RU1787959C - Method of biological purification of sulfide containing sewage - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в сточную воду, загр зненную сероводородом и сульфидами , ввод т легкоокисл емые органические вещества, содержание которых определ ют по формуле: с, где ХПК - концентраци  биологически легкоокисл емых органических веществ, мг/л; С - концентраци  сульфидов в исходной сточной воде, мг/л; а - безразмерный коэффициент, равный 0,285-0,615. Сточную воду подают в реактор со взвешенным слоем загрузки с прикрепленными микроорганизмами. Биологическое окисление ведут до остаточной концентрации сульфидов 0,1-10,0 мг/л. Затем отдел ют взвешенные вещества. 2 табл. ел СSUMMARY OF THE INVENTION: easily oxidized organic substances are introduced into waste water contaminated with hydrogen sulfide and sulfides, the content of which is determined by the formula: c, where COD is the concentration of biologically easily oxidized organic substances, mg / l; C is the concentration of sulfides in the initial wastewater, mg / l; and - dimensionless coefficient equal to 0.285-0.615. Wastewater is fed into the reactor with a suspended loading layer with attached microorganisms. Biological oxidation is carried out to a residual sulfide concentration of 0.1-10.0 mg / L. The suspended solids are then separated. 2 tab. ate with

Description

Изобретение относитс  к области очистки сточных вод от серосодержащих соединений может быть использовано на локальных сооружени х биологической очистки .The invention relates to the field of wastewater treatment from sulfur-containing compounds can be used in local biological treatment plants.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение содержани  серосодержащих соединений в очищенной воде.The aim of the invention is to reduce the content of sulfur-containing compounds in purified water.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе биологической очистки сульфидсодержащих сточных вод, включающим обработку воды во взвешенном слое зернистой загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами с последующим отделением взвешенных веществ, процесс ведут до концентрации сульфидов в очищенной воде 0,1-10 мг/л в присутствии биоло- г.ически легкоокисл емых компонентов, содержание которых определ ют по формуле ХПК а с,The goal is achieved in that in the method for the biological treatment of sulfide-containing wastewater, including the treatment of water in a suspended layer of a granular charge with microorganisms attached to it, followed by the separation of suspended solids, the process is carried out to a concentration of sulfides in purified water of 0.1-10 mg / l the presence of biologically easily oxidized components, the content of which is determined by the COD formula a s,

где: ХПК- концентраци  биологически лег- коок исл емых органических веществ, мг/лwhere: COD is the concentration of biologically easy organic substances, mg / l

с - концентраци  сульфидов в исходной сточной воде, мг/лs - concentration of sulfides in the initial wastewater, mg / l

а - безразмерный коэффициент равный- 0,285-0,515a - dimensionless coefficient equal - 0.285-0.515

Способ осуществл ют следующим образом: в сточную воду, загр зненную сероводородом и сульфидами в концентрации 100-1000 мг/л, ввод т биологически легкоокисл емые органические вещества, например , пептон, ацетат, глюкозу, количество которых обеспечивает концентрацию по ХПК, определ емую по формулеThe method is carried out as follows: in the wastewater contaminated with hydrogen sulfide and sulfides at a concentration of 100-1000 mg / l, biologically easily oxidized organic substances, for example, peptone, acetate, glucose, the amount of which provides a concentration by COD, determined by the formula

ХПК а сCOD a s

где: с - исходна  концентраци  сульфидов, мг/лwhere: s - initial concentration of sulfides, mg / l

а - безразмерный коэффициент равный 0,285-0,615a - dimensionless coefficient equal to 0.285-0.615

XIXi

оо vj Юoo vj yu

ел оate about

Далее сточную воду подают в биореактор со взвешенным слоем загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами. В качестве загрузки примен етс  активированный уголь, песок, керамзит и др. Взве- шенность загрузки создаетс  за счет восход щего потока воды в биореакторе, расшир ющего загрузку.Next, the wastewater is fed into the bioreactor with a suspended loading layer with microorganisms attached to it. Activated charcoal, sand, expanded clay, etc. are used as the load. The weight of the load is created due to the upward flow of water in the bioreactor, expanding the load.

Процесс биологического окислени  провод т при времени обработки от 1 ч до 10 ч в зависимости от концентрации сульфидов и ведут до 6 сҐа4тЬ.чной концентрации в очищенной воде 0,10-10 мг/л. Затем из очищенной воды отдел ют взвешенные вещества путем фильтровани  или отстаивани , или флотации. Данные по осуществлению способа представлены в табл.1.The biological oxidation process is carried out at a treatment time of from 1 hour to 10 hours, depending on the concentration of sulfides and leads to up to 6 seconds to a total concentration of 0.10-10 mg / l in purified water. Then, suspended solids are separated from the purified water by filtration or settling, or flotation. Data on the implementation of the method are presented in table 1.

Если процесс биологического окислени  сульфидов провод т до их остаточной концентрации в очищенной воде менее 0,1 мг/л балансовое соотношение окисленных форм сдвигаетс  в сторону ЗаОз2, ЗОз , S042. В результате обработки практически вс  сульфидна  сера переходит в растворенные тиосульфаты, сульфиты и сульфаты. В этих случа х снижени  серосодержащих продуктов в очищенной воде не происходит и цель изобретени  не достигаетс . Если процесс биологического окислени  сульфидов провод т до их остаточной концентра- ции более 10 мг/л, в очищенной воде среди продуктов окислени  преобладают тиосульфаты и снижение серосодержащих продуктов в очищенной воде меньше, чем по прототипу.If the process of biological oxidation of sulfides is carried out to a residual concentration of less than 0.1 mg / l in purified water, the balance ratio of the oxidized forms is shifted toward ZaOz2, ZOz, S042. As a result of processing, almost all of the sulfide sulfur passes into dissolved thiosulfates, sulfites and sulfates. In these cases, the reduction of sulfur-containing products in purified water does not occur and the object of the invention is not achieved. If the process of biological oxidation of sulfides is carried out to a residual concentration of more than 10 mg / l, thiosulfates predominate among the oxidation products in the purified water and the decrease in sulfur-containing products in the purified water is less than in the prototype.

Увеличение коэффициента а более 0,615 в расчетной формуле не измен ет процент снижени  серосодержащих продуктов в очищенной воде, но приводит к повышенному расходу реагентов, используемых в ка- честве легкоокисл емой органики. Уменьшение значени  коэффициента а в формуле 1 ниже 0,205 не приводит к уменьшению содержани  серосодержащих продуктов в очищенной воде по сравнению с прототипом, что не обеспечивает достижени  поставленной цели.An increase in coefficient a over 0.615 in the calculation formula does not change the percentage of reduction of sulfur-containing products in purified water, but leads to an increased consumption of reagents used as readily acidic organics. A decrease in the value of coefficient a in formula 1 below 0.205 does not lead to a decrease in the content of sulfur-containing products in purified water in comparison with the prototype, which does not achieve the goal.

Пример1.В исходную сточную воду расходом 10 м3/ч, загр зненную сульфидами концентрацией 620 мг/л ввод т легко- окисл емые органические вещества в виде раствора пептона. Количество пептона по ХПК в сточной воде рассчитываетс  по формуле:EXAMPLE 1 Into the waste water with a flow rate of 10 m3 / h, contaminated with sulfides with a concentration of 620 mg / l, readily oxidized organic substances are introduced in the form of a peptone solution. The amount of peptone by COD in wastewater is calculated by the formula:

ХПК а с где с - концентраци  сульфидов, равна  620 мг/лCOD a with where c is the concentration of sulfides, equal to 620 mg / l

а - безразмерный коэффициент, равный 0,285and - dimensionless coefficient equal to 0.285

ХПК 0,285 620 176,7 мг/л Пептон ввод т в количестве 1767 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 176,7 мг/л.COD 0.285 620 176.7 mg / l Peptone is administered in an amount of 1767 g / h, providing a concentration of 176.7 mg / l in wastewater.

Далее сточную воду подают на обработку в биореактор со взвешенным слоем акти- вированного угл  АГ-3. Требуемое расширение загрузки 30%. Врем  обработки 6 часов. Концентраци  сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После отстаивани  обработанной воды количество серосодержащих веществ в очищенной воде 530 мг/л. Процент снижени  серосодержащих веществ в очищенной воде 14,4%. Next, the wastewater is fed for processing to the bioreactor with a suspended layer of activated carbon AG-3. Required load extension of 30%. Processing time 6 hours. The concentration of sulfides in purified water is 2.5 mg / l. After settling the treated water, the amount of sulfur-containing substances in the purified water is 530 mg / l. The percentage reduction in sulfur-containing substances in purified water is 14.4%.

П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимают значение коэффициента а в расчетной формуле равным 0,615. Количество пептона по ХПК в сточной воде рассчитываетс  по формулеPRI me R 2. The process is carried out analogously to example 1. Take the value of coefficient a in the calculation formula equal to 0.615. The amount of peptone by COD in wastewater is calculated by the formula

ХПК 0,615 620 382 мг/л Дл  осуществлени  процесса пептон ввод т в количестве 3820 мг/час, обеспечивающим его крнцентрацию в сточной воде 382 мг/л. Требуемое врем  обработки 6 часов , концентрацию сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После отстаивани  обработанной воды количество серосодержащих веществ в очищенной воде в пересчете на SCOD 0.615 620 382 mg / l. For the process, peptone is administered in an amount of 3820 mg / hour, providing a concentration of 382 mg / l in wastewater. The required treatment time is 6 hours, the concentration of sulfides in purified water is 2.5 mg / l. After settling the treated water, the amount of sulfur-containing substances in the purified water in terms of S

- 372 мг/л. Процент снижени  серосодержащих веществ в очищенной воде 40%.- 372 mg / l. The percentage reduction in sulfur-containing substances in purified water is 40%.

П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимаютзначение расчетного коэффициента - 0,48. Концентраци  ХПК по формуле составит:PRI me R 3. The process is carried out analogously to example 1. Take the value of the estimated coefficient of 0.48. The concentration of COD according to the formula is:

ХПК 0,48,620 300 мг/л,COD 0.48.620 300 mg / l,

Добавл ем в сточную воду пептон в количестве 3 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде по ХПК 300 мг/л. Врем  обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. Концентраци  сульфидов в очищенной воде - 2,5 мг/л. После обработки воды в биореакторе и последующей флотации взвешенных веществ количество серо- содержащих продуктов в очищенной воде в пересчете на S-432,1 мг/л. Процент удалени  серосодержащих продуктов - 30,3%.We add peptone to wastewater in an amount of 3 g / h, which ensures its concentration in wastewater at a COD of 300 mg / l. The treatment time for wastewater in the bioreactor is 6 hours. The concentration of sulfides in purified water is 2.5 mg / l. After water treatment in the bioreactor and subsequent flotation of suspended solids, the amount of sulfur-containing products in purified water in terms of S-432.1 mg / L. The percentage removal of sulfur-containing products is 30.3%.

П р и м е р 4. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимаем значение коэффициента в расчетной формуле - 0,1, тогдаPRI me R 4. The process is carried out analogously to example 1. Take the value of the coefficient in the calculation formula - 0.1, then

ХПК 0,1 620 62 мг/лCOD 0.1 620 62 mg / l

Пептон в сточную воду ввод т в количестве 620 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 620 мг/л. Концентраци  сульфидов в очищенной водеPeptone is introduced into wastewater in an amount of 620 g / hr, providing a concentration of 620 mg / l in wastewater. The concentration of sulfides in purified water

- 2,5 мг/л. Врем  обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. После обработки воды в биореакторе и последующей флотации дл  определени  взвешенных веществ, количество серосодержащих продуктов в очищенной воде - 580,4 мг/л, процент удалени  серосодержащих продуктов 8%.- 2.5 mg / l. The treatment time for wastewater in the bioreactor is 6 hours. After water treatment in the bioreactor and subsequent flotation to determine suspended solids, the amount of sulfur-containing products in purified water is 580.4 mg / l, the percentage of sulfur-containing products removed is 8%.

П р и м е р 5. Процесс ведут аналогично примеру 1. Принимают значение коэффициента в формуле - 0,8PRI me R 5. The process is carried out analogously to example 1. Take the value of the coefficient in the formula - 0.8

ХПК 0,8 620 496 мг/лCOD 0.8 620 496 mg / l

Пептон в сточную воду ввод т в количестве 4960 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 496 мг/л. Врем  обработки сточной воды в биореакторе - 6 часов. Концентраци  сульфидов в очищенной воде - 2,4 мг/л. После обработки воды в биореакторе и последующего отстаивани  взвешенных веществ общее количество серосодержащих продуктов в очищенной воде -372 мг/л. Процент удалени  серосодержащих продуктов - 40%.Peptone is introduced into wastewater in an amount of 4960 g / hr, providing a concentration of 496 mg / l in wastewater. The treatment time for wastewater in the bioreactor is 6 hours. The concentration of sulfides in purified water is 2.4 mg / l. After water treatment in the bioreactor and subsequent sedimentation of suspended solids, the total amount of sulfur-containing products in purified water is -372 mg / l. The percentage removal of sulfur-containing products is 40%.

П р и м е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду ввод т белок серицин в количестве 2850 г/л, обеспечивающим его концентрацию в очищенной воде 300 мг/л (а 0,48). Врем  обработки воды в биореакторе 7,5 часов. Сульфиды в очищенной воде практически отсутствуют (0,05 мг/л). После отделени  взвешенных веществ путем отстаивани  концентраци  серосодержащих компонентов в пересчете на S в очищенной воде - 570,4 мг/л. Процент удалени  серосодержащих компонентов- 8,0%.Example 6 The process is carried out analogously to Example 1. Sericin protein is introduced into the wastewater in an amount of 2850 g / l, providing a concentration of 300 mg / l in purified water (a 0.48). The processing time of the water in the bioreactor is 7.5 hours. Sulfides in purified water are practically absent (0.05 mg / l). After separation of suspended solids by sedimentation, the concentration of sulfur-containing components in terms of S in purified water is 570.4 mg / l. The percentage removal of sulfur-containing components is 8.0%.

Пример. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду ввод т балок серицин в количестве 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента а в расчетной формуле составл ет 0,48. Врем  обработки воды в биореакторе 6,8 часов. Концентраци  сульфидов в очищенной воде 0,1 мг/л. После отделени  взвешенных веществ путем отстаивани  концентраци  серосодержащих компонентов в пересчете на S в очищенной воде - 527 мг/л. Процент удалени  серосодержащих компонентов 15%.Example. The process is carried out analogously to example 1. Sericin beams are introduced into the wastewater in an amount of 2850 g / h, providing a concentration of 300 mg / l in wastewater. The coefficient a in the calculation formula is 0.48. The time of water treatment in the bioreactor is 6.8 hours. The concentration of sulfides in purified water is 0.1 mg / l. After separation of suspended solids by sedimentation, the concentration of sulfur-containing components in terms of S in purified water is 527 mg / l. The percentage removal of sulfur-containing components is 15%.

П р и м е р 8. Процесс ведут аналогично примеру 1. В стоиную воду ввод т белок серицин в количест ее 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента в расчетной формуле составл ет 0,48. Врем  обработки сточной воды в биореакторе 5,8 ч. Концентраци  сульфидов в очищенной воде 2,5 мг/л. После удалени  взвешенных веществ путем отстаивани  обща  концентраци  серосодержащих продуктов составл ет 430,9 мг/л. Процент удалени Example 8. The process is carried out analogously to example 1. Sericin protein is introduced into stagnant water in an amount of 2850 g / h, ensuring its concentration in wastewater 300 mg / l. Moreover, the coefficient value in the calculation formula is 0.48. The treatment time for wastewater in the bioreactor is 5.8 hours. The concentration of sulfides in purified water is 2.5 mg / l. After removal of suspended solids by settling, the total concentration of sulfur-containing products is 430.9 mg / l. Removal Percentage

серосодержащих веществ в очищенной воде 30,5%.sulfur-containing substances in purified water 30.5%.

П р и м е р 9. Процесс ведут аналогично примеру 1. В сточную воду ввод т белокPRI me R 9. The process is carried out analogously to example 1. Protein is introduced into waste water

серицин в количестве 2850 г/час, обеспечивающим его концентрацию в сточной воде 300 мг/л. При этом значение коэффициента в расчетной формуле составл ет 0,48. Врем  обработки сточной воды в биореакторе 5,5sericin in an amount of 2850 g / h, ensuring its concentration in wastewater 300 mg / l. Moreover, the coefficient value in the calculation formula is 0.48. Sewage treatment time in the bioreactor 5.5

ч. Концентраци  сульфидов в очищенной воде 10,0 мг/л. После удалени  взвешенных веществ путем флотации концентраци  серосодержащих компонентов в очищенной воде составл ет 439,6 мг/л. Процент удалени  серосодержащих веществ в очищенной воде 29,1%.h. The concentration of sulfides in purified water is 10.0 mg / l. After removal of suspended solids by flotation, the concentration of sulfur-containing components in purified water is 439.6 mg / l. The percentage removal of sulfur-containing substances in purified water is 29.1%.

П ри ме р 10. Процесс ведут аналогично примерам 6-9. Врем  обработки сточной воды в биореакторе-5,0 часов. Концентраци Example 10. The process is carried out similarly to examples 6-9. The treatment time for wastewater in the bioreactor is 5.0 hours. Concentration

сульфидов в биореакторе - 12 мг/л. После удалени  взвешенных веществ путем флотации концентраци  серосодержащих компонентов в очищенной воде составл ет 571,6 мг/л. Процент удалени  серосодержащихsulfides in the bioreactor - 12 mg / l. After removal of suspended solids by flotation, the concentration of sulfur-containing components in purified water is 571.6 mg / l. Sulfur Removal Percentage

веществ в очищенной воде - 7,8%.substances in purified water - 7.8%.

Сравнительные данные по очистке сточных вод по предлагаемому способу и прототипу представлены в таблице 2,Comparative data on wastewater treatment according to the proposed method and prototype are presented in table 2,

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позвол ет снизить концентрацию серосодержащих продуктов в очищенной воде от 580 мг/л до 530,7-372 мг/л, что составл ет 14,4-40%.Thus, the use of the proposed method in comparison with the prototype allows to reduce the concentration of sulfur-containing products in purified water from 580 mg / l to 530.7-372 mg / l, which is 14.4-40%.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ биологической очистки суль- фидсодержащих сточных вод, включающий обработку во взвешенном слое зернистой загрузки с прикрепленными к ней микроорганизмами с последующим отделением взвешенных веществ, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  содержани  серосодержащих соединений, процесс ведут до концентрации сульфидов в очищенной воде 0,1-10 мг/л в присутствии биологически легкоокисл емых органических соединений, содержание которых определ ют по формулеThe method of biological treatment of sulfide-containing wastewater, including processing in a suspended layer of a granular charge with microorganisms attached to it, followed by separation of suspended solids, characterized in that, in order to reduce the content of sulfur-containing compounds, the process is carried out to a concentration of sulfides in purified water of 0.1 -10 mg / l in the presence of biologically easily oxidized organic compounds, the content of which is determined by the formula ХПК а с, где ХПК - концентраци  биологически легкоCOD a s, where COD - concentration is biologically easy окисл емых органических соединений, мг/л;oxidizable organic compounds, mg / l; с - исходна  концентраци  сульфидов, мг/л;c is the initial concentration of sulfides, mg / l; а - безразмерный коэффициент, равныйand - dimensionless coefficient equal to 0,285-0,615.0.285-0.615. Та б л и ца 1Table 1 Таблица2Table 2