемых вод подают на усреднение и разбавление сточных вод в зону усреднения и разбавления, а вторую часть очищаемых сточных вод подают на стадию очистки сточных вод, иммобилизованным биоценозом, для чего проводят насыщение сточных вод кислородом или воздухом в зоне контрактного биореактора с иммобилизованным биоценозом (биопленками), после чего производят третичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ и открепившейся биомассы в зоне третичного отстаивания, после которого часть выводят как очищенные воды, а часть очищаемых сточных вод подают в зону стабилизатора-регенератора для регенерации и повышения минерализации и более глубокой нитрификации, для чего проводят насыщение сточных вод кислородом или воздухом без добавления внешнего питания, после которого очищаемые сточные воды подают на стадию преденитрификации в зону денитрификации для создания в этой зоне аноксидных условий, необходимых для процесса денитрификации.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, на предприятиях промышленного и гражданского назначения. Способ включает очистку сточных вод от механических примесей, равномерный вывод обработанных сточных вод для анаэробной, аноксидной и аэробно-аноксидной биологической очистки активным илом, циркуляцию иловой смеси через мембранные модули при одновременном отводе фильтрата через поры мембран, периодическую отмывку внутренней поверхности и пор мембран от частиц активного ила и загрязнений, дополнительную доочистку, сбор, обеззараживание и транспортировку биологически очищенной сточной воды до места ее сброса при постоянном отводе активного ила из биореактора с последующей его дегидратацией в обезвоживающем агрегате.

Изобретения относятся к биологической очистке сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора и могут быть использованы в системах аэротенк - вторичный отстойник.

Изобретение может быть использовано в производстве галогенированных полимеров. Способ обработки сточных вод, образующихся при получении галогенированных полимеров в водной среде, включает стадию физико-химической обработки по меньшей мере одной части упомянутых сточных вод, при этом одну часть предварительно подвергают очистке с использованием одной физической обработки; стадию заключительной очистки, включающую биохимическую фильтрацию с применением мембранного биореактора по меньшей мере одной части воды, образующейся после физико-химической обработки.

Изобретение относится к очистке воды в непроточных водоемах от нефтепродуктов и тяжелых металлов. Способ очистки непроточных водоемов от тяжелых металлов и нефтепродуктов включает использование сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества.

Изобретение относится к комплексам очистки сточных вод, предназначенным для глубокой физико-химической и биологической (комбинированной) очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ, соединений азота, фосфора, поверхностно-активных веществ и других загрязнителей с обеспечением качества очистки до требований, допускающих сброс очищенной воды в водоемы рыбохозяйственного назначения.

Изобретение относится к водоподготовке. Система получения чистой и сверхчистой воды включает модуль предварительной подготовки воды, модуль получения воды 3 типа, модуль получения воды 2 типа и модуль получения воды 1 типа.

Группа изобретений относится к очистке и утилизации коммунальных стоков и может быть использована в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также для очистки промышленных и агропромышленных стоков.

Изобретение может быть использовано при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых для очистки подземных вод, загрязненных в результате техногенного воздействия.

Изобретение относится к области очистки воды из различных источников до уровня питьевой СанПиН 2.1.4.1074-01. Установка комплексной водоочистки универсальная мобильная автоматизированная УМКВА-1, смонтированная внутри утепленного обогреваемого обитаемого кузова-фургона, установленного на автошасси высокой проходимости, состоит из модулей водоподготовки, водоочистки и модуля автоматического управления и контроля.

Изобретение относится к области очистных сооружений, а именно к станциям очистки производственно-дождевых сточных вод для переработки дождевых, талых, сточных вод и вод производственного характера.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Станция очистки сточных вод включает три функциональных блока: предварительной очистки, коагуляции-флотации, доочистки и обеззараживания.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано в области питьевого водоснабжения для глубокой очистки питьевой водопроводной воды. Водоочистительная установка содержит программируемый блок управления 27, фильтры грубой 1 и тонкой 2 механической очистки, первый 3 и второй 4 обратноосмотические мембранные фильтры, насос 5 для перекачивания воды, входной 9 и выходной 33 электромагнитные клапаны, электронный датчик давления 8; вмонтированные в трубопровод по потоку счетчики расхода воды 10,11, 12 с первого по третий, первый 13 и второй 14 узлы контроля концентрации примесей в воде, первый 15 и второй 16 датчики "сухого хода", реле давления 17 очищенной воды, обратный клапан 18, запорные краны 19, 20, 21, 22 с первого по четвертый, манометры 23, 24, 25, 26 с первого по четвертый, камеру ультрафиолетового облучения 7.

Изобретение относится к водоподготовке. Способ фотохимической очистки воды включает процесс усиленного окисления загрязнений с использованием озона и ультрафиолетового излучения - фотолитического озонирования в гетерогенной системе вода - озонокислородная смесь.

Изобретение относится к комбинированной обработке и обеззараживанию воды и может быть использовано для очистки сильнозагрязненных сточных, фекальных и бытовых, природных вод из открытых и подземных источников.

Изобретение может быть использовано для очистки подземных водосборников и промышленных сбросов от взвешенных тонкослойных частиц, нефтепродуктов, металлов. Комплекс включает корпус с емкостью (1), транспортно-обезвоживающее устройство (5), модульные устройства для очистки воды трех типов (2, 3, 4), устройства подачи (19) и сброса воды (10).

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве очищенной морской воды для пищевого применения. Способ получения морской воды (M3) включает следующие стадии: забор и декантацию исходной морской воды, фильтрацию, стерилизацию до получения очищенной морской воды (M1).

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод. Способ включает обработку воды в аэротенках, причём перед вводом воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, смесь аэрируют, а процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл 2-ного раствора сахарозы. Изобретение обеспечивает извлечение из сточной воды азота аммонийного, ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. 4 табл., 3 пр.

Наверх