Способ биологической очисткисточных вод ot ионов тяжелыхметаллов

 

Сеюэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (я)м к„.з (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180679 (21) 27824,92/29-26 с присоединением заявки ¹

С 02 F 3/34

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03>1. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.0381 (53) УДК 628. 35 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А,Н. Илялетдинов и В.Д. Глазунов

Институт микробиологии и вирусологии AH Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к очистке сточных вод предприятий цветной металлургии, обогатительных фабрик,заводов синтетического каучука, заводов по производству хлорной извести, в частности при удалении из стоков ионов тяжелых металлов (ИТМ) биологическим способом, например, при осаждении ИТМ сероводородом — продуктом жизнедеятельности сульфатредуцирующих

10 микроорганизмов .

Известен способ биологической очистки сточных вод с использованием для отделения микроорганизмов от воды полупроницаемой пленкой (1J . 15

Однако такое устройство не гарантирует сохранность микроорганизмов при осаждении ионов тяжелых металлов или при сбросе в сточную воду других токсикантов.

2б

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является биологический способ осаждения ИТМ сероводородом — продуктом жизнедеятельности сульфатредуцирующих микроорганизмов 21, .Способ прост в осуществлении,однако ненадежен в экспериментальных условиях (залповый сброс загрязните- 30 лей, уменьшение популяции мчкроорганиэмов в конкурентной борьбе за экологическую нишу, при естественном изменении условий окружающей среды и т.д.).

Цель изобретения — защита сульфатредуцирующих микроорганизмов при залповых выбросах ионов тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается тем, что микроорганизмы. культивируют в емкости из полупроницаемой мембраны, погруженной в сточную воду.

Мембрана пропускает растворенный сероводород в сточную воду, но прегятствует проникновению сульфатреду-. цирующих микроорганизмов в сточную воду и предохраняет микроорганизмы от напосредственного воздействия HTN и других токсикантов сточных вод. В качестве нолупроницаемой мембраны используют полученные искусственно органические (целлофан, коллодий) или неорганические осадочные (гексациано-П-феррат меди) пленки, выстилающие емкость из мелкопористого материала.

На фиг. 1 показана. схема устройства при запуске в работу на фиг.2 система в рабочем положении.

812762

Концентрация Н9 (Hc S0+), мг/л

Варианты

Время, мин

15 30

4 5

4,1 2,5 0,2

16,6 16,6 16,6

6,6

16,6

4,7

Опыт

Контроль

16,6

16,6 формула изобретения

Схема включает емкость 1, накопи тельную бобину 2, приемную бобину

3, валик 4.

Емкость 1 (полый рукав) из полупроницаемой мембраны с накопительной (с месячным, квартальным, годичным запасом) бобины 2 перематывают на приемную бобину 3 через валик 4 против или поперек направления потока сточной воды. Емкость 1 с культуральной жидкостью погружена в сточную g воду.

Сульфатредуцирующие микроорганизмы культивируют в культуральной жидкости с избытком сульфат-ионов. Продуцируемый микроорганизмами сероводород, проходя стенки рукава, осажда- 1Я ет ИТМ на наружной поверхности мембраны и частично в объеме сточной воды. Сульфиды металлов, накапливающиеся на наружной поверхности мембраны или выпадающие в осадок, можно впос- 2О ледствии утилизировать.

Пример. В лабораторных усло° виях проводят осаждение ионов ртути, железа, цинка, меди, кадмия по предОпределение Нд + дитизоновым методом показало следующее.

В контрольном варианте осаждение ионов ртути практически прекратилось по истечении 15 мин, тогда как в опыте за 4 часа 45 мин концентрация ионов ртути уменьшилась в 50 раз с момента прекращения осаждения в контроле и в 1000 раз — от начала эксперимента. Дальнейшее изучение показало, что микроорганизмы в опытном варианте сохраняли жизнедеятельность в течение 1,5 сут до полного израсходования запаса сульфат-ионов в культуральной жидкости при полном отсутствии ионов. ртути в воде. При обеспеченности органическим веществом и сульфатами культура сульфатредуцирующих бактерий может осуществ- $5 лять свою жизнедеятельность довольно длительный срок.

Использование устройства по предлагаемому способу позволяет включить его в работу на любом этапе техноло- О гической цепи очистных сооружений, внедрение его не предусматривает капитальных затрат на переоборудование существующих очистных сооружений.Спо-i со6 прост и эффективен, позволяет лагаемому способу с использованием в качестве полупроницаемой мембраны целлофана.

Исходная концентрация ИТМ достигает таких величин (превышающих концентрацию ИТМ в промышленных стоках на 3-4 порядка), которые являются летальными для сульфатредуцирующих микроорганизмов в контрольных вариантах.В качестве контроля используют емкость иэ трехслойной хроматографичеекой бумаги,не препятствующей проникновению ИТМ в культуральную жидкость

В таблице показано осаждение ионов ртути в водопроводной воде смешанной культурой сульфатредуцирующих микроорганизмов в целлофановой емкости (опыт) и в емкости иэ трехслойной хроматографической бумаги (контроль) при исходной концентрации

Hg+ 200,0 мг/л в объеме воды по 7 литров в контроле и опыте. Объем культуральной жидкости — по 600,0 мл.

Время, ч

T E (производить запуск и остановку, интенсификацию и торможение процесса микробиологической сульфатредукции, предохраняет микроорганизмы от гйбели при залповых сбросах вредных веществ в сточную воду, в аварийной обстановке на очистных сооружениях, при поступлении в стоки высоких концентраций ионов тяжелых металлов.

Способ биологической очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов связыванием сероводородом бактериального происхождения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью защиты сульфатредуцирующих микроорганизмов при залпбвых выбросах ионов тяжелых металлов, микроорганизмы культивируют в емкости иэ полупроницаемой мембраны, погруженной в сточную воду .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии 9 48-40971, кл. 5(2), сб. 69 (113)p 1973.

2. Илялетдинов А.Н. и др. Микробиология, т. 46, вып. 1, 1977 (прототип).

8127б2

Фиа 1

Фиг.2

Составитель Ю. Федькушов

Редактор М. Петрова Техред .Корректор М.Коста

Заказ 679/28 . Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4