способ микробиологической очистки отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей от нефтепродуктов

Формула изобретения

СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ, предусматривающий введение в очищаемую воду бактерий р. Pseudomonas в виде суспензии с минеральными добавками, отличающийся тем, что очистку ведут в биореакторе, в качестве бактерий используют штамм микроорганизма Pseudomonas fluorescens ЦМПМ В-2443 (2а) в количестве не менее 10¹¹ кл/л, дополнительно перед подачей воды в биореактор в него вносят шлак - отходы литейного производства с диаметром частиц не менее 1 мм в количестве 50 - 100 г/л очищаемой воды, одновременно с введением в биореактор бактерий в него подают азот и фосфор в соотношении 1 : 5 и последовательно перекись водорода и хлорид кальция в количестве 10^-6 и 0,036 - 0,046 М/л соответственно до образования биофлоков, после чего среду в биореакторе перемешивают в течение не менее 4 ч, при этом в течение первых 2 ч температуру среды в биореакторе поддерживают равной 38 - 40^oС, а после перемешивания среду отстаивают в течение не менее 6 ч при 16 - 20^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки сточных вод, содержащих отработанные эмульсионные смазочно-охлаждающие жидкости от нефтепродуктов, и может быть использовано для очистки производственных и ливневых стоков механических и оптико-механических производств, судовых верфей, портов, автобаз и т.п.

Отработанные водные смазочно-очистные жидкости (СОЖ) представляют собой концентрированные сточные воды с содержанием масел от 20 до 50 г/л. Их сброс в канализацию и водоемы запрещен. Как правило, отработанные СОЖ поступают на доочистку с концентрацией нефтепродуктов не более 1,5 г/л ввиду большого разнообразия состава маслосодержащих сточных вод и в зависимости от требований, предъявленных к качеству очищенной воды, используемой в оборотных циклах и для сброса в канализацию, применяют различные способы очистки талых вод. Среди них отстаивание с механическим отбором масла, центробежное разделение масла, реагентный способ, сорбция, флотация, электрохимическая коагуляция и др.

Однако эти способы несовершенны, скорость очистки сточных вод ими невысока, а получающуюся при этом липкую массу практически невозможно утилизировать.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ очистки вод от нефтепродуктов, предусматривающий введение в очищаемую воду культуры микроорганизмов рода Pseudomonas.

Данное техническое решение выбрано в качестве способа-прототипа, поскольку в нем также, как и в предложенном, присутствует прием внесения в загрязненную воду культуры микроорганизмов рода Pseudomonas.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Отработанная эмульсионная СОЖ с концентрацией нефтепродуктов не более 1,5 г/л подают в биореактор. Туда же вводят суспензию клеток штамма Pseudomonas fluorescens 2-a ЦМПМ В-2443 в количестве не менее 10¹¹ кл/л. Предварительно в реактор вносят шлак отходы литейного производства с диаметром частиц не менее 1 мм в количестве от 50 до 100 г/л. Одновременно с суспензией клеток бактерий в реактор также вносят азот и фосфор (в виде солей) в соотношении 1:5. После поступления перечисленных ингредиентов в реактор, в него последовательно вводят перекись водорода и хлорид кальция в количестве 10^-6 моль и 0,036-0,046 моль на 1 л среды соответственно до образования биофлоков. После чего в течение не менее 4 ч среду перемешивают, при этом первые 2 ч температуру среды поддерживают в интервале 38-40^оС, после чего перемешивание прекращают и отстаивание ведут в течение 6 ч при температуре 16-20^оС.

Таким образом, после слития очищенной сточной воды один рабочий технологический цикл осуществляют за 10 ч. Начиная с 2-го рабочего цикла количество вносимого в реактор хлорида кальция снижают в 2 раза. Шлак-отходы с иммобилизованными на нем микроорганизмами по окончании рабочего технологического цикла из реактора не изымают. Эффект очистки сточных вод составляет 99% Необходимо подчеркнуть, что реактор, в котором ведут очистку, имеет керамическое покрытие.

П р и м е р. В биореактор с керамическим покрытием внутренней поверхности объемом 50 м³ (коэффициент заполнения реагентной смесью составляет 0,65) вносят шлак-отходы литейного производства с диаметром частиц 1 мм в количестве 80 г/л, культуру бактерий Pseudomonas fluorescens 2-a ЦМПМ В-2443 в количестве 10¹¹ кл/л азот и фосфор в количестве 1,2 и 6 г/л соответственно (соотношение 1:5) и последовательно перекись водорода в количестве 10^-6 моль/л и хлорид кальция в количестве 0,04 моль/л до образования биофлоков. В течение 4 ч реагентную смесь перемешивают, при этом первые 2 ч температуру среды в реакторе поддерживают равной 391^оС. После отключения мешалки смесь отстаивают в течение 6 ч при температуре 182^оС. После отстаивания очищенную воду сливают. Эффект очистки составляет 99% (см. таблицу).

Начиная с второго рабочего цикла количество вносимого хлорида кальция снижают в 2 раза, шлак-отходы из реактора не изымают. При длительной эксплуатации предложенной очистной системы или технологии периодически осуществляют снятие остаточной концентрации нефтепродуктов носителя введением в реактор ростовой среды бактерий на период не менее 18 ч, температуру в реакторе при этом поддерживают равной 281^оС. Полученные результаты очистки отработанных СОЖ показывают высокую эффективность предложенного способа по сравнению с известным способом. Соблюдение начальной концентрации нефтепродуктов на входе в биореактор, равной 500 мг/л (0,5 г/л), представляет возможность практически полностью очистить сточные воды от нефтепродуктов (эффект очистки 99,9%), при большей же концентрации нефтепродуктов на входе в биореактор эффективность очистки в процентном отношении несколько ниже (98,8%), а в абсолютном отношении концентрация нефтепродуктов выше, чем соответствующий ГОСТ (от 0,06 до 0,8 г/л).

Таким образом, соблюдение оптимальной концентрации нефтепродуктов на входе в биореактор (0,5 г/л), что не представляет сложностей в условиях современного производства, позволяет соблюдать самые жесткие требования к сточной воде, поступающей в естественные водоемы. Перечисленное позволяет считать предложенный способ очистки сточных вод экологически чистым и наиболее перспективным для использования, в частности, в Волжском регионе.