Биохимическая очистка нефтесодержащих сточных вод

Справочная информация:


Сточные воды, содержащие 15-25 мг/л нефтепродуктов после механической и физико- химической очистки, перед сбросом в водоем направляют на биохимическую очистку, заключающуюся в окислении органических загрязнений микроорганизмами.
Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов требуются не только органические вещества, но и биогенные элементы (N, Р, К, Са, F, С1 и др.), источником которых в данном случае могут быть бытовые сточные воды. Оптимальное количество бытовых сточных вод для разбавления нефтесодержащих производственных стоков зависит от состава последних и определяется в каждом случае экспериментально, так как ненормированное использование бытовых стоков может привести к деградации (или ослаблению) адаптированной к данным загрязнениям микрофлоры.
Критерием степени пригодности метода биохимического окисления для обезвреживания органических загрязнений в сточных водах является биохимический показатель, определяемый как отношение полной биохимической потребности в кислороде (БПКполн) к химической потребности в кислороде (ХПК). ХПК различных фракций нефтепродуктов равна, г 02/г: бензиновой 3,5; лигроиновой 3,2; керосиновой 3,6; газойлевой 4,0; мазутной 4,2; БПКполн этих фракций составляет, г 02/г: бензиновой 0,12; лигроиновой 0,15; керосиновой 0,18; газойлевой 0,40; мазута 0,46. Биохимический показатель соответственно равен 0,03; 0,04; 0,05; 0,1 и 0,12, а скорость биохимического окисления у первых трех фракций 6 мг/г-ч, у последних двух - 8 мг/г-ч).
Биохимическое окисление проводят как в естественных условиях на полях фильтрации, орошения и биологических прудах, так и в искусственно созданных условиях на биофильтрах и в аэротенках. Поля фильтрации, поля орошения и биофильтры функционируют за счет почвенных биоценозов; биологические пруды и аэротенки - за счет биоценозов водоемов.
Для очистки нефтесодержащих сточных вод наибольшее распространение получили биофильтры и аэротенки. Биофильтр - прямоугольный или круглый резервуар обычно из железобетона (кирпича) с двойным дном. На верхнем дырчатом дне располагают фильтрующую загрузку из прочных химически стойких материалов: шлак, гранитный щебень, кокс, керамзит и др. Нижнее сплошное дно служит для сбора воды, прошедшей фильтрующую загрузку.
Биофильтры по окислительной мощности и величине допускаемой гидравлической нагрузки подразделяются на капельные и высоконагружаемые (аэрофильтры). В капельных биофильтрах кислород, необходимый для жизнедеятельности аэробного слоя биопленки, прикрепленной на поверхности фильтрующей загрузки, захватывается самой сточной водой, которую при помощи специальных насадок или реактивных оросителей периодически подают на обработку, равномерно распределяя по всей площади биофильтра. В аэрофильтрах под колосниковые решетки, на которых уложена загрузка, непрерывно при помощи вентиляторов подают воздух. Благодаря наличию гидравлических затворов, герметизирующих поддонное пространство, нагнетаемый воздух может выйти только через слой загрузки, вследствие чего происходит насыщение биопленки кислородом воздуха.
В процессе окисления загрязнений происходит образование новой пленки и отмирание старой, которая срывается с поверхности загрузки движущейся водой и выносится из биофильтра. Для ее задержания после биофильтров устраивают отстойники, как правило, вертикального типа.
В основу аэротенков положена деятельность микроорганизмов, обитающих в природных водоемах, т.е. активного ила (АИ). Аэротенки подразделяются на аэротенки с регенерацией и без регенерации активного ила, аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители и аэротенки- отстойники. В зависимости от аэрационных устройств имеются аэротенки с механической, пневматической и пневмомеханической аэрацией.
По степени очистки аэротенки подразделяют на высоконагруженные с частичной очисткой, остаточная БПК больше 10-15 мг/л, нормальнонагруженные с полной биоочисткой БПКполн = 10-15 мг/л и низконагруженные (с частичной и полной очисткой).

Наибольшее распространение для очистки небольших количеств сточных вод (12-700 м3/сут) получили компактные серийные установки типа БИ0 (с биофильтрами) и КУ (с аэротенками). Для очистки стоков используют комбинированные установки, выполняющие функции аэротенка и вторичного отстойника, аэроакселераторы, оксидаторы, реактиваторы и другие, в которых в разных комбинациях сочетаются процессы биокоагуляции, отстаивания, осветления во взвешенном слое осадка и аэробного биохимического окисления. Общим для всех видов комбинированных сооружений является значительное сокращение производственных площадей в результате создания более благоприятных усло¬вий для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила.
Одним из известных разработчиков такого рода комбинированных сооружений в нашей стране является ВНИИВОДГЕО.
В данном сооружении, получившем название "Окситенк", используется чистый или технический кислород, что улучшает деятельность активного ила, интенсифицирует окислительные процессы. Благодаря этому окислители имеют объем примерно на 50-70% меньше, чем обычные аэротенки, используемые для очистки этих же сточных вод.
Особого внимания заслуживают получившие большое распространение аэраторы, которые в зависимости от концентрации, характера сточной жидкости и периода аэрации могут работать на полную или неполную очистку сточных вод. Наибольшей известностью и распространением в мировой практике пользуются аэроакселерато¬ры зарубежных фирм "Инфилко" (США), "Памерсон" (Англия), "Дегремон" (Франция), "Лурги" (ФРГ). Также за рубежом находят применение шахтные аэротенки (JCJ, Англия) с эрлифтной циркуляцией, позволяющие в несколько раз сократить производственные площади и существенно снизить энергозатраты на аэрацию.
Шахтный аэротенк - это цилиндрический вертикальный резервуар (диаметр = 0,6 - 3 м, высота = 12 - 100 м), который может быть заглублен в землю или установлен на поверхности, с системой пневматической аэрации в одной части и эрлифтом в другой. В аэрационной части смесь движется вниз со скоростью 1 - 2 м/с, увлекая пузырьки воздуха, поступающего из аэратора, в эрлифтной части растворенный воздух десорбируется из иловой смеси. В илоотделителе уклон днища составляет 60°, перед входом в зону отстаивания предусмотрена камера воздухоотделения шириной 1 м, которая оборудована воздушным барометром для разрушения пены. Преимущества шахтного аэротенка перед обычным: в 2 - 2,5 раза меньше объем, высокая эффективность использования кислорода воздуха, сокращение прироста ила и его хорошая обезвоживаемость, независимость от климатических условий.
Интенсификация процесса биологической очистки нефтесодержащих и других промыш¬ленных стоков возможна за счет внесения в сточные воды необходимых микрофлоре активного ила макро- и микроэлементов, способствующих построению, росту, размножению микробной клетки; использования биокатализаторов, витаминов, ферментов; применения ус¬тойчивых к токсикантам микроорганизмов; обогащения активного ила микроорганизмами - деструкторами.
Интересная разработка ВНИИВ0ДГЕО -  конструкция компактного закрытого сооружения для аэробной биоочистки нефтесодержащих сточных вод с плавающей насадкой из гранул полиэтилена. Эта загрузка хорошо отмывается и не склеивается. Эксперименты на стендовой, пилотной и опытно-промышленной установках (производительность 20-60 л/ч) показали возможность очистки воды, прошедшей только механическую очистку. Концентрация нефтепродуктов в исходной воде составляла 150 мг/л, тогда как в сточных водах, подаваемых на очистку в аэротенк, содержание нефтепродуктов не должно превышать 25 мг/л. Эффективность очистки по нефтепродуктам составляет 82%.
Использование малой установки рационально там, где при дефиците площадей есть острая необходимость решать проблемы загрязнения окружающей среды, а применять типовые аэротенки с отстойниками не представляется возможным.

Спец.Предложение

тел.:   (495)660-0771 (многоканальный)
факс: (495)660-0772


г. Москва, ул. Ткацкая, 1

Rambler's Top100