Способ биохимической очистки сточных вод от красителей

Способ биохимической очистки сточных вод от красителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскик

Социапистиивсиие

Рвс убпии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К,АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<,945088 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 » Но 29..12. 80 (21) 3223928/23-26 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5 I ) M. Кл.

С 02 Р 3/34

9вудзретеекей коннтет

СССР во делам нзобретевкй н открыта»

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень Юе 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) УДК628. 356. .63(088 8} (72) Авторы изобретения

В.П.Тульчинская, Г.А.Кожанова, В.Ф.Карпух

Т.В.Васильева, Т.А.Беляева, Л.А,Калмазан, С.P.Êoí÷è÷åB, Ф.Б.Оршанская, Г.Ф.Кумеров

А.BЯорактоВ, ВЛ рымский

Одесский ордена Трудового Красного Знаме (71) Заявитель государственный университет им. И.И.Мечникова (54) СПОСОБ БИОХИИИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД ОТ КРАСИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к биологи- ческой очистке сточных вод и может быть использовано при очистке стоков, содержащих красящие вещества, на за". водах медпрепаратов, текстильных и некоторых других химических предприя"

5 тиях.

Известен способ биологической очистки окрашенных вод, основанный на окислении низких концентраций красителей микрофлорой активного ила f13.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки окрашенных вод текстильных производств на активированных углях, зафиксированных в колоннах, с после" дующей регенерацией углей, насыщен" ных красителями, сапрофитной микрофлорой активного ила источником 20 которой служат вторичные очйстные сооружения городских станци" f3).

При очистке окрашенных сточных вод (концентрация красителя до

150 мг/л) указанным способом сток проходит через сорбент (активиро" ванный уголь), закрепленный в ко" лонне, в нисходящем направлении до исчерпания сорбционной емкости.

Далее сорбент регенерируют путем циркуляции восходящим током аэробной культуры, в результате чего проис" ходит процесс биоокисления извлеченной органики и реактивация сорбента, Для активации процесса регенерации сорбента необходима допол нительная аэрация микробной культу,ры и использование дорогостоящих пи тательных сред (мясо-пептонный бульон, углеводы, аминокислоты) .

Снижение ХПК (химическое потребление кислорода) при данном способе чистки составляет 46-,583.

Недостатком известного способа является невозможность получения эффекта очистки от заррязнений по показателю бихромвтной окисляемости

Ю более чем на 58», при одновременном

94508

100 -ном обесцвечивании. Кроме того, известный способ не пригоден для очистки сточных вод от биорезистентных красящих веществ, в том числе галогенсодержащих азокрасителей,, которые не окисляются микрофлорой активного ила и не сорбируются на. активированных углях. Разделение во времени процессов насыщения угля (сорбента) и последующей регенера- 10 ции его усложняет технологию очистки.

Цель изобретения - повышение степени очистки, упрощение процесса и возможность очистки высококонцентрированных сточных вод от биорезистентных красителей.

Указанная цель достигается тем, что очистку сточных вод от красителей осуществляют иммобилизованными

I на носителе бактериями — деструктоС( 20 рами Ps fiuorescens 2, предпочтительно на неподвижном носителе следующего состава, об.3: древесный уголь марки БАУ 25-27; створки мидий 48-42, песок морской остальное.

Штамм Ps.ftuorescens 2 выделен из специфического источника — активного ила Люблинской станции аэрации (r. Москва) и получен в результате стабилизирующего направленного отбора в проточных условиях на моцельных установках.

Использование иммобилизованных на .носителе клеток бактерий повышает их окислительную активность по сравнению со свободными клетками, 35 что улучшает показатели очистки.

По морфологии бактерии представляют собой прямые палочки, размеры

0,5 х 1,0 мкм, подвижные по типу мою нотрихов, располагаются одиночно, грамотрицательные, неспорообразующие.

Бактерии образуют каталазы, оксидазы, дегидрогеназы; денитрификация ярко выражена. Штамм отнесен к Ps, f2uorescens биотипу llI по признакам

45 отсутствия лецитиназ и неспособности к образованию левана из сахарозы.

Не патогенен.

Данные бактерии способны утилизировать стойкие органические азокрасители, в том числе кислотный черный С, галогенсодержащий краситель активный алый 10-52, а также биореэистентные красящие вещества, которые вырабатываются микроорганизмами продуцентами биологически активных веществ и загрязняют стоки заводов медпрепаратов.

8 4

Полное разрушение молекулы красителя в минеральной среде происходит только в кометаболических (соокислительных) условиях при использовании дополнительных биогенных субстратов, например глюкозы, дрожжевого экстракта.

Штамм Ps.f2uorescens 2 осуществCI ляет 100 -ную деструкцию красителя кислотного черного С в минеральной среде в концентрациях до 75 мг/л за 24 ч в условиях соокисления 0,54 глюкозы (периодическое культивирование, 30оC рН 7,0-7,2, дополнительная аэрация отсутствует) .

В аналогичных условиях штамм осу" щест вляет 98-100 Ф- ное окисление галогенсодержащего красителя активного алого 10-52 в концентрации 25 ыг/л за 24 ч.

Штамм освобождает от биорезистентных красящих веществ сточные воды антибиотических производств, в частности производства рифампицина, за 24 ч без введения дополнительных субстратов для соокисления, ввиду наличия последних в реальных сточных водах (остатки культуральной жидкости и др.).

Способ осуществляют следующим образом.

Очистку окрашенных сточных вод, цветность которых по хромкобальтовой шкале составляет 2900"3000 (за" воды медпрепаратов), либо с содержанием красителей до 150 мг/л (заводы тонкого органического синтеза) проводят в биореакторе непрерывного действия. Обработке подвергают восходящий водоток. Загрузку вносят в биореактор на 2/3 объема.

Иммобилизации на загрузке подвергают бактерии Ps.ZE1orescens 2 после предварительной расплодки в минеральной среде в течение 16-18 ч.

Полученная культура вносится в био; реактор, заполненный минеральной средой, в количестве 8 об.3. Иммобилизацию на носителе осуществляют в процессе периодического культивирования в течение 24-48 ч при 30-32 С.

Затем осуществляют дозированную подачу окрашенных сточных вод.

Необходимым условием проведения микробной очистки является соблюдение температурного режима в пределах

30-32оС рН поступающих вод 7,5-8,0 и периода обработки сточных вод

945088

5

36-42 ч, Очистку осуществляют без дополнительной аэрации.

Пример 1. Микробную очистку окрашенных сточных вод антибиотических производств на примере производства рифампицина осуществляют следующим образом.

Поступающие воды обрабатывают в биореакторе колонного типа, загруженном на 2/3 обьема носителем сле- 10 дующего состава, об.4: древесный уголь марки БАУ 25-27, створки мидий

48-52, песок морской 23-25.

В качестве бактерий используют штамм Ps fluorescens 2ч. Для рас- 15

:плодки культуру выращивают на среде следующего состава: 1 мл фосфатного буферного раствора рН 7,2, 0,023 г сульфата магния, 0,027 r хлорида кальция; 0,0003 г хлорного железа; 2о

1000 мл дистиллированной воды. С этой целью в минеральную среду, разлитую в емкости, вносят агаровую культуру до получения оптической плотности 0,06-0,08. Культивирование zs проводят в течение 16-18 ч без дополнительной аэрации, Полученную культуру в количестве 8 об.3 вносят в биореактор с загрузкой, заполненный минеральной средой указанного зв состава, После 24-часового культивирования на обработку восходящим током подают концентрированные по красителям сточные воды, прошедшие биологическую очистку. Цветность поступающих вод 2900, ХПК - 1035 мг 02/л.

Для интенсификации процесса микробной очистки в обрабатываемые воды вносят минеральные добавки (аммофос из расчета 5 мг/л в пересчете на фосфор).

Ийкробную очистку осуществляют в непрерывном режиме при соблюдении следующих условий: период обработки, 40 ч, 30 С, рН поступающих вод 8,0.

Дополнительная аэрация отсутствует.

Срок наблюдения 6 мес.

Пример 2, Иикробную очистку окрашенных сточных вод завода тонко« го органического синтеза на примере фильтрата активного алого 10-52 осуществляют следующим образом.

Подготовка биореактора к работе и иммобилизация бактерий Ps.fkuorescens 2 аналогична указанным в npud мере 1.

Очистка Фильтрата красителя предусматривает наличие пускового периода, в течение которого осуществляют дозированную подачу на обработку фильтрата с возрастающим содержанием красителя: 25, 50, 100, 150 мг/л с интервалом 2 сут до установления стабильного режима очистки.

Для создания оптимальных условий для деструкции красителя в фильтрат, поступающий на обработку, вносят минеральные добавки (аммофос из расчета 5 мг/л в пересчете на фосфор) и дрожжевой экстракт в количестве

0,053. Дальнейшую обработку,,сточных вод ведут аналогично примеру 1.

Срок наблюдения 6 мес.

Результаты обоих примеров представлены в таблице.

Способ предусматривает использование иммобилизованных клеток бакте.рий, что повышает их окислительную активность и позволяет осуществлять очистку сточных вод в условиях проточного культивирования с содержанием красителей до 150 мг/л, а также стоков антибиотических производств, о цветность которых составляет 2900 с эффектом очистки по красящему se" . ществу 1004 и по ХПК 81-933 по сравнению с известными способами очистки, которые используют при очистке стоков с содержанием красителей до, !

50 мг/л (эффект очистки по ХПК 46.583). Кроме того, использование бактерий с.высокой окислительной активностью, иммобилизованных на неподвиж" ном носителе при одноразовой инокуляции, упрощает процесс очистки, так как позволяет проводить его в непрерывном режиме (без выделения периода регенерации) и без дополнительной аэрации.

Зкономический эффект от применения способа заключается в эффективной очистке сточных вод от красящих веществ, что предотвращает вредное воздействие их на биоту при поступлении в водоемы.

945088 дР

° Ь

Ы х о

О ь

EA

YX

Iо о

C) ь

I !

I

I ! а

I

l о л

1и х о с о с

Ф

Iх о

Е:

Ю

zo с

I

I 1

l

I

I

1

I

1

I !

I

1 !

t

) !

1 к

Iv

z о о

1:С с

С4

С!

»Ь

ОЪ (3

° с

Ю х о

Y о о

% 1с о е о

I- X.

X Iо е е ю

CL =Й х

1 г-

III а с

L и

°

IL

1X

Ф

О

III

М

С1 е

С о

СЭ

IIII

Ю

Y о

С:

2l

С . о е

З х

У о

Iо

Ф

З .

X е

III

Ct

I oi

IC о е (б 6) >ь

Cl и

М 0 1X u оее с: БЗИ

С:

Х

X е»

X IL, х с е Ф м 1Cl S еоiгс

Ц IU Я о аа

О 2 1 л

O iZ t1I хоа

X и 1о о

C1 I- Ф

X o с m

OtlI Y

CIO И

l Г

- л

III е о

X Х Iс Ф

t)!

О сс»

X IO о

vov

YmO

Е I C!

- v v

LA О .О М\ а

OO 01 ь ь о о!.Г\ Ш

Ю л

-1. m

ri

01 с

X о ь о о о

° ° Ь

OO OO о c)

Ю ° а о о о с

L о о ь о

m a

CV с»

CL, C1

III III

z z

CL C1 с с о о

C C

1

I

1

t

I

1

t; !

) !

lI !

l;

ti

I ! !

I

1

1

I)

I

1

1

I

I

1

l

I

1

I

I ,1

I

I

I

1

1

1

$

I

I

I

1

1

I

l

I

l !

1

1.

I ! !

Составитель Г.Лебедева

Техред M. Надь Корректор A-Гриценко

Редактор Н.Егорова

Заказ 5247/29 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 м

9 945088 10

Формула изобретения теля используют состав, содержащий, об.4: древесный уголь марки БАУ 25, 1.Способ биохимической очистки сточ- 27 створки мидий 46-52, песок морсных вод от красителей микроорганиз- кой остальное. мами, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очист" Источники иннформации, ки, упрощения процесса и возможности принятые во внимание при экспертизе очистки высококонцентрированных сточ- 1. Ротмистров M.Н., Гвоздяк П. И, ных вод от биорезистентных красите- .Ставская С.С. Иикробиология очистки лей, в качестве микроорганизмов ис- 1а воды. Киев, "Наукова думка", 1978, пользуют иммобилизованные на носите- с. 267. ле бактерии - деструкторы Ps,flores- 2. NoveE approarch removes cour

cens 2

Ct

from textile dyeing Wastes. Water

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - and Wastes Engineering, 8.9, 1971, шийся тем, что в качестве носи- 1g E-18.