Способ очистки сточных вод от фенольных соединений

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам очистки сточных вод от хлорфенольных соединений, например гидрохинона, пирокатехина, хлорфенола 2,5-дихлорфенола, на предприятиях целлюлозно-бумажной, нефтяной и углехимической промышленности. Цель изобретения - повышение качества очистки сточных вод от фенольных соединений и ускорение этого процесса. Способ осуществляется с применением штамма MYCOBACTERIUM STEGMATIS ВКМ В-1205, выращенного на среде с минеральными солями и одним из фенольных соединений в качестве источника углерода. Суспензию бактерий вводят в очищаемую сточную воду, содержащую 50-300 мг/л одного из фенольных соединений, из расчета 1-3 об.% и аэрируют при 25-30°С на качалке или в окситенке при скорости подачи кислорода 5 мб/мин/л в течение 2-3 сут. Способ позволяет достичь высокой степени очистки сточных вод от гидрохинона, пирокатехина и резорцина на 2 сут. от 4-хлорфенола, 2,5-дихлорфенола, 0-крезола, ксиленола и фенола на 3 сут. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4368424 /30-13 (22) 23.10.87 (46) 07.10.90. Бюл. N 37 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Г.Г.Ягафарова, P.Н.Хлесткин, Т,A Ðÿáèíèíà,. 3.Ф.Сюнякова и Т.M.ÑòåëüêîùèêîBa (53) 663.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 499227, кл. С 02 3/14, 1974, Патент Франции Р 2311759, кл. С 02 С 5/10, 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам очистки сточных вод от хлорфенольных соединений, например гидрохинона, пирокатехина, хлорфенола, .2,5-дихлорфенола, на предприятиях целлюлознобумажной, нефтяной и углехимической

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам биохимической очистки сточных вод от хлорфенольных соединений, например гидрохинона, пирокатехина, хлорфенола, 2,5-дихлорфенола, на предприятиях целлюлозно-бумажной, нефтяной и углехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение качества очистки сточных вод от фенольных соединений и ускорение процесса.

Пример 1. Для оценки биоразложения фенольных соединений пос. редством Mycobacterium stegmatis (51}5 С 12 И 1/20, С 02 F 3/34// (С 12 N I/20, С 12 R 1:34) 2 промьппленности. Цель изобретения повьппение качества очистки сточных вод от фенольных соединений и ускорение этого процесса. Способ осуществляется с применением штамма МусоЪасterium stegmatis ВКИ В-1205, выращенного на среде с минеральными солями и одним из фенольных соединений в качестве источника углерода. Суспензию бактерий вводят в очищаемую сточную воду, содержащую 50-300 мг/л одного нз фенольных соединений иэ расчета

1-3 об.7 и аэрируют при 25-30 С на качалке или в окситенке при скорости подачи кислорода 5 мл/мип/л в течение 2-3 сут.- Способ позволяет достичь высокой степени очистки сточных вод от гидрохинона, пирокатехина и реэорцина на 2-е сутки, от 4-хлорфенола, 2,5-дихлорфенола, о-крезола, ксиленола и фенола на 3-и сутки. 4 табл.

BKM В-1205 используют минеральную среду состава, г/л: ИапНРО 4 4,26; .(NH4) $041,00; КНпРО4 2,65; MgS04" 7Н О 0,2; MnS04 0,01; Са(МОп)

0,02; ИапМо04 0,001; дистиллированная вода, при рН 7-7,2. В качестве единственного источника углерода в минеральную среду добавляют фенольные или хлорфенольные соединения из расчета 50 и 100 мг/л, ха- рактеристика которых дана в табл. 1.

Суспензию бактерий получают путем смыва с косячков небольшим количеством стерильной водопроводной воды и вводят ее в исследуемую среду иэ рас—

1597384 чета 1-3 об.%. Бактерии культивируют о в качалочных колбах при 25-30 С.

Определение содержания фенольных и хлорфенольных соединений осуществ5 ляют спектрофотометрически в УФ-области (240-400 нм) на приборе Beckman ДИ-8, при этом для каждого веще|ства заранее строят калибровочный график. 10

Количество бактерий оценивают по стандартной методике.

В табл. 2 приведены результаты роста микроорганизмов в среде с инIдивидуальными хлорорганическими сое динениями при концентрации 50 мг/л.

Как видно из приведенных данных в табл. 2, количество клеток Mycobacterium stegmatis BKM В-1205 во всех средах, содержащих фенольные и хлорфенольные соединения возрастаI ет в Среднем на два порядка.

Результаты биоочистки от фенольных соединений (табл. 3) показывают, что полное биоразложение наступает 25 уже на 2-е сут в среде с пирокатехином, а биоразложение в среде с хлорфенолами уже на 1-е и 2-е сутки составляет в среднем 70-92%.

Пример 2. Биоочистка стоков, 0 содержащих в своем составе в суммарном количестве не более 100 мг/л гидрохинона, пирокатехина, гваякола, резорцина, 4-хлорфенола и 2,6-дихлорфенола, проводится на лаборатор ной установке, которая состоит из

1 емкости для очищаемой воды (V 10 л), ;окситенка, отстойника емкости для подготовки сточных вод к биологичеса кой очистке, баллона с кислородом и 40 биофильтра.

В очищаемую воду добавляют соли для минеральной среды, г/л: (NH ) ВО

1,5.; К Н РО4 0,5.; MgSO< 7Н О 0,5;

CaC1z ° 6H z0 О, 05; KH zP0 1 О MnSO 4 45

4Н О 0,01; FeS0< 7Н О 0,05;дрожжевой автолизат следы, и доводят рН до 7-7 2.

Контроль за ростом микроорганизмов в окситенке осуществляют спектрофотометрически в УФ-области (240-300 нм)

50 на приборе Beckman Du-8, предварительно центрифугируя очищаемую воду. Ре,зультаты испытаний сведены в табл. 4.

Как видно иэ данных, приведенных в табл. 4, исследуемые фенольные сое-

Таким образом, способ с использоBaazeM mza a Mycobacterium stegmatis

ВКМ .В-1205 позволяет достичь высокой степени биоочистки сточных вод от гид рохинона, пирокатехина и резорцина на 2-е сутки, а от 4-хлорфенола, 2,5-дихлорфенола, о — крезола, ксиленола и фенола на 3-и сутки.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от фенольных соединений, предусматривающий введение в среду аэробных бактерий и набора минеральных солей, включающего одно- и двузамещенные фосфаты калия, сернокислый магний, сернокислое железо, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и ускорения процесса очистки, в качестве аэробных бактерий используютштамм Mycobacterium stegmatis BKM

В-1205 и набор минеральных солей, в который дополнительно введен хлористый кальций, сернокислый аммоний, серно- . кислый марганец при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислый аммоний 1,5

Одноэамещенный фосфат калия 1,0

Сернокислый магний 0,5

Хлористый кальций; 0,05

Двузамещенный фосфат калия

Сернокислый марганец

Сернокислое железо

0,5

0,01

0,05 динения биоразлагаются культурой Mycobacterium stegmatis BKM В-1205 в течение 2-3 сут в среднем на 95-100%, причем наиболее полно уже на 2-е сутки утилизируются пирокатехин и гидрохинон, Пример 3. Биоочистку стоков, содержащих 300 мг/л фенольных соединений, проводят по примеру 2. Результаты представлены в табл. 5.

При дальнейшем увеличении концентрации фенольных и хлорфенольных соединений (до 3500 мг/л) наблюдается уменьшение численности бактерий (табл . 6), но не полная гибель,что важно при биоочистке реальных стоков, особенно при залповых. выбросах фенольных соединений в стоки.

1597384

Таблица 1

Растворимость в воде,.Х

Плотность, г/смэ

ПДК, мг/м

Вещество

Формула

Кристаллическое вещество

С Н (ОН) 2,0

С, Н„(ОН), СН 0С Н ОН

1604

1,5383

Кристаллическое вещество

1,7

С,Н,(ОН), 2,71

С1С Н ОН То же

0,46

ОНС,Н,С1, Та блица 2

Количество бактерий в 1 мл

Вещество

Начальное Конечное (через 2 сут) Таблица 3

Степень очистки, 7. время, сут

Гидрохинон Пирокатехин Гваякол. Резорцин 4-Хлорфенол 2,5-Дихлор" фенол

1

100

100

100

97

73

92

Та блица 4

Степень биоочистки, 7.

Время„ сут

Гидрохинон

Пирокатехин

4-Хлор- 2, 5-Дифенол хлорфенол

Гваякол

Реэорцин о-Креэол

Ксиленол

Фенол

60 70 73

95 90 92

t00 98 95

98

100

2

100

97

60 50 65

80 70 10

98 96 98

Гидрохинон (1,4-,диоксибензол)

Пирокатехин .(1,2-диоксибензил)

Гваякол (о-метоксифенол)

Резорцин (1,2-диоксибензол)

4-Хлорфенол (4-хлор-1-оксибензол)

2,5-Дихлорфенол(2,5-дихлор-1-оксибенэол) Гидрохинон

Пирокатехин

Гваякол

Резорцин

4-Хлорфенол

2,5-Дихлорфенол

26 10

26. 10 .

26 10

26 "10

26 10

26 ° 10

40 10т

35 107

10 10

25 10С

1Р.1Р7

8 ° 10

1597384

Та блица 5

Степень биоочистки, 7.

Время, Резор- 4-Хлорцин фенол

2,5-Дихлорфенол

ГваяПирокатехин

Гидрохинон о-Кре- Ксиле- Фенол зол нол сут кол

81

100

49

96

55 60

90 89 .1 00 97

72

100

50 45 60

70 69 89

97 94 96

1

Та блица 6

Количестно бактерий в 1 мл через 2 сут

Вещество

Начальное

2000

26 «10К

43 «10

41 ° 1О «

26 10

42 «10

40 ° 10«

1 1Оч

Сотни

26 «1Ф

26к 10«

26. 10

26 ° l p

36 10

11 ° 10

27 10

1! „1P

35 10"

10 10«

25 «10

10 ° 10

37 10

12 «10«

28 „1О«

12 ° 10

26 «1О«

26«10к

26 10а

20 10а

30 ° !От

8«10

24 «10

1 «10

1 «10!

1 «10ч

1 * lp

1 10.

Сотни

tl

1 10

2 «104

3 104

1«10«

26 «!0«

26*10а

26«10«

26 10а

25 ° 10

19 10а

26 10

26 «10К

8 «1О с «10

27«10

20„1О!

10 «10

10 «10«

28 10

22"!О!

i i.ip«

12 10«

29 «10

24,10!.1 «!О«

1 «10ч

1 *10

1 10«

Десятки

Сотни

Редактор И«Дербак

Заказ 3032 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.УжГород, ул. Гагарина, 101

Гидрохинон

Пирокатехин

Гваякол

Реэорцин

4-Клорфенол

2,5-Дихлорфенол

Фенол о-Креаол

Ксиленол

При содернанин фенольных соединений, иг/л

50 100 300 500 1000 3000

Составитель И.Волотина

Техред М.Дидык Корректор Л«Бексид