Технология за обезвреждане на сулфидносъдържащи отпадъчни води
Разработването и внедряването на технология за обезвреждане на отпадъчни води за петролни рафинерии елиминира отрицателното въздействие на висококонцентрираните сулфидносъдържащи отпадъчни води върху околната среда и също така предотвратява възникването на аварии в пречиствателните станции за биопречистване, когато в тях навлизат силно концентрирани сулфидносъдържащи отпадъчни води. Сулфидните йони във всякаква форма също имат изразен токсичен ефект върху аеробната микрофлора на хидравличните конструкции, когато навлязат в системата на аеротенка. ООО "Никохим" изследва връзката между ефективността на аеробното биоразграждане на отпадъчните води, постъпващи в аеротенките BOS, и концентрациите на сулфидни йони, съдържащи се в отпадъчните води. Установено е, че посочената връзка не позволява да се променят и (или) променят строго регламентираните условия за ефективно протичане на технологичния процес. В противен случай се намаляват не само качествените и количествените характеристики на биологичната ценоза на активната утайка на станцията за биологично третиране, но и се влошават качествените показатели, установени за биологично пречистената вода, основният продукт на станцията за биологично третиране, постъпваща в системата от басейни за съхранение и изпарители. Разработването на технологията е извършено на следните етапи: аеробни и анаеробни методи за биотретиране: - проучване и анализ на характеристиките на подготвителния метаболизъм на бактериални клетки; -разработване на технология за биоразграждане на сулфид-съдържащи компоненти на WW; - провеждане на полупромишлени тестове и въвеждане на технологична схема за внедряване на процеса в съществуващо производство. Тази технология е тествана, за да се определи възможността за обезвреждане чрез анаеробно разграждане с помощта на адаптирана анаеробна микрофлора в изкуствени технически структури (метанк) на сулфидносъдържащи отпадъчни води, които не могат да бъдат унищожени с други методи. На практика има примери за комбиниране на обект, който да бъде почистени и (или) унищожени и относително големи количества специално подбрани микроорганизми, които предварително са били селектирани и размножени чрез естествен растеж на биомаса под формата на готов за употреба препарат (семена).
Подробно проучване на характеристиките на жизнената активност и култивирането на групи сулфидутилизиращи микроорганизми върху синтетична среда позволи да се направи заключение за очакваната нужда от изолирани микроорганизми и да се симулира среда с необходимите стойности на рН, концентрации на сулфидни йони и източници на въглерод (фиг. 1).
Предметът за почистване е изкуствено въведен в микробни общности с висока концентрация, които ефективно асимилират органичните вещества (замърсители) на обекта като основен източник на енергия, превръщайки ги в продукти на собствената си жизнена дейност Подготовката за унищожаване се извършва по специално разработена система поради активирането на механизмите на взаимодействие между два или повече микроорганизми. Чрез увеличаване на тяхната концентрация и биологична активност се намалява количеството (унищожаването) на замърсителя (съдържащи сулфид компоненти) в обекта, който се почиства. При определени условия жизнената активност на микроорганизмите от активната утайка, а именно селективността на действието на ензимнитесистеми и тяхното преконфигуриране в зависимост от субстрата, позволява трансформацията на "сулфиди - сулфати - сяра" в най-краткия възможен интервал от време, при липса на необходимост от адаптиране към сурови условия на околната среда и избиране на активирането на ензимния център в зависимост от съпътстващите инхибитори на DM матрицата.
Селективността на условията за натрупване на анаеробни микроорганизми с очакваните свойства се осигурява не само от състава на средата, но и от условията на инкубация, идентифицирани в последния етап от експерименталната работа. Установени са също диапазони на натоварване, които не инхибират процеса на бактериално разграждане. Това направи възможно провеждането на експериментална изследователска работа върху модел на лабораторен стенд и успешни промишлени тестове върху работещ биореактор. Принципната технологична схема е показана на фиг. 3.
Сулфидносъдържащите отпадъчни води, генерирани по време на производствения процес, се събират в резервоар за съхранение, откъдето се подават към биореактора по тръбопровод, смесен с мокра утайка след първичните утаители на битовите отпадъчни води. Разход на сурова утайка - 200 m3. Изтеглянето се извършва веднъж на ден. В случай на несъответствие между водородния индекс на WW и установените технологични характеристики, се извършва предварителна неутрализация на отпадъчните води с помощта на органични реагенти. Реагентите също са допълнителен източник на органична материя, използвана от бактериалната клетка на етапа на подготвителния метаболизъм като източник на хранене. Сравнение на времето за адаптация на анаеробната микрофлора на експериментален реактор и промишлен биореакторкъм сулфид-съдържащия компонент е показано на фиг. 4.
За промишлен биореактор, поради наличието на по-голям брой взаимопроникващи връзки и участието на многоклетъчни ензимни центрове, както и повишена стабилизация на цялата екосистема под въздействието на времеви фактор (достатъчна зрялост както на "заквасената" биокултура, така и на анаеробната бактериална матрица), периодът на адаптация на анаеробната култура е от 5 до 10 дни. За експериментален анаеробен реактор, времето за активиране на центровете, отговорни за ензимните и биохимичните процеси на клетките "заквасени" бактерии, способни да унищожават сулфидносъдържащи съединения, е най-малко 15 дни. Ако са изпълнени всички условия, смляната утайка има характеристиките, показани в табл. 2 и 3.
Н.В. Воронович, д-р. техн. Науки, E.E. Самойленко, ООД "Никохим", Волгоград