ння конкретних стоків, а, отже, і обсягу апарату.
Експеримент проводився наступним чином. Навішування активованого вугілля m = 1.953 м. містилася в біосорбційних колону лабораторної установки. Далі проводили іммобілізацію клітин мікроорганізмів шляхом прокачування концентрованої суспензії клітин через установку на протязі 5 годин. Відпрацьовану культуральну рідина зливали і колону витримували 2 години.
Потім установка заповнювалася модельним стоком (водопровідна вода з додаванням фенолу в концентрації 0,056 мг/л і відпрацьованого мінерального масла в концентрації 3 мг/л). Робочий об'єм рідини в установці - 2000 мл. Далі один раз на добу проводився відбір проб об'ємом 1 мл і проби аналізувалися на вміст фенолу і нафтопродуктів. Концентрацію фенолу визначали за фотометрически з використанням реактиву Фоліна-Чокольтеу. Вміст нафтопродуктів визначали гравіметрично, шляхом екстракції CCl 4 .
Результати експериментів показали, що питома швидкість окислення фенолу становить 0,2 мг/(л * добу), а нафтопродуктів -4.9 мг/(л * добу).
Питомі масові швидкості окислення будуть рівні:
В В
Ці параметри були в подальшому використані для проектування промислового апарату для очищення стічних вод.
3. Розробка технологічної схеми очищення
У ході експлуатації лабораторної установки (див. розділ 2.2) було виявлено, що застосовувана технологічна схема може бути застосована і при проектуванні промислової установки очищення стічних вод.
Однак слід зазначити, що для великих промислових апаратів істотний вплив роблять такі фактори, як структура потоку, процеси масо-і теплообміну. Тому при проектуванні необхідно враховувати всі значущі чинники.
Зважаючи на низьку концентрації забруднюючих речовин в надходить стічної воді приріст надлишкової біомаси буде незначний. Практично всі нові клітини будуть адсорбуватися на носії, поступово змінюючи старі, відмерлі клітини, які десорбируются і несуться потоком рідини. Крім того, температура надходить стічної води відносно стабільна, а через невеликих концентрацій забруднень виділення фізіологічного тепла буде незначним, тому процеси теплообміну при проектуванні не враховуємо.
Істотний вплив на процес окислення фенолу і нафтопродуктів робить концентрація розчиненого кисню. Оскільки при нормальних умовах ця величина не перевищує 8-10 мг/л, то процес розчинення кисню є лімітуючим, за відсутності інших уповільнюють факторів.
Найбільш ефективні та економічні ежекційні і струменеві аератори, застосовувані в апаратах технології очищення стічних вод не дозволяють забезпечити захоплення необхідної кількості повітря, тому з'являється необхідність установки декількох аераторів.
З цієї причини при розробці технологічної схеми було запропоновано використання не одного, а двох біосорбційних колон, на кожній з яких буде встановлено аератор. Це дозволить не тільки подати необхідну кількість кисню на очищення, а й знизить загальне гідравлічний опір установки, що істотно знизить енергетичні витрати на перекачування рідини. Крім того, використання двоступеневої схеми очищення сприяє просторової сукцесії мікроорганізмів, що значно збільшує ступінь деструкції різних органічних сполук.
У біосорбере I ступені відбувається найбільш активна утилізація легкодоступних для мікроорганізмів речовин, біосорбер II ступеня виконує функції доочищення і розкладання трудноокісляемимі сполук.
Безперервна біологічна регенерація активованого вугілля безпосередньо в спорудженні виключає необхідність його періодичної заміни або поповнення.
Нижче рівня біосорбера II ступеня розташовуються усреднітель і збірник чистої води. З усереднювача стічна вода безперервно подається відцентровим насосом у аератор колони I ступеня, що забезпечує стабільність псевдозрідженого шару в обох колонах. Збірник і усреднітель знаходяться в одному корпусі, розділеному перегородкою, що не доходить до верхнього краю. Ці ємності повідомляються між собою в нижній частині трубопроводом з вентилем рециркуляції. Це дозволяє виключити спорожнення усереднювача і переповнення збірника. Крім того, при аварійному скиданні великої кількості стічної води, частина рідини з усереднювача через перегородку буде перетікати до збірки і, таким чином, виключається переповнення усереднювача. Вентиль рециркуляції дозволяє підтримувати постійну ступінь рециркуляції при сталому режимі на низьких витратах стічної води.
Установка працює наступним чином. Стічна вода подається в усреднітель. Далі насосом вона подається в напірний аератор I ступеня типу В«кільцеве сопло В», після чого газожидкостная суміш надходить у нижню частину першого біосорбера. При контакті стічних вод з іммобілізованим сорбентом відбувається очищення від фенолу та інших органічних забруднень. Далі рідина відокремлюється від частинок сорбенту і відпрацьованого повітря в сепараційному просторі і са...
