Спосіб запуску біологічних очисних споруд
Власники патенту UA 2467959:
Спосіб запуску біологічних очисних споруд передбачає подачу стічної води в аераційну ємність, культивування біоценозу в умовах аерації. Культивування біоценозу здійснюється безперервною аерацією протягом 36-48 годин у режимі 0,5-1,0 м 3 /год повітря на 1 м 3 аеротенку порції освітлених господарсько-побутових стоків з додаванням до них біологічно активних сполук азоту та фосфору при співвідношенні БПК5: N:P=100:l:0,5. Одночасно додають адаптоген при поступовому, за 36-48 годин, нарощуванні в стоках, що очищаються, задається концентрації реперного компонента, що міститься в адаптогені, від 0 до 5 * 10 4 ГДК. Винахід забезпечує прискорений запуск біологічних очисних споруд, скорочення часу нарощування біоценозу. Вихід на режим очищення освітлених господарсько-побутових стоків від забруднювачів здійснюється за 5 діб. 2 з.п. ф-ли, 1 табл., 1 ін.
Винахід відноситься до галузі біохімічного очищення стічних вод і може бути використане для прискореного запуску очисних споруд, у тому числі тимчасово не діючих, та адаптації до специфічних забруднювачів промислових стічних вод в нових умовах роботи.
Відомий спосіб біологічного очищення стічних вод в аеротенці з використанням активного мулу і біостимулятора, як використовують екстракт надлишкового активного мулу (АС СРСР №546568, кл. С02С 5/10).
Недоліком відомого способу є низька швидкість формування в очисних спорудах біомаси, причому неспецифічного складу, висока трудомісткість та неможливість цілеспрямованого регулювання ефективності очищення стічних вод.
Найбільш близьким способом, прийнятим за прототип, є спосіб культивування біоценозу активного мулу в умовахаеробного біологічного процесу шляхом безперервної аерації повітрям стічної води (АС СРСР №1574546, кл. C02F 3/34).
Недоліком відомого способу є неможливість спрямованого регулювання ефективності очистки стічних вод, т.к. процес відбувається безконтрольно і значною мірою залежить від зовнішніх випадкових умов. До недоліків відомого способу відносяться також висока трудомісткість та тривалий період виходу очисних споруд на режим. Крім того, недоліком відомого способу є одностороння спрямованість сформованої біомаси до природних органічних забруднювачів, що зумовлює непідготовленість очисних споруд до прийому реальних стічних стічних вод. Це з тим, що у природі відсутні мікроорганізми, харчування яких спеціалізоване на синтетичних продуктах промислової хімії.
Завданням винаходу є прискорений запуск біологічних очисних споруд, підготовлених до умов роботи, що змінюються - адаптація робочої біомаси до потенційних промислових забруднювачів, скорочення часу нарощування спеціалізованого активного мулу.
Поставлене завдання вирішується тим, що біоценоз, що формується, тимчасово непрацюючих біологічних очисних споруд одночасно (синхронно) забезпечується киснем, поживно-біогенними продуктами та адаптогеном. Як поживно-біогенні продукти використовуються джерела вуглецю, азоту і фосфору. Як адаптоген використовуються суміші основних забруднювачів промислових стічних вод, що не мають прямих аналогів у природних умовах. Біомаса звичайних очисних споруд не пристосована до переробки таких забруднень. Введення цих стічних вод на стандартно діючі (прототипу) біологічні очисні споруди призводить до придушенняжиттєдіяльності активної біомаси та потрібен тривалий період (від 12 до 15 діб) її реабілітації та адаптації до таких забруднювачів. У той же час, подача недостатніх кількостей адаптогену не дає позитивних результатів, оскільки зростання спеціалізованої біомаси гальмується біомасою, що звикла до живлення компонентами стоків. Тому процеси адаптації та зростання спеціалізованої біомаси мають бути взаємоузгоджені.
Пропонований спосіб здійснюється наступним чином.
В одну секцію аеротенка об'ємом 500 м 3 - 2000 м 3 закачують освітлені господарсько-побутові стоки, вводять в них біологічно активні добавки, модельний забруднювач промислових стоків, до прийому яких готуються дані біологічні очисні споруди (адаптоген), і піддають цю суміш режимі від 0,5 до 1,0 м 3 /годину на 1 м 3 стічної води в аеротенці протягом 36-48 годин (період адаптації). Джерелом вуглецю для біомаси, що росте, є органічні забруднення природного походження госппобутових стоків. В якості біологічно активних добавок використовують сполуки азоту та фосфору, наприклад, сульфат амонію і фосфат натрію, що додаються у стічні води у співвідношенні БПК5:N:Р=100:1:0,5. Як адаптоген використовують освітлені виробничі стоки, до прийому яких готуються дані біологічні очисні споруди або штучно приготовлений розчин, що містить потенційні забруднювачі. Цей розчин повинен відповідати складу реальних виробничих стічних вод і містити переважно однотипні компоненти, з яких вибирають основний (реперний) компонент, за яким буде здійснюватися контроль якості стічних вод. Для підприємств хімічного профілю - типу «хімволокно» як реперний компонентзалежно від конкретного виробництва може використовуватися капролактам, що має ГДК=0,01 мг/л, або формальдегід, що має ГДК=0,1 мг/л, або подібна сполука. Для стічних вод підприємств нафтохімічної промисловості реперним компонентом можуть використовуватись, наприклад, нафтопродукти з ГДК = 0,05 мг/л.
Подачу адаптогену в аеротенк здійснюють із середньою швидкістю від 200 до 1100 ГДК/год, де ГДК - значення гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин (реперного компонента) у водах водних об'єктів рибогосподарського значення.
При цьому задається (надходить) концентрація забруднювачів в аеротенці протягом періоду адаптації змінюється від 0 до 5,5 * 10 4 ГДК. Через 36-48 годин адаптація біологічних очисних споруд до промстоків закінчується і ці споруди виводять на повний режим безперервної аерацією протягом 60-72 годин в об'ємі від 1,0 до 1,5 м 3 /год на 1 м 3 стічної води в аеротенці. За цей час (60-72 години) відбувається накопичення спеціалізованої біомаси і очисні споруди можуть починати працювати при повному реальному завантаженні.
Одну секцію аеротенку обсягом 500 м 3 на 4/5 обсягу заповнюють освітленими господарсько-побутовими стоками з міської каналізації з БПК5 рівним 580 мгО2/л. В аеротенк вносять 10,9 кг сульфату амонію та 6,1 кг фосфату натрію. Включають аерацію в режимі 200 м3/годину. Одночасно малими порціями починають вводити попередньо сконцентровані стоки промивання виробництва синтетичного волокна капрон (адаптоген). Концентрація реперного компонента (капролактам) в адаптогені дорівнює 2500 мг/л. Перша порція становить 2,1 м 3 адаптогену. Далі щогодини протягом 48 годин додають по 2,1 м 3 адаптогену. Після закінчення 48 годин (період адаптації) другу секцію аеротенку заповнюють освітленими господарсько-побутовими стоками з міської каналізації та «зациклюють» з першою секцією. Включають аерацію на весь аеротенк в режимі 1500 м3/годину. Через 72 години після періоду адаптації (120 годин від початку роботи) очисні споруди виходять на робочий режим. Концентрація спеціалізованої активної біомаси зростає до 4-6 г/л, а концентрація забруднювачів (контрольована за капролактамом) знижується нижче ГДК. Результати роботи біологічних очисних споруд зведено до таблиці.