Способ биологической очистки нефтесодержащих сточных вод

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Баснин но-исследоваконструкторский ужающей природ- промыюленност идетельство СССР3/32, 1976.етельство СССР3/32, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Всесоюзный научтельский и проектноинститут охраны окрной среды в угольнои(54) (57) 1, СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕфТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД водными растениями - тростником, рдестом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий, в качестве водных растений дополнительно используют нитчатые водоросли рода С 1 айорЬога.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нитчатые водорос ли рода С 1 ас 1 орЬога используют в ко" личестве 4900-24600 г/м.3. Способ по пп. 1.и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что нитчатые водоросли рода С 1 аоорпога занимают 75-807 площади водоема.1154220 Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки слабоэагрязненных промышленных сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий.Известен способ очистки слабозагрязненных сточных вод предприятий химической промышленности и производств органического синтеза в каналах и биопрудах с высшими водными растениями: камышом, рогозом и тростником. Способ обеспечивает снижение концентрации взвешенных веществ и органических загрязнений в сточных водах 1 .Недостатком этого способа является его непредназначенность для очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, имеющих повышенную минерализацию. Способ заключается в том, что сточные воды, содержащие нефтепродукты и нефть, пропускают через заросли высших водных растений: камыш озерный, рогоз узколистный, тростник обыкновенный, камыш лесной, ежеголовник ветвистый, сусак зонтичный, осоку водную, осоку удлиненную, осоку пузырчатую, манник водяной, злодею канадскую, уруть мутовчатую, рдест блестящий, роголистник темно-зеленый, ряску маленькую 2 .Недостатками известного способа являются низкая интенсивность процессов очистки и большая площадь, занимаемая очистными сооружениями, а также сложность заготовкипосадки и культивирования большого числа используемых видов растений. Целью изобретения является интенсификация и упрощение процесса очистки от механических и химически стойких масляных эмульсий.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод водными растениями - тростником, рдестом, дополнительно используют нитчатые водоросли рода С 1 адорЬога;Причем нитчатые водоросли рода С 1 ас 1 орЬога используют предпочтительно в количестве 4900-24600 г/мз . Кроме того, нитчатые водорослизанимают 75-807. площади водоема.Нитчатые водоросли рода С 1 адорЬога обладают следующими биологичес.кими свойствами, присущими толькоданным водным растениям: видоваяспецифика морфологической структурыи метаболистических процессов суще ственно отличается от высших водных,растений и других водорослей, биомасса нитчатых водорослей рода С 1 аЙорйога может достигать значенийв 5-10 раэ превышающих биомассу высших водных растений, нитчатые водоросли рода С 1 адорЬога обладают болеевысокой удельной площадью активнойповерхности на единицу биомассы,биомасса водорослей равномерно распределена в толще водного слоя.Очистка воды от механическихи химически стойких масляных эмульсий является результатом действияводорослей совместно с организмамиперифитона и нефтеокисляющими микроорганизмами, входящими в состав биоценозов, формирующихся в водоемахв присутствии нитчатых водорослейрода С 1 адорЬога.30Водоросли рода С 1 адорЬога интенсифицируют процесс выделения иэводной среды тонкодиспергированныхмасляных частиц, осаждая и закрепляяих на своей поверхности. Улавливание нефтепродуктов происходит в З 5 7-25 раз быстрее, чем в присутствиивысших растений.Нитчатые водоросли интенсифицируют процессы биохимического окисления нефтепродуктов, выделяя вещества, стимулирующие развитие микроорганизмов и поглощая промежуточные:и конечные продукты разложения нефтепродуктов.Способ осуществляют следующимобразом. Сточные воды, содержащие механические и химически стойкие масляные эмульсии, подают в мелководные водоемы, заросшие нитчатыми водорослями рода С 1 ас 1 орйога и высшими водными растениями, Растения равномерно располагаются по всей площади водоемов или полосами перпендикулярно направлению тока воды, Водоемы имеют следующие параметры: общая длина 200- 800 м при ширине 3-10 м и глубине 0,5-0,8 м.Площадь, занимаемая растениями, составляет не менее 75-803 от общей площади водоемов. Очистку сточных вод осуществляют в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу не более 1-1,5 м с гочных вод на 1 м объема очистных сооружений в сутки и при исходной концентрации механических и химически стойких масляных эмульсий по нефтепродуктам 0,4-5,9 мг/л.Для равномерного распределения сточных вод в месте их поступления устанавливают распределительный по 15 ток. Выпуск воды .осуществляют через водосборный лоток и регулируемый водослив, позволяющий в сочетании с обваловкой водоемов повышать уровень воды в пределах очистных сооружений на 0,8-1,0 м по мере накопле 20 ния осадка.В процессе очистки сточных вод достигают снижения концентраций нефтепродуктов до значений, не превышающих 0,3 мг/л (предельно-допустимая25 концентрация в водоемах хозяйственно- питьевого значения).П р и м е р 1. Сточные воды, загрязненные механическими и химически стойкими масляными эмульсиями, при ЗО их содержания по нефтепродуктам 0,4- 2 мг/л очищают пропусканием через заросший канал площадью 1000 м, длиной 250 м, шириной 4 м. Глубина канала 0,5-1,2 м. Очистку воды производят в непрерывном проточном режиме с нагрузкой по объемному расходу 0,3 м сточных вод на 1 м площади канала в сутки. Средне-суточный объемный расход воды составляет 3043 м. 40Нитчатые водоросли рода С 1 айорЬога занимают 767 площади канала с образованием на глубине 0,5-0,8 м плотных зарослей достигающих поверхности воды. Количество нитчатых во дорослей составляет 5900-24600 г/м . В канале присутствуют высшие водные растения: тростник обыкновенный и рдест гребенчатый на площади не более 227 от общей площади водоема. 50Установлено, что в воде, прошедшей через канал с нитчатыми водорослями и высшими водными растениями, концентрация нефтепродуктов составляет в летних условиях при температуре 55о18-20 С и ранее-весенних условиях при температуре бС не более 0,3 мг/л. При этом интенсивность улавливания нефтепродуктов составляет 0,014 0,061 мг/м площади канала в секунду.Для сравнения определяют интенсивность улавливания механических и химических стойких масляных эмульсий по известному способу в прудах с высшими водными растениями: тростником, камышом, рогозом, урутью, рдестами. Интенсивность улавливания составляет не более 0,0021-0,0024 мг/м площади водоемов в секунду, Снижение концентрации нефтепродуктов до значений, не превышающих 0,3 мг/л, достигнуто в условиях непрерывного режима поступления сточных вод в объеме 3200 м /сут при площади занимаемой растительностью 18,8 тыс. м .Следовательно, интенсивность очистки сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий выше при использовании нитчатых водорослей рода С 1 айорпога в сравнении с высшими водными растениями и эффект очистки может быть достигнут в водоемах с меньшей площадью.П р и и е р 2. Очистку воды от химически стойкой масляной эмульсии в концентрации по нефтепродуктам 2,9-5,9 мг/л проводят в присутствии нитчатых водорослей рода С 1 ас 1 орЬога, количество которых составляет 4900 г на 1 м лабораторных емкостей в условиях непрерывного проточного режима очистки, осуществляемого в опытной лабораторной уСтановке. Нагрузка по объемному расходу 1 - 1,5 м воды на 1 м объема лабораторных емкостей в сутки.П р и м е р 3. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 14800 г/мП р и м е р 4. Очистку воды проводят аналогично описанному в примере 2. Количество водорослей 24600 г/мСравнительные данные предлагаемого способа с известным приведены в табл. 1 и 2. Результаты анализов воды по примерам 2-4 приведены в табл. 3.Установлено, что для обеспечения очистки сточных вод от химически стойких масляных эмульсий до концентраций по нефтепродуктам не. более 0,3 мг/л, при исходной концентрации 2,9-3,7 мг/л оптимальным для использования следует считать количество водорослей 4900-24600 г/м .1154220 В условиях исходных концентраций 5,2-5,9 мг/л оптимальным является количество водорослей 14800-24600 г/мСнижение количества водорослей за пределы минимального значения меиьше 4900 гlмт) приводит к упуешению эффекта очистки. Увеличение количества более 24600 г/м (верхний 1предел) невозможно ввиду биологической особенности рода С 1 а 1 орйога,Нитчатые водоросли рода С 1 а 1 орйота интенсифицируют процесс очистки сточных вод от механических и химически стойких масляных эмульсий, благодаря чему способ имеет следующие преимущества: очистка сточныхвод осуществляется на очистных соорружениях меньшей площадиу технологияочистки упрощается ввиду сокращенияколичества видов водных растений,в условиях термальных вод нитчатыеводоросли рода С 1 а 1 орЬога имеют круглогодичную вегетацию, посадка водорослей осуществляется простым внесением требуемой дозы на дно водоема(в известном - посадка требует специального закрепления зачатков растений); снижаются капитальные и приведенные затраты на очистку сточныхвод,10 15 Таблица 1 Содержание нефтепродуктов, мг/л Время проведения анализов Предлагаемый способ (приплощади водоема 1,0 тыс.м) До очистки После очистки Июнь 1981 г 0,3 0,6(0,3 0,3 2,0 Апрель 1982 г. иСО,З 0,4 Июль 1982 г. Таблица 2 Способ Показатели интенсивности процесса очистки Предлагаемый Пределы измерения интенсивности улавливания нефтепродуктов, мг/мс 0,014-0,061 0,0021-0,0024 Средние значения интенсивности улавливания нефтепродуктов, мг/мс 0,0018 О, 041 Таблица 3 Концентрация нефтепродуктов, мг/л 11 вариант До очистки После очистки 2,9 2,9 5,6 2900 2,9 5,6 5,0 3700 0,9 4,3 Масса. водорослей, г .на 1 м лабораторныхемкостей Известный способ (при площади водоема 24,6 тыс. м) До очистки После очистки До очистки После очисткиКонцентрация нефтепродуктов, мг/л 1 варна т До очистки После очистк чистки После очис 0/ Тираж 884НИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб.2 ,4