CS253032B1

CS253032B1 - A method of disposing of ammonia in phenol-ammonia wastewater

Info

Publication number: CS253032B1
Application number: CS856602A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Knybel; Jiri Kosef
Original assignee: Frantisek Knybel; Jiri Kosef
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS660285A1

Abstract

Cílem řeěení je zabezpečit dočištění ncpř. koksárenských fenolčpevkových odpadních vod se zbytkovým Obsahem amoniaku a rozpuštěného organického znečištění ne tňkovou úroveň, aby mohly být vypouštěny do veřejného toku bez výstavby provozních zařízení, použití drahých materiálů, energií a živé práce za využiti odpcdových hmot, ukládaných např. v komenóuhelnýeh hlušinových odvalech.The aim of the solution is to ensure the clean-up of eg. residual ammonia and dissolved organic pollutant coke oven wastewater at a low level so that they can be discharged into the public stream without the construction of plant facilities, the use of expensive materials, energies and live work using scavenging materials deposited, for example, in comenosulphite tailings.

Description

Vynález se týká biologického způsobu odstraňováni amoniaku přítomného v odpadních vodách z chemických výrob, zejména v koksárenských fenolčpavkových vodách a to v hlušinovém odvalu, vytvořeném jako regulovaná skládka důlního kamene, výpěrků e flotačních hlušin.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a biological process for the removal of ammonia present in waste water from chemical plants, in particular in coke-oven phenol-ammonia waters, in a tailings dump formed as a regulated mine dump, flotation tailings.

Kamenouhelný odval, který na rozdíl od odteelů z povrchové těžby hnědého uhlí je chudý na síru a není tudíž zdrojem toxických kyselých vod, je přitom využíván jako velkoprostorový zemní filtr o mezerovítosti 23-35 která je nepravidelně rozložena v hla vě odvalu i v patě odvalu, to je v dolní, zpaavidls, vodou zatopené částí odvalu.The coal dump, which is unlike sulfur mining and is therefore not a source of toxic acidic waters, is used as a large-area ground filter with a mesh size of 23-35, which is irregularly distributed in the dump head and at the foot of the dump, it is in the lower, zpaavidls, water flooded part of the dump.

Znečištění odpadních vod amoniakem patří mezi nejškodlívější a současně nejhůře odstranitelné složky znečištění. K,odstraňování amoniaku z odpadních vod je využíváno různých způsobů.Ammonia waste water pollution is one of the most harmful and at the same time the most difficult to remove components of pollution. Various methods are used to remove ammonia from waste water.

Z fyzikálněchemických způsobů deamonizace jsou nejznámější odhánění amoniaku přehřátou párou bez alkalizace nebo s alkelizeeí odpadních vod, stripování vzduchem za současného vápfiění a iontovýměna na ketexeeh. Z biologických způsobů desaonizsee, úplat ňovoných dosud výjimečně na městských čistírnách jako tzv, třetí stupeň čištění, je to nitrifikace a denitrifikace za účasti nit-rif ikačních a denitrifíksčních bakterií. Vesměs se jedná o intenzívní způsoby deamonizace.Among the physicochemical methods of deamonization, the best known are the removal of ammonia by superheated steam without alkalization or with waste water alkelization, air stripping with liming and ion exchange to ketexeeh. Among the biological methods of desaonizsee, which have been exceptionally used in urban wastewater treatment plants as the so-called third stage of purification, it is nitrification and denitrification with the participation of nitrification and denitrification bacteria. All of these are intensive ways of deamonization.

Nevýhodou těchto intenzivních způsobů je, že vyžadují výstavbu provozních zařízení drahé provozní materiály a vysokou spotřebu energie a živé práce.The disadvantage of these intensive methods is that they require expensive operating materials and high energy and live work to build process equipment.

Výše uvedené nevýhody odstraňování amoniaku z fenolčpevkových odpadních vod se odstraní způsobem likvidace amoniaku v odpadních vodách, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že odpadní vody s obsahem celkového amoniaku max. t,5 g.l”', toho volného amoniaku max. 0,3 g. I^-1 jsou zaváděny do odvalu, jehož aerobní prostor v hšavě odvalu je v zasakovacím kuželi, prokapáván nebo protékán odpadní vodou a odval je zapra cován aktivovaným kalem do funkce extenzívně pracujícího biofiltru. Odpadní vody jsou ncřeňovány čistou vodou a je do nich přiváděn fosfor ve formě fosforečných solí nebo kyseliny fosforečná.The above-mentioned disadvantages of removing ammonia from phenol-containing effluents are eliminated by the method of disposal of ammonia in effluents according to the invention, which is based on the fact that effluents with a total ammonia content of max. 3 g. I ^-1 are introduced into the dump whose aerobic space in the dump dump is in the cone, dripped or flowed through the waste water and the dump is treated with activated sludge as an extensive biofilter. The waste water is not treated with pure water and is supplied with phosphorus in the form of phosphoric salts or phosphoric acid.

Výhodou způsobu podle vynálezu je to, že mikroaerobní, resp. anaerobní vodní prostor v patě odvalu je provozován jako biologické laguna, v níž vedle sorpce ne přítomných zeolitech a biosorpce na organická hmotě, vyprodukovaná činností bakterií, osídlujících bioblanu vytvořenou v hlavě odvalu, probíhají převážně anaerobní procesy a me z i. nimi i denitrifikace ze účasti děni trif ikačních bakterií. Děni tri fike ční procesy v patě odvelu přitom navazují na nitrifikační procesy, probíhající v hlavě odvalu zá účasti nitrifikačních bakterií, které při nízké koncentraci reapuštěných organických látek inhibují autotrofr.í proces nitrifikace.An advantage of the process according to the invention is that the microaerobic, respectively. the anaerobic water space at the foot of the dump is operated as a biological lagoon, in which, in addition to sorption of no zeolites and biosorption on organic matter produced by the activity of bacteria settling in bioblanes formed in the dump head, anaerobic processes and denitrification sorting of the triflating bacteria. At the same time, the triggers of the foot of the garment follow the nitrification processes taking place in the head of the dump of the presence of nitrifying bacteria, which inhibit the autotrophic nitrification process at a low concentration of dissolved organic substances.

Oproti původnímu nezepracovenému ε tudíž minimálně biologicky oživenému kamenouhel nérau odvelu, jenž je pro čištění odpadních vod s obsahem emonieku technicky nevyužitelný, jsou v biologicky zpracovaném odvelu do funkce zemního biofiltru vytvořeny podmínky pro odstreňovéní amoniaku z odpadních vod biologickou cestou. Přitom čistící procesy v hlavě odvolu i v patě odvalu probíhají extenzivně při době zdržení čištěné vody v odvalu 50 až 100 dnů v závislosti na zvoleném objemovém zatížení 10 až 20 m³ odpadních vod na 1 000 m³ aktivního prostoru odvelu zs den, e to za současného látkového zatížení odvalu celkovým emoniekem v rozsahu 1 až 15 kg ne 1 000 m³ zs den, z toho max. 20 °h hmotnostně volným emoniekem. Látkové zatížení odvelu doprovodnými rozpuštěnými složkemi organického znečištění, vyjádřenými hodnotou BSK, přitom dosahuje hodnoty max. 10 ne 1 000 m³ aktivovaného prostoru odaalu za den.Compared to the original unprocessed ε thus minimally biologically revived charcoal of the era, which is technically unusable for wastewater treatment with emonic content, conditions for biological removal of ammonia from waste water are created in the biologically processed wastewater as a biofilter. At the same time, the cleaning processes in the head and bottom of the dump are carried out extensively at the residence time of the treated water between 50 and 100 days, depending on the selected volume load of 10 to 20 m ^{3 of} waste water per 1,000 m ^{3 of} active area. current mass load of the dump by total emony in the range of 1 to 15 kg per 1 000 m ³ zs day, of which max. 20 ° h by free emony. The material load carried away by the accompanying dissolved constituents of organic pollution, expressed as BOD value, reaches a value of max. 10 per 1000 m ^{3 of} activated wall area per day.

V biologie.·:;,’ zapracovaném odvalu se po 1 až 2 měsících snižuje nejen množství smáni oku, ale docháfc:. rovnéž k likvidaci převážné části nezpuštěných organických látek, přítomných v čištěných vodách s přípustným obsahem amoniaku. Přitom v rámci metabolické a enzymatické činnosti v průběhu nitriteční a nitratační fáze nitrifikace převádějí nitrifikační bakterie amoniak na dusitany ε dusičnany. Denitrifikační bakterie osk v procesu nitrifikace odstraňují dusík z vodního prostředí redukcí dusičnanů přes dusitsř ny až na plynný dusík. Přitom zo zdroj uhlíku slouží organické látky a oxid uhličitý z atmosféry nebo rozpuštěný v čištěné vodě z materiálu odvalu, nebo přítomný ve spodní vodě prosáklé do odvalu. Ostatní potřební biogenní prvky pro metabolické pochody nachází bakteriální osídlení odvalu převážně v čištěné odpadní vodě, s výjimkou fosforu, který je třeba do čištěné odpadní vody, obsahující amoniak dodat v potřebném množství před jejím zaváděním do odvalu.In biology, after 1 to 2 months, the built-in dump reduces not only the amount of laughter of the eye but also the amount of laughter. also for the disposal of the bulk of the non-dissolved organic substances present in purified waters with an allowable ammonia content. In the process of metabolic and enzymatic activity during the nitritation and nitration phases of nitrification, nitrifying bacteria convert ammonia into nitrites ε nitrates. The osk denitrifying bacteria in the nitrification process remove nitrogen from the aquatic environment by reducing nitrates through nitrates to nitrogen gas. Here, the carbon source serves organic substances and carbon dioxide from the atmosphere or dissolved in purified water from the waste material, or present in ground water soaked into the waste material. Other necessary biogenic elements for metabolic processes are found in bacterial settlement of the dump mainly in treated waste water, with the exception of phosphorus, which must be supplied to the treated waste water containing ammonia in the required amount before its introduction into the dump.

Při odstraňování amoniaku z vod podrobených již biologickému předčištění za přídavku fosforu lze s výhodou využít skutečnost, že v těchto vodách je zbytková koncentrace fosforu dostatečná i pro průběh deamonizace odpadních vod v odvalu.When removing ammonia from waters already subjected to biological pretreatment with the addition of phosphorus, it is advantageous to take advantage of the fact that in these waters the residual phosphorus concentration is sufficient for the course of waste water deamonization in the dump.

Likvidace amoniaku v odoadních vodách se podle vynálezu provádí v kamenouhelném hlušinovém odvalu zepracovaném aktivovaným kalem do funkce intenzivně pracujícího biologického filtru. Odvol o potřebném objemu a mezerovitosti je situován v přirozeném, nebo uměle hydraulicky uzavřeném prostoru, n^apř. v terénu pokleslém vlivem intenzívní důlní činnosti tak, aby v něm vznikla laguna spodní vody, Čištěné odpadní vody s přípustným obsahem amoniaku ve vztahu k aktivnímu prostoru odvalu zasahují do odvalu jeho rozrušeným povrchem tak, aby zasakovací kužel byl co nejvyšší ε zasakovací plocha byla 3 2 přiměřená vsakovenému množství odpadních vod, zpravidla. 1 až 2 m odpadní vody na m dna zasakovací nádrže za den podle mezerovitosti odvalu. Přitom teplota odpadní vody zasakované do odvalu nesmí z hlediska zamezení vzniku zéparu odvalu překročit 30 °C.According to the invention, the disposal of ammonia in the waste water is carried out in a tailings mine tailored by activated sludge to an intensively functioning biological filter. Withdraw the necessary volume and porosity is situated in a natural or artificially hydraulically closed space, n ^and BC. Terrain decreased due to intensive mining activity, so that there arose lagoon ground water, waste water purification with the allowable ammonia content in relation to the active area The dump extends into the dump with its eroded surface so that the cone is as high as possible ε the infiltration surface is 3 2 proportionate to the amount of wastewater absorbed, as a rule. 1 to 2 m of wastewater per m of the percolation tank per day depending on the void space. At the same time, the temperature of the sewage infiltrated into the dump must not exceed 30 ° C in order to prevent dump formation.

Likvidace amoniaku v odpadních vodách zasakovaných do biologicky zapracovaného aktivního prostoru odvalu dosahuje při látkovém zatížení, například 1 až 5 kg celkového amoniaku na 1 00C aktivního prostoru odvalu za 1 den průměrně 80 - 70 íi, přičemž současně je dosahováno snížení koncentrace rozpuštěných organických látek vyjádřených hodnotou BSK^ o více jak 80 % a hodnotou ChSK-Mn o více jak 70 %, a to při eliminaci ředících účinků spodních vod chloridovou bilanci. K vysokým čistícím účinkům dochází i u jednomocných fenolů - ned 99 % a celkových kyanidů - nad 80 %, jsou-li přítomny v odpadních vodách, čištěných v biologicky zapracovaném kamenouhelném odvalu výše uvedeným způsobem.The disposal of ammonia in wastewater seeping into the biologically incorporated active dump area at an average load of for example 1 to 5 kg of total ammonia per 100C active dump area per day results in an average of 80 - 70 µi while reducing the concentration of dissolved organic substances BOD by more than 80% and COD-Mn by more than 70%, while eliminating the dilution effects of groundwater chloride balance. High purification effects also occur with monovalent phenols - not 99% and total cyanides - above 80% when present in waste water treated in a biologically worked coal bed as described above.

Způsob íikizidnce amoniaku z odpadních vod podle vynálezu lze tedy s výhodou použí'.7··!·, jako další stupeň čištění nebo dočištění odpadních vod, vyčištěných nebo nsředěný''-' ,i_F, tskové koncentrace složek znečištění, které již nevykazují toxické účinky vůči avi.i i ccrganismůB, přítomným v odvalu báňských hlušin, zapracovaném do funkce extenzívně pca.-ujícího biofiltru.Method íikizidnce ammonia from the effluent of the invention can therefore advantageously použí'.7 ··! · As a further level of purification or final purification of waste water, purified nsředěný or '-', and _F tskové concentration of components of pollution that they no longer exhibit the toxic the effects on avian organisms B present in the mine tailings dump incorporated into the function of an extensively biofilter.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for the disposal of ammonia in phenol-ammonia waste water, characterized in that waste water with a total ammonia content of max. 1.5 gl ^- ', of which free ammonia raax .. 0.3 gl - ¹ , is introduced into the dump body, the aerobic space in the head, dump is dripped or flowed through the sewage cone in the intervention cone and is incorporated by activated sludge into an extensive biological filter.

Method according to claim 1, characterized in that the waste water is treated with pure water.

3. Process according to claim 1, characterized in that phosphorus in the form of phosphoric acid and phosphate salts is introduced into the treated waste water.