Устройство для осаждения ионов тяжелых металлов

СНИХ СНИХ А 65 4 С 02 Р 3/34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вод от дородом позволя мыот з контрол тельнос процесс ельств 3/34, ьство 3/34,ОСА 11 ДЕН носится к устройочистки сточныхГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт микробиологии и вируслогии АН КазССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЯ ИОНОВТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение отствам . биологической онов тяжелых металлов серовобиогенного происхождения и т предохранить микроорганизалповых сбросов, обеспечитьи регулирование жизнедея- и микроорганизмов и упроститьУстройство представляет согерметичных соединенных межтрубопроводами сосуда, один ых предназначен для культиви-, микроорганизмов, а другой " актирования культуральнойсо сточной водой, причем во сосуде расположен трубоиз полупроницаемой мембил е бои два ду собо из кото рования для кон жидкости втором провод раны. 11 12Изобретение относится к устройствам биологической очистки сточныхвод промышленных предприятий от ионовтяжелых металлов (ИТМ) .и может бытьиспользовано 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 герметичнойреакционной емкости 1, соединенной семкостью 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 изполунроницаемой мембраны для пропускания очищаемой воды. Очищенная водапоступает в лоток-отстойник 9,Устройство работает следующим образом.В емкость 2 заливают воду, вносятизбыток источника сульФатов, например гипса, добавляют органическое ве,щество как источник углерода длясульФатвосстанавливающих микроорганизмов вводят культуру микроорганизмов и культивируют в течение 7-10дней для образования достаточной концентрации сероводорода в среде (300800 мг/л). За оптимумом условий культуральной среды следят по показаниямдатчиков 5, 6 и 7 и при необходимости корректируют условия в емкости 2.Воду содержащую ИТМ, прокачивают потрубопроводу 8, а культуральную среду направляют из емкости 2 через трубопровод 3 в емкость 1, "а из нее потрубопроводу 4 - в емкость 2, т,е.культуральная жидкость циркулирует.по замкнутому контуру, Сероводород,продуцируемый микроорганизмами в емкости 1, проникает в трубопровод 8 иосаждает ИТМ. Образовавшийся нерастворимый сульФид металла током водывыносится в лоток-отстойник 9. Ис-:пользуя зависимость образования сульФидов различных металлов от величинырН раствора, создают в потоке очищаемой воды нужное значение рН и селективно, осаждают металл в виде сульфнда, причем отделение начинают с сульФида металла, осаждающегося при более 63654 1 кислом значении рН, Для очистки воды, выходящей из лотка-отстойника 9, от другого иона металла рН воды доводятщелочью до требуемого для осаждениявторого сульФида металла и вновь пропускают по трубопроводу 8 через емкость 1;П р и и е р 1, В лабораторных условиях проводят осаждение Сц (100 мгСцЗО /л) на установке с объемом культуральной жидкости сульфатвосстанавливающих микроорганизмов 15 л.Скорость протока раствора меди4 л/мин. Диаметр целлоФанового тру 15 бопровода 22 им, длина его рабочейчасти 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 водене обнаружена, Получают 1471 мг осадка сульФида меди.П р и м е р 2, В лабораторных .условиях проводят селективное осажде- ние меди из смеси (Сп 440 мг/л, Ре . 150 мг/л) при значении рН 1,65.После 30-минутного пропускания смеси по целлоФановому трубопроводу через культуральную жидкость сульатвосстанавливающих микроорганизмов (прочие условия аналогичны примеру ) медь из раствора осаждают полностью в ви-де сульфида, концентрация сульФатажелеза сохраняется на исходном уровне поскольку при этом значении рНсульфид железа не образуется, Послеполного осаждения меди доводят рНочищаемой воды до 5,7 и осаждают втечении 30 мин железо в виде сульфида. Осаждение полное. Численность иактивность микроорганизмов сохраняется .на прежнем уровне, несмотря на неблагоприятно низкое для них значениерН.Расчеты показывают, что при сум-.марном содержании в сточной воде ИТМ10 мг/л и скорости протока воды 1215 л/мнн установка, содержащая 100120 рабочих элементов иэ полупроницаемой мембраны способна перерабоз фтать до 2000 м /сут причем из сравнительно бедных по ИТМ стоков, можно,получать 9-20 т/год сульФидов ценныхметаллов. Для осаждения такого коли честна ИТМ достаточен обьем культуральной жидкости сульФатвосстанавливающих микроорганизмов 10 мэ с минимальной продукцией сероводородаСоставитель Г. Лебедевактор Л. Веселовская Техред И.Попович Корректор В. Бутя Заказ 5491/23 Тираж 864 ВНЮПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж"35, РаувПодписноеомнтета СССРоткрытийкая наб д. 4/ изводственно-полнгра 4 аческое предприятие, г. Ужгород оектная, 4 3 1263654 4400 мг/л, максимальная же продукция чики контроля состояния микроорганизсероводорода составляет 800-1000 мг/л. мов и трубопровод из полупроницаемойЦомимо получения ценных сульФидов мембраны, о т л и ч а ю щ е е с яметаллов применение предлагаемого тем, что, с целью предохранения микспособа позволит, очистив воду отроорганизмов от залповых сбросов,ИТМ, осуществить водооборот на тех обеспечения контроля и регулированияпредприятиях, где ИТМ препятствует их жизнедеятельности и упрощения проэтому, цесса, герметичная емкость выполненав виде двух соединенных трубопровода Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1 О ми сосудов, один из которых предназ-,Устройство для осаждения. ионов .тя- начен для культивирования микрооргажелых металлов сероводородного био- низмов, а другой " для контактировагенного происхождения, содержащеения культивированной жидкости согерметичную емкость для контролируе- сточной водой, причем трубопровод измого культивирования микроорганиз-полупроницаемой мембраны расположенмов - продуцентов сероводорода, дат- во втором сосуде,