專利名稱:生物凈化污水去除乙二醇的方法
本發(fā)明涉及生物凈化污水，去除所含的高濃度乙二醇。
本發(fā)明用于開采和加工含硫天然氣的工廠，在其工藝過程中，要使用乙二醇并生成濃度大于2000毫克/升的乙二醇污水。
在天然氣加工廠，為干燥天然氣而使用濃度70-80%的乙二醇水溶液。乙二醇飽和溶液經精餾、濃縮并返回生產循環(huán)可得再生。在再生時所生成的污水含乙二醇(大多數(shù)情況下濃度很高，達2000毫克/升和更多)和微量元素(K+、M2+g、Z2+n、F2+e、M2+n、C2+a、N-o2、SO2-4)。
現(xiàn)在，對含高濃度乙二醇的污水，或者不經予凈化就埋在地下吸收區(qū)域，這樣就有可能使地表和地下水遭到污染，或者將污水送入爐子，以燒去污水中所含的有機物，這樣就會使大氣污染。
已知，濃度為0.1毫克/升的乙二醇與酚一起作為碳源被活化污泥的微生物所消化(見Kuniska Goldfinger Wladyslava，Wlostowski Tadeusz“Application of semicontinuous culture on membrane filters for the study of activated sludge bacteria”Acta microbiol pol.，1980，29，No.4，407-412)含量小于10毫克/升的乙二醇可以用不動細菌屬(Acineto-bacter)類微生物(見Watson G.K，Iones N.The biodegradation of polyethylene glycols by sewage bacteria “Water Res”1977，Ⅱ，N.I.95-100)和假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物(見Fincher E.L.and Payne W.T.Bacterial utilisation of e-ther glycols“Appl microbiol”，1962，10，P542-547)破壞。
然而將上述微生物用于工業(yè)凈化污水是不可能的，因為他們不能破壞高濃度乙二醇。
生物凈化污水中，去除三丁基磷酸酯的方法是已知的，具體是使用活性污泥同時往污水中加入乙二醇使?jié)舛冗_200毫克/升，在這個方法中乙二醇是污水主要污物的共氧化劑，同時是活性污泥微生物的碳源，因而自身也被破壞(見蘇聯(lián)發(fā)明者證書№.673616，1979.7.15公開，分類號CO2C5/10)。
已知方法的缺點是不能保證破壞高濃度乙二醇(高于200毫克/升)，由于生物凈化設施的活性污泥經不住這樣高濃度的污染物而死亡，因此不可能凈化。此方法的另一缺點是污物生物化學破壞過程效率不高，其原因是對活性污泥的予適應時間太長(三周時間)。
本發(fā)明的目的是提供一種以生物途徑凈化含高濃度(高于2000毫克/升)乙二醇污水的方法。
在本發(fā)明基礎上提出的任務是提供一種生物凈化污水的方法，在此方法中使用具有破壞高濃度乙二醇(高于2000毫克/升)特性的微生物。
提出的任務解決如下根據(jù)本發(fā)明，在生物凈化污水除去乙二醇的方法中，向含有乙二醇、微量元素的污水中加入磷、氮源和節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類微生物，然后將上述微生物在20-35℃下培養(yǎng)，直到從所說的污水中除去乙二醇。
由于本申請的發(fā)明，就有可能用生物方法凈化含乙二醇高于2000毫克/升的污水，凈化程度達99%。
根據(jù)本申請的發(fā)明，使用菌株節(jié)細菌屬純菌667(Arthro-bacter simplex 667)、節(jié)細菌屬變菌667(Arthro-bacter variabilis 667)作為節(jié)細菌屬(Arthroba-cter)類微生物是合適的，它們寄存在全蘇工業(yè)微生物遺傳和育種科學研究工業(yè)微生物中央陳列館，或者使用菌株節(jié)細菌屬菌種126(Arthrobacter species 126)、節(jié)細菌屬127(Ar-throbacter 127)，它們是寄存在烏克蘭共和國科學院A.B.杜曼斯基膠體化學和水化學研究所微生物-破壞菌陳列館。
為凈化含濃度高于4000毫克/升乙二醇的污水，根據(jù)本發(fā)明，向污水中加入二羥乙基胺作為氮源和乙二醇的共氧化劑是合適的，二羥乙基胺與乙二醇之比為1∶4-5，相應地，另外還加入假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物。
為凈化含乙二醇及二羥乙基胺的污水，根據(jù)本申請的發(fā)明，在凈化污水的過程中保持二羥乙基胺與乙二醇之比為1∶4-5是合適的。
通過下面對本發(fā)明生物凈化污水，去除乙二醇的方法和實施例的詳述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點會更清楚。
在本申請的發(fā)明中，使用新的節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類細菌，它具有強烈破壞高濃度(2000毫克/升或更高)乙二醇的能力，使污水中所剩的乙二醇含量為70-100毫克/升。
節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類細菌本身是活動桿狀細菌(3晝夜球菌)，具有革蘭氏陽性染色，發(fā)酵乳糖酶、木糖、果糖、生成硫化氫和氨，在20%氯化鈉溶液和7%甘油溶液上生長良好。
為有效凈化含高濃度乙二醇(2000毫克/升)的污水，僅能使用下述節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類菌株節(jié)細菌屬純菌667，節(jié)細菌屬變菌667(Arthrobaeter simplex 667，Ar-throbacter Variabilis667)，它們寄存在全蘇工業(yè)微生物遺傳和育種科學研究所，工業(yè)微生物中央陳列館，或者菌株節(jié)細菌屬菌種126，節(jié)細菌屬菌種127(Arthrobacter species 126，Arthrobacter species 127)，它們寄存在烏克蘭共和國科學院A.B.杜曼斯基膠體化學和水化學研究所微生物-破壞菌陳列館。
菌株節(jié)細菌屬菌種126和節(jié)細菌屬菌種127(Arthroba-cter species 126和Arthrobacter species 127)選自河溝的活性污泥。兩種菌株在含碳的液體培養(yǎng)基中生長時消化蔗糖、果糖、阿糖、胰島素、甘油、環(huán)己六醇、山梨糖醇、甘露醇、葡萄糖、衛(wèi)矛己六醇、棉子糖、乳糖酶、鼠李糖。上述菌株在木糖和麥芽糖上不生長。在液體培養(yǎng)基上以薄膜形式生長。
菌株節(jié)細菌屬菌種126(Arthrobacter species 126)微微消耗半乳糖。
菌株節(jié)細菌屬菌種127(Arthrobacter species 127)不消化半乳糖。
菌株節(jié)細菌屬菌種126(Arthrobacter species 126)為尿素酶陽性。
菌株節(jié)細菌屬菌種127(Arthrobacter species 127)為尿素酶陰性。
在肉蛋白胨瓊脂上兩種培養(yǎng)物都具有淡黃色。
在合成培養(yǎng)基上菌株節(jié)細菌屬菌種126(Arthrobacter species 126)具有淡黃色，而同樣節(jié)細菌屬菌種127(Arthro-bacter species 127)具有橙色。
在這些細菌的生長過程中，觀察到細胞形態(tài)變化，形成球狀、桿狀和V-形狀。
本申請的生物凈化污水的方法在于向含乙二醇、微量元素(K+、M2+g、Z2+n、F2+e、M2+n、NO-2、SO2-4)的污水中加入磷源，如雙取代磷酸鈉或鉀，氮源，如硝酸銨，同時要保證微生物活性所必需的比例碳∶氮∶磷為100∶5∶1。
然后在污水中加入上述菌株之一，同時保證播種物質的密度不小于108細胞/毫升。
在大約24-48小時期間內，將上述微生物于20-35℃進行培養(yǎng)，直至污水凈化去除乙二醇。
在凈化含乙二醇4000毫克/升以上的污水時，在向污水中加入微生物之前，加入氧化劑二羥乙基胺，其加入量要保證二羥乙基胺∶乙二醇等于1∶4-5。二羥乙基胺也是氮源。
然而，在這種情況下必須向被凈化的污水中另外還加入假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物。加入量要保證節(jié)細菌屬(Arthro-bacter)類微生物和假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物之比為1∶5較好。
可以取任何一種假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物，只要它在有高于2000毫克/升濃度乙二醇存在時，能破壞高于1000毫克/升濃度的二羥乙基胺。
在天然氣加工廠，為了凈化天然氣去除含硫成分(硫化氫、乙硫醇)，使用濃度為25-30%的二羥乙基胺水溶液。將飽和的二羥乙基胺水溶液進行熱解吸以除去硫化物，然后在專門的吸附器內的活性炭上進行凈化，并返入生產循環(huán)。再生時生成的污水含二羥乙基胺達10000毫克/升。
它們也必須凈化。
本發(fā)明可以凈化含乙二醇及二羥乙基胺的污水，在這種情況下，二羥乙基胺起乙二醇共氧化劑和氮源的作用，同時，它本身也遭到微生物的破壞。然而，為此，二羥乙基胺與乙二醇的比例，正如我們所發(fā)現(xiàn)的，必需保持在1∶4-5的范圍內。
實施例1。
將具有下列成分(毫克/升)的污水進行生物凈化乙二醇 3300K+700M2+g240Z2+n2.1F2+e16M2+n2.1C2+a8.8NH+44.3PO3-40.3NO-20.06SO2-480.0污水的PH值為8-8.5化學氧耗(毫克/升) 5100
向污水中還要加入含銨氮(150毫克/升NH4NO3)和磷(350Na2HPO4)的添加劑，以保證所用微生物生命活動所必需的碳∶氮∶磷之比為100∶5∶1。
在污水中加入微生物節(jié)細菌純菌667(Arthrobacter Simplex 667)，并在需氧條件下于10天內對微生物不斷培養(yǎng)的情況下，在生物反應槽(體積83升)內對污水進行生物凈化。初始的接種密度為300克/升，稀釋速度為-0.1小時-1，溫度25℃，空氣消耗量為1升/小時，以保證溶于水的氧含量不少于5-7毫克/升。
為測定生長曲線，將節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類微生物接種在體積100毫升的培養(yǎng)基中，其密度為108細胞/厘米3，培養(yǎng)基以含乙二醇的污水制成，細菌于24小時期間在錐形燒瓶內周期性地繁殖。化學氧耗量是根據(jù)凈化設施的技術控制操作的已知方法而獲得，乙二醇用光度法和氣相色譜法測定，凈化污水中去除乙二醇的程度是根據(jù)所剩乙二醇的濃度對它的初始濃度的百分數(shù)來計算。污水凈化指標列于下表。
實施例2凈化污水以去除乙二醇，是按類似于實施例1中規(guī)定的條件下進行，然而使用的細菌是菌株節(jié)細菌屬變菌667(Arthrobacter Variabilis 667)。
污水凈化的指標列于下表。
實施例3凈化污水以去除乙二醇是按類似于實施例1中規(guī)定的條件下進行，然而乙二醇的初始濃度為4600毫克/升，向污水中補充加入濃度為1150毫克/升的二羥乙基胺作為乙二醇的共氧化劑和唯一的氮源，使用的微生物是菌株節(jié)細菌屬菌種126(Arthrobacter species 126)和假單胞菌屬(Psudomanas)類細菌。
污水凈化的指標列于下表。
實施例4凈化污水去除乙二醇是按類似于實施例3中規(guī)定的條件下進行。然而，使用二羥乙基胺作為乙二醇的共氧化劑和唯一的氮源，它在污水中的濃度為920毫克/升，使用的節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類微生物是菌株節(jié)細菌屬菌種127(Arthrobacter species 127)。
污水凈化指標列于下表。
表實 乙二醇與 凈化前污水性質指標(毫克/升)施 二羥乙基 乙二醇濃度 化學氧耗 二羥乙基胺濃度例 胺之比№1 2 3 4 51 - 3300 5100 -2 - 3300 5100 -3 4∶1 4600 8300 11504 5∶1 4600 8200 920
續(xù)表實 凈化后污水性質指標(毫克/升) 凈化程度(%)施 乙二醇濃度 二羥乙基胺濃度 化學氧耗 乙二醇 二羥乙基胺例№1 6 7 8 9 101 270 - 405 92，9 -2 250 - 395 93，4 -3 100 15 150 97，8 98，94 100 10 150 97，8 99，權利要求
1.生物凈化污水以去除乙二醇的方法，其特征在于向含有乙二醇、微量元素的污水中加入磷源、氮源及節(jié)細菌屬(Arthrobacter)類微生物，然后將上述微生物在20-35℃下進行培養(yǎng)，直至從所說的污水中除去乙二醇。
2.一種方法，其特征在于使用的微生物為節(jié)細菌屬(Arthro-bacter)類微生物，其菌株是節(jié)細菌屬純菌667，節(jié)細菌屬變菌667(Arthrobacter simplex 667，Arthrobacter Variabilis 667)，它們寄存于全蘇工業(yè)微生物遺傳和育種科學研究所工業(yè)微生物中央陳列館，或者其菌株為節(jié)細菌屬菌種126，節(jié)細菌屬菌種127(Arthrobacter species 126，Ar-throbacter species 127)，它們寄存于烏克蘭共和國科學院A.B.杜曼斯基膠體化學和水化學研究所微生物-破壞菌陳列館。
3.根據(jù)權利要求
1、2的方法，其特征在于向污水中加入二羥乙基胺作為氮源和乙二醇的共氧化劑，二羥乙基胺和乙二醇之比為1∶4-5，相應地另外還加入假單胞菌屬(Pseudomonas)類微生物。
4.根據(jù)權利要求
3的方法，其特征在于，在使用另外還含有二羥乙基胺的污水的情況時，凈化污水的過程中保持二羥乙基胺與乙二醇之比為1∶4-5。
專利摘要
本發(fā)明涉及生物凈化污水去除所含的高濃度乙二醇。
文檔編號C02F3/34GK87100664SQ87100664
公開日1987年8月26日 申請日期1987年1月8日
發(fā)明者馬克·本亞米諾維奇·特幸伯格, 馬里納·納夫克哈托納·尼納施瓦, 彼特爾·依利克·格沃德亞克, 康斯坦丁·依瓦諾維奇·利希利夫 申請人:伏爾加—烏拉爾含硫化氫天然氣開采和加工科研設計院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan