Способ получения микробного ценоза для биологической очистки сточных вод углехимического производства

 

Изобретение относится к биологической очистке промьшшенных сточ-. ных вод углехимического производства и касается биодеградации набора органических соединений одного или близких классов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ценоза. Способ заключается во введении S состав активного ила мутантных микроорганизмов и наращивании биомассы микробного ценоза в два этапа. На первом этапе наращивание осуществляют в непрерывном режиме на сточных водах, в которые дополнительно вводят сопутствующие загрязняющие соединения в количестве, обеспечивающем их доминирование в сточной воде. Процесс ведут до стабильного их окисления. На втором этапе наращивание осуществляют в периодическом реясиме на сточных водах, прошедших первичную очистку от основного загрязняющего соединения. В них дополнительно вводят, сопутствующие загрязняющие соединения в концентрации , соответствующей максимальной для очищаемых сточных вод. I ил. 6

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЩЯЯВ

Ш4 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTiET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 40! 5315/31-13 (22) 31.01.86 (46) 07.01.88. Бюл. !1р I (71) Институт биофизики СО АН СССР (72) 10.È.Áåáíêèí, 10.Л.Гуревич, О.И,Москвина, И.В.Пименов и М.И.Теремова (53) 663.15(088.8) ". (56) Авторскс(е свидетельство СССР !! 1068398, кл. С 02 F 3/34, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 791640, кл. С 02 F 3/34, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОБНОГО

ЦЕНОЗА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД УГЛЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к биоло- гической очистке промьппленных сточных вод углехимического производства и касается биодеградации набора органических соединений одного или близ-! ких классов. Целью изобретения является расширение функциональиах возможностей ценоза. Способ заключается во введении в состав активного ила мутантных микроорганизмов и наращивании биомассы микробного ценоза в два этапа. На первом этапе наращивание осуществляют в непрерывном режиме на сточных водах, в которые дополнительно вводят сопутствующие sarряэняющне соединения в количестве, обеспечивающем их доминирование в сточной воде. Процесс ведут до стабильного их окисления. На втором этапе наращивание осуществляют в периодическом режиме на сточных водах, Ю прошедших первичную очистку от основного загрязняющего соединения. В ник дополнительно вводят сопутствующие загрязняющие соединения а концентрации, соответствующей максимальной для очищаемых сточных вод. 1 ил.

4608

2 очистку от органики, но дополнительно в нее вносят сопутствующее органическое соединение, подлежащее утилизации.

На чертеже представлена блок-схема установки для осуществления способа.

Установка содержит емкость 1 для

1О питательной среды, дозирующее устройство 2. для среды, аппарат 3 для культивирования микроорганизмов, емкость

4 для сбора урожая — культуры, выно" симой из аппарата потоком среды, пе1В ремешивающее устройство 5, компрессор 6 воздуха.

Установка работает следующим образом.

Микроорганизмы инокулируют в аппа2О рат 3. С помощью дозатора 2 из емкости 1 в аппарат Э для культивирования подают питательную среду. В емкости

4 происходит накопление биомассы микроорганизмов. Б процессе непрерывно25 ro культивирования идет накапливание мутантных клеток и формирование микробного ценоза, стабильно окисляющего органику питательной среды, псдан" ную в определенном (укаэанном) соотношении.

1 136

Изобретение относится к биологической очистке промышленных сточных вод углехимического производства и касается био@еградации набора органических соединений одного или близких классов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей ценоза., Бактериальные мутанты, активные в отношении сопутствующих органических соединений, накапливают в составе микробного ценоза, окисляющего орга- нические соединения данного стока.

Процесс проводят в два этапа. На пер " вом этапе мутантные клетки вводят в микробный ценоз и наращивают путем непрерывного культивирования на среде, моделирующей подлежащий очистке сток, с включением основного и сопутствующего органических соединений в качестве источников углерода и энергии. При этом сопутствующее соединение преобладает. Процесс ведут до получения стабильного окисления последнего. На втором этапе полученную культуру в составе микробного цепоза накапливают в промышленном аэротенке в периодическом режиме на сточной воде, прошедшей первичную

Оч:стку от Основного органического соецинени очнщаемого стока нри до" волнительном введении сопутствующего соединения в концентрации, равной пиковой нагрузке для данных очистных сооружений.

Для осуществления способа берут микробный ценоз из очистных сооруже"ж.й, работающих на данном или аналогичном промышленном стоке, ввг ят в

1 него бактериалъные мутанты, способные к Окислению Определенных соединении из числа сопутствующил Основ ному и относящихся к тому же, либо близкому классу химических соединений. Смесь микроорганизмов культивируют в непрерывном режиме.

Питательная среда моделирует прои,ппленную сточную воду,.подлежащую очистке. Ее составляют на водопровод Ой воде с внесением источников азота, фосфора и других биогенных элементов. В качестве источников углерода и энергии вводят основное загрязняющее соединение, сбрасываемое со сточной водой, и сопутствующее, причем последнее доминирует по концентрации. Питательную среду можно готовить из сточной воды, прошедщей

После установления состояния стабильного окисления заданного в среде источника углерода смесь микроорга35 низмов, собранную в емкости 4 (сборник урожая}, переносят в промышленный аэротенк. Промьппленный аэротенк выключают из режима непрерывной очистки сточной воды. Находящаяся в

4О аэротенке сточная вода проходит первичную очистку от органики, главным образом от основного загрязняющего вещества данного стока. В аэротенк вносят собранную на первом этапе смесь микроорганизмов, дополнительно вносят органическое соединение, по отношению к которому происходит селекция и накопление биомассы микроорганизмов на первом этапе. Концентрацию этого соединения задают ранкой максимальной концентрации, которая подается в очистное сооружение при колебаниях и сбоях технологического режима основного производства. В аэротенке происходит наращивание внесенной смеси микроорганизмов в периодическом режиме. После окисления поданного соединения аэротенк выключают под нагрузку, т.е. вводят в

136ц608 обычный непрерывный режим очистки сточной воды.

По предлагаемому способу начальные условия работы микробного ценоза в промышленных условиях таковы» что вводимая культура, окисляющая сопутствующее .соединение, находится в условиях максимально.. достижных для нее по крайней мере в одном аэротенке илк,узле всей технологической цепочки очистки сточной воды, т.е. обеспечены наилучшие условия закрепления вводимой культуры в данных сооружениях.

Пример l. Формирование ценоза в условиях повышенных концентраций всех загрязняющих веществ с обычными для данного производства доминированием фенола.

Иэ сточной воды коксохимического производства, прошедшей очистку от фенолов, выделяют микробный ценоз, осуществляющий очистку стока. Микроорганизмы подвергают обработке мутагеном (нитрозогуанидином). Мутированные клетки и микробный ценоз вносят в аппарат для непрерывного культивирования микроорганизмов с рабочим объемом 0,35 л. Питательную среду для культивирования составляют из сточной воды,-прошедшей первичную очистку or фенолов, и неочищенной воды, взятой до ее разбавления и содержащей, в высокой концентрации весь набор органических соединений, заг. рязняющих сток.

Концентрация фенола в такой питательной среде составляет 100-220 мг/л, нафталина 50-100 мг/л.

После достижения стационарного состояния культуру переносят в отдельно работающий аэротенк, где наращивание продолжают в периодическом режиме. Затем аэротенк нагружают уменьшенным потоком воды, но с повышенной концентрацией всех органических соединений (без разбавления).

Концентрация фенола на этом этапе составляет 260 мг/л, нафталина

150 мг/л.

В результате через месяц отмечают увеличение глубины утилизации фенола на 30Х (остаточная концентрация летучего фенола до введения культуры

l,25 мг/л, после 0,87 мг/л). Изменений в очистке стока от сопутствующих соединений (нафталина, бензола и пиридина) не отмечено. Процесс очистки

HHH нафталина в аэротенке дополнительно вводят кристаллический нафталин двумя порциями, всего 800 мг/л.

Максимальные концентрации нафталина в неразбавленной сточной воде, поступающей на очистку, достигают 890900 мг/л.

После окисления всего подачного нафталина аэротекк включают под наг- . рузку в общую схему непрерывной .

56 очистки сточной воды В результате глубина очистки по летучему фенолу возрастает на 403 (с 1,26 до 0,76 мг/л), концентрация нафталина в очищенной

ЗО

4О нарушается при увеличении нагру»ки по сопутствующим веществам; частности, при возрастании концентрации нафталина до 100 мг/л и более, Пример 2. Формирование ценсза в условиях преобладания загрязпя-;,— щих веществ, сопутствующих основному соединению — фенолу.

С целью очистки стоков от сопутствующих фенолу соедиений нафталинового ряда из сточной воды коксохимического производства выделяют бактерии» окисляющие нафталин, и проводят их наращивание, Путем обработки мутагеном (нитрозогуанидином) получают му".тантные клетки. Микробный ценоз, работающий в данных очистных сооружеш ях, и мутированные клетки перено"

;сят v лабораторный аппарат для непре рывного выращивания микроорганизмов, как описано в примере

Наращивание проводят в два этапа.

На первом этапе питательную среду для непрерывного культивйрования составляют на водопроводной воде, в которую вводят нафталин в концентрации до 300 мг/л, фенол до 20 мг/л.

Другие источники углерода и знергии отсутствуют. В среду вносят биогенные элементы: азот, фосфор, калий, магний, серу в виде солей.

После установления стационарного состояния окисления нафталина начинают второй этап наращивания микроб=ного ценоза в периодическом режиме; сначала в аппарате объемом 200 л, затем в промыпшенном аэротенке с рабочим объемом 150 и . В кячестве пита"тельной среды используют сточную во- ду, прошедшую первичную очистку от фенола..Зта вода содержит общий фенол в концентрации до 10 мг/л., цополнительно в нее вносят нафталин в кснцентрации до 200 мг/л. После окислеСоставитель Л.Минеева

ТехредМ.Ходанич Корректор В.Гирняк

Редактор Н.Бобкова

Заказ 6527/18

Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 воде снижается в 2,8 раза (с 12,1 до 4,3 мг/л). Ликвидированы сбои процесса очистки в целом иэ-за скачков нагрузки по нафталину. Последнее под; тверждается тем, что до применения предлагаемого способа получения микробного ценоза критическими для нормального хода очистки является концентрации нафталина 100 мг/л. Наращивание микроорганизмов по предлагаемому способу позволяет получить микробный ценоз, который стабилизирует работу очистных сооружений при перегрузках по нафталину до 800-900 мг/л.

Стабильность полученной по предлагаемому способу смеси микроорганизмов подтверждается устойчивой работой аэротенков на протяжении 20 мес.

При контрольных микробиологических обследованиях очистных сооружений установлено, что утилизирующая нафталин культура сохраняет свою активность в микробном ценозе промышленного процесса очистки. Кроме того, культура активна в отношении антрадена, фенантрена, аценафтена. !

Таким образом, по предлагаемому способу получают микробный ценоэ, имеющий повышенную активность в отношении сопутствующих фенолу органических соединений близкого класса.

Ценоэ обладает высокой стабильностью

64608 б в дестабилизирующих условиях промышленного процесса очистки фенольных сточных вод.

Формула изобретения

Способ получения микробного ценоза для биологической очистки сточных вод углехимического производства, предусматрйвающий введение в состав активного ила мутантных микроорганизмов и последующее формирование ценоэа путем наращивания биомассы на очищаемых сточных водах, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных. воэможностей ценоза, наращивание биомассы осуществляют в два этапа, при этом на первом эта20 пе процесс ведут в непрерывном режиме, в сточные воды вводят дополни" тельно сопутствующие соединения в количестве, обеспечивающем их доминирующие концентрации, и процесс ведут. до стабильного их окисления, а на втором этапе наращивание осуществляют в периодическом режиме на сточных водах, прошедших первичную очистку активным илом от основного загрязняю3D щего соединения, при этом в них дополнительно вводят сопутствующие соединения в концентрации, соответствующей максимальной для очнщаемых сточных вод. !