ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование сорбентов для интенсификации процессов химической и биологической очистки воды из "Сорбционная очистка воды" Значительная удельная поверхность АУ, наличие на ней большого числа активных центров обуславливают каталитические свойства углей, используемые в процессах химической и биологической очистки воды. [c.96] Способность сорбировать значительное количество кислорода при низких его концентрациях позволяет использовать АУ в качестве катализаторов химического окисления токсичных низкомолекулярных соединений. Окисление сероводорода и меркаптана (Со = 0,04—0,6 мг/дм ) озоном на загрузке из АУ позволяет в 1,5—2 раза снизить расход окислителя за счет его более эффективного использования [101]. Удельная площадь поверхности углеродного сорбента имеет большое значение при окислении, например, сульфидсодержащих стоков ЦБК кислородом воздуха добавка 10 г/дм сажи увеличивает эффект окисления от 35 до 70%, а 10 г/дм ПАУ — до 85%, что равноценно повышению интенсивности аэрации в 2,5—4 раза [102]. [c.96] Иногда окисление кислородом воздуха на АУ проходит настолько интенсивно, что способно заменить более дорогостоящий процесс озонирования этих вод. Возможность замены озона кислородом воздуха основана на том, что окислительный потенциал последнего достаточно высок, необходимо лишь инициировать реакцию окисления. [c.96] Окислительные процессы на АУ, как правило, усиливаются с увеличением сорбируемости вещества. Эффективность окисления цианидов увеличивается от 90—95 до 99% при повышении концентрации кислорода в растворе от 8 до 35 мг/дм концентрация комплексных цианидов меди и цинка снижается до 0,1—0,3 мг/дм при 30—60 мин аэрации с интенсивностью 25— 40 дм /дм2, рн 6—8,5 и нагрузке по цианидам 2,3 г/т АУ в 1 мин. Конечно, окисление цианидов на АУ требует определенного времени для десорбции продуктов окисления (цианатов) с поверхности сорбента, а гидролиз NO3 до НСОз и NH4OH весьма длителен [64, с. 8]. [c.96] Окисление высокомолекулярных соединений, в том числе и биохимическое окпсление, происходит, как правило, весьма медленно более того, многие из них вообще неокисляемы биохимически. Один из наиболее эффективных. методов деструкции таких веществ — их окисление озоном. Скорость окисления увеличивается при фиксации окисляемого вещества на поверхности, т. е. при сорбции его каким-либо материалом, например АУ или биопленкой. Причем частичная деструкция высокомолекулярных органических веществ озоном на АУ обычно не приводит к их десорбции. Полное их окисление возможно как химическим путем— действием озона, так и биохимическим. В биосорбционном процессе с предварительным озонированием воды единицей объема ГАУ сорбируется и окисляется на 30—50% больше органических загрязнений, чем при обычной биосорбции [5, 104]. [c.97] В последнее время в литературе публикуются многочисленные данные о высокой эффективности работы систем очистки сточных вод, совмещающих процессы сорбции и биохимического окисления за счет одновременного использования АУ и активного ила. Этот комбинированный метод получил название биосорбция и выделяется в самостоятельный технологический процесс. Для биосорбции применяют ГАУ и ПАУ, активный ил и биопленку реализуют этот процесс в традиционных сооружениях (аэротенках, биофильтрах, фильтрах) или на специальных установках. [c.97] Вследствие широкого распространения метода биохимического окисления органических загрязнений в настоящее время именно в процессах биосорбции сорбенты чаще всего используют для интенсификации традиционных процессов очистки воды. В Западной Европе в 1977 г. 21 канализационная станция работала по принципу биосорбции [5] самая крупная станция производительностью 280 тыс. м /сут в г. Дюссельдорфе использует биосорбционный процесс с 1968 г. [c.97] В длительных процессах биосорбции (0,3—3 года) достигается либо более глубокая, чем на традиционных сооружениях БХО, очистка сточных вод, либо окисление соединений, трудно-или неокисляемых в обычной БХО, либо замена дорогостоящей термической регенерации АУ при удовлетворительном качестве воды, очищенной на сорбенте. Количество загрязнений, изъятых АУ в процессе биосорбции, часто в 2—10 раз выше максимальной сорбционной емкости АУ в статических условиях, вне биологического процесса. [c.97] Возможны два варианта метода биосорбции добавление ПАУ или ГАУ в известные сооружения БХО и обработка воды на АУ в специальных сооружениях с образованием специфической микрофлоры. [c.98] Добавка ПАУ в аэротенк увеличивает эффект очистки сточных вод по ХПК, БПК и взвешенным веществам, снижает цветность н запах очищенной воды, улучшает седиментационные свойства активного ила и облегчает его последующее обезвоживание. [c.98] Изучение массопереноса кислорода из газовой фазы в жидкую указывает на значительную интенсификацию этого процесса цри добавлении в воду ПАУ [107]. При низких температурах и малых дозах ПАУ наибольшее влияние на эффективность процесса адсорбции кислорода водной суспензией ПАУ оказывают скорости массопереноса его из газа в раствор и адсорбции кислорода из раствора на поверхность АУ. При высоких температурах и дозах ПАУ процесс лимитируется массопереносом кислорода из газа в раствор и диффузией первого внутри зерна АУ. Снижение концентрации ПАУ и увеличение интенсивности аэрации усиливает влияние десорбции кислорода с АУ и уменьшает влияние массопереноса первого из газа в раствор на общую скорость процесса. Пневматическое перемешивание и аэрация в процессе биосорбции обычно эффективнее, так как создаются лучшие условия для контакта биомассы на поверхности АУ с воздухом. В биосорбционном процессе может применяться ПАУ, предварительно использованный для доочистки этих же стоков, что снижает расход ПАУ [96]. Введение ГАУ в аэротенк также интенсифицирует БХО. [c.99] Результаты исследований биосорбции и технологии получения АУ из отходов, хотя и указывают на то, что для сорбционной доочистки стоков недостаточно ПАУ из избыточного ила [19], но открывают перспективу комплексной переработки осадков на АУ, используемых для интенсификации работы тех же сооружений. В этом случае осуществляется своего рода повторное использование ПАУ в биосорбционном процессе, сокращающее затраты на очистку воды. [c.99] Опорой для микроорганизмов могут служить различные материалы ископаемый уголь (пат. США 4058457 яп. пат. 51-443340) или твердые продукты перегонки и карбонизации древесины, обработанные кислотой, маслом и детергентами (фр. пат. 2331515). Необходимыми условиями высокой эффективности биосорбционного процесса являются лишь интенсивная аэрация воды, принципиальная возможность окисления субстрата и достаточная площадь поверхности материала (и наличие на ней активных центров, обеспечивающих очистку воды в первый период до образования биопленки). [c.100] Слой ГАУ служит опорой для развития биопленки различного типа окисляющей в аэробных и анаэробных условиях, нитрифицирующей и денитрифицирующей [87, 104, 109]. После биосорбции в очищенной воде обычно появляются нитраты, причем нитрификация возрастает при температуре ниже +5°С. [c.100] Толщина образующейся биопленкп зависит от места прикрепления к поверхности, вида субстрата и времени роста. [c.101] Вернуться к основной статье