一種voc生物增溶劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種V0C生物增溶劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油化工、制藥、油漆、涂料、電子制造、表面防腐、制鞋、印刷及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)在 生產(chǎn)及使用過程中產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物(簡稱V0C)，如苯、甲苯、二甲苯、丙酮及丁酮等， 空氣質(zhì)量受到了嚴(yán)重威脅。揮發(fā)性有機(jī)物因排放量大、種類多、難降解、毒性強(qiáng)已經(jīng)成為世 界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003] V0C的處理方法很多，有物理法、化學(xué)法與生物法。其中生物法因操作簡單、成本 低、無二次污染備受青睞。然而，由于V0C水溶性差或憎水性，導(dǎo)致其可生化性低，故限制了 該技術(shù)的應(yīng)用。提高V0C可生化性的關(guān)鍵就是對其增溶。增溶劑對水溶性差的V0C具有良 好的增溶作用。利用增溶劑提高疏水性有機(jī)污染物的增溶國內(nèi)外已廣泛展開，但大多集中 于用化學(xué)增溶劑，而化學(xué)合成增溶劑本身往往具有毒性且難降解，故易引起二次污染。生物 增溶劑不僅具有乳化性能，且無毒、無害、易降解、無二次污染。
[0004] 目前利用生物增溶劑增溶主要有以下兩種，第一種方法：可在V0C處理系統(tǒng)中加 入純生物增溶劑，但此方法涉及到增溶劑的提取和純化，故成本極高，同時，在提取與純化 過程中增溶劑可能遭到破壞；第二種方法：可在V0C反應(yīng)器中直接接入產(chǎn)增溶劑的外源菌， 但首先也要分離純化獲取合適的外源菌，而且外源菌與V0C反應(yīng)器中的內(nèi)源菌存在競爭， 外源菌因適應(yīng)能力弱往往無法成為優(yōu)勢菌而失去作用，特別是像V0C這樣的特殊環(huán)境，弓丨 入的外源菌更難以生存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有V0C生物可生化性差的問題，提供一種成本 低、工藝簡單、無二次污染的V0C生物增溶方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠產(chǎn)生V0C增溶劑的增溶菌的活化方法。
[0007] 本發(fā)明另一目的是提供一種V0C生物增溶劑及其應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種能夠產(chǎn)生V0C增溶劑的增溶菌的活化方法，包括如下步驟： 51. 取樣：采集污泥、污水或土壤樣品； 52.按照體積比3?5%的接種量，將S1的樣品接入活化培養(yǎng)基，28?32°C，150? 200r/min活化培養(yǎng)48?72h，得到菌液； 所述活化培養(yǎng)基的配方為：赤糖3. 5?5. 5g/L，硝酸銨0. 3?0. 7g/L，磷酸二氫鉀 1. 3 ?1. 7g/L，磷酸氫二鈉 0? 8 ?1. 2g/L，酵母膏 0? 08 ?0? 12g/L，硫酸鎂 0? 01 ?0? 03g/ L，油類0? 0015?0? 0025v/v%，余量為水。
[0009] 其中，所述污泥為工業(yè)廢水污泥、生活污泥或臭水溝污泥；所述污水為工業(yè)廢水污 水、生活污水臭水溝污水；所述土壤為工業(yè)廢水池附件土壤、臭水溝附件土壤或加油站附件 土壤。
[0010] 優(yōu)選地，所述接種量為體積比4. 5?5%。
[0011]優(yōu)選地，所述活化培養(yǎng)的條件為30?32°C，170?180r/min活化培養(yǎng)65?68h。
[0012] 優(yōu)選地，所述活化培養(yǎng)基的配方為：赤糖5?5. 5g/L，硝酸銨0. 6?0. 7g/L，磷酸 二氫鉀1. 6?1. 7g/L，磷酸氫二鈉1. 1?1. 2g/L，酵母膏0. 11?0. 12g/L，硫酸鎂0. 01? 0? 03g/L，油類0? 0022?0? 0025v/v%，余量為水。
[0013] 一種V0C生物增溶劑，由如下方法制備得到： 51. 獲取樣品：采集污泥、污水、土壤或權(quán)利要求1得到的菌液； 52. 按照體積比為3?5%的接種量，將S1的樣品接入權(quán)利要求1所述活化培養(yǎng)基， 28?32°C，150?200r/min培養(yǎng)48?72h，得發(fā)酵液； 53. 驗(yàn)證S2培養(yǎng)后的發(fā)酵液對V0C的增溶作用，結(jié)果為陽性的培養(yǎng)液即為V0C生物增 溶劑。
[0014] 其中，S3所述結(jié)果的判定方法為：在水面上加入染色的V0C成分(如苯、甲苯或二 甲苯等)，待形成穩(wěn)定的V0C膜后，在V0C膜中心滴入所述V0C生物增溶劑；如果V0C膜由中 心被排向四周，形成一圓圈，即排V0C圈，則判定為陽性；且排V0C圈的直徑與增溶劑的活性 成正比。
[0015] 優(yōu)選地，所述污泥為工業(yè)廢水污泥、生活污泥或臭水溝污泥；所述污水為工業(yè)廢水 污水、生活污水臭水溝污水；所述土壤為工業(yè)廢水池附件土壤、臭水溝附件土壤或加油站附 件土壤； 優(yōu)選地，所述接種量為體積比4. 5?5% ;所述活化培養(yǎng)的條件為30?32°C，170? 180r/min活化培養(yǎng)65?68h。
[0016] 上述V0C生物增溶劑在增加V0C水溶性方面的應(yīng)用也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
[0017] 作為一個可實(shí)施方案，具體的應(yīng)用方法可以如下：在V0C凈化塔頂部配備噴灑裝 置，V0C廢氣以0. 3?0. 5L/min的流量從凈化塔底部通入，同時10?20v/v%的V0C生物 增溶劑溶液以10?15L/h的流量從塔頂噴下。
[0018] 本發(fā)明通過大量的探索和研究，通過合理配方及配比的培養(yǎng)基活化污泥等系統(tǒng)中 產(chǎn)增溶劑的微生物，再激發(fā)其產(chǎn)增溶劑，將含增溶劑的發(fā)酵液(即上述的V0C生物增溶劑)弓丨 入V0C反應(yīng)器，使之直接發(fā)揮增溶作用。通過對發(fā)酵液增溶活性的測定，考察其增溶效果， 將具有增溶效果的發(fā)酵液在塔式反應(yīng)器中與苯、甲苯、二甲苯組成的V0C作用，完成對V0C 增溶與凈化，結(jié)果顯示，本發(fā)明的活化培養(yǎng)基可以很好的激活污泥等系統(tǒng)中的產(chǎn)V0C增溶 劑微生物，所得到的V0C生物增溶劑對V0C的增溶效果顯著。
[0019] 本發(fā)明具有以下有益效果： 本發(fā)明針對V0C生物可生化性差的問題，公開了一種能夠產(chǎn)生V0C增溶劑的增溶菌的 活化方法。首先采集污泥、污水或土壤樣品；再按照3?5v/v%的接種量接入活化培養(yǎng)基， 28?32°C，150?200r/min活化培養(yǎng)48?72h，得到菌液。上述方法能夠激活污泥等系統(tǒng) 中產(chǎn)增溶劑的微生物，所得到的菌液中的微生物能夠產(chǎn)生V0C增溶劑，因此，所述菌液或該 菌液的進(jìn)一步培養(yǎng)發(fā)酵液即是一種V0C生物增溶劑，能夠顯著的使V0C增溶，效果很好。
[0020] 本發(fā)明所用活化培養(yǎng)基由赤糖、硝酸銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、酵母膏、硫酸 鎂、油類和水組成，組成成分簡單、已獲得，成本低，且對活污泥等系統(tǒng)中產(chǎn)增溶劑的微生物 激活活化效果明顯。另外，本發(fā)明以隨處可見的污泥、污水、土壤等為菌種樣品的來源，成本 低，容易實(shí)施，應(yīng)用推廣方便。因此，本發(fā)明提供的是一種成本低、工藝簡單，且無二次污染 的VOC生物增溶方法，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
[0021] 同時，本發(fā)明還很好的利用了污泥、污水等，為污泥污水等污染物的處理和應(yīng)用提 供了新的思路，為研究解決污泥污水等對環(huán)境的污染問題具有指導(dǎo)意義。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不對本發(fā)明做任何形式的 限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。
[0023] 除非特別說明，本發(fā)明所用試劑和材料均為市購。
[0024] 實(shí)施例1 1、米集嗔漆廢水污泥，作為囷種樣品。
[0025] 2、增溶菌的活化 (1)活化培養(yǎng)基 赤糖3. 5g，硝酸銨0. 3g，磷酸二氫鉀1. 3g，磷酸氫二鈉0. 8g，酵母膏0. 08g，機(jī)油 1. 5mL，硫酸鎂 0?Olg，水 1000mL。
[0026] (2)活化方法 在500mL燒瓶中加入200mL活化培養(yǎng)基，高壓滅菌后，按4v/v%的接種量接入菌種樣 品，30°C，以170r/min搖床活化培養(yǎng)60h，得到增溶液，即V0C生物增溶劑。
[0027] 3、增溶活性 在直徑9cm的培養(yǎng)皿中，加水18mL，水面上加2mL染色二甲苯，待形成穩(wěn)定的二甲苯膜 后，在二甲苯膜中心加0.5m增溶液，觀察是否形成排二甲苯圈以及排二甲苯圈的直徑，排 二甲苯圈的直徑為5. 7cm。
[0028] 4、增溶凈化效果 增溶凈化塔為一個高1. 3m、內(nèi)徑150_的有機(jī)玻璃柱。苯、甲苯、二甲苯的進(jìn)氣濃度分 別為0? 162mg/L、0. 283mg/L、0. 256mg/L。廢氣流量0? 4L/min。增溶液濃度為15%，增溶液流 量為13L/h。凈化后的苯、甲苯、二甲苯濃度分別為0.017mg/L、0.048mg/L、0.029mg/L。可 見對V0C的增溶凈化效果較好。
[0029] 實(shí)施例2 1、米集嗔漆廢水污泥，作為囷種樣品。
[0030] 2、增溶菌的活化 (1)活化培養(yǎng)基 赤糖4. 5g，硝酸銨0. 5g，磷酸二氫鉀1. 5g，磷酸氫二鈉1. 0g，酵母膏0.lg，柴油2.OmL， 硫酸鎂 〇? 〇2g，水 1000mL。
[0031] (2)活化方法 在500mL燒瓶中加入200mL活化培養(yǎng)基，高壓滅菌后，按3v/v%的接種量接入菌種樣 品，31°C，以150r/min搖床活化培養(yǎng)55h，得到增溶液，即V0C生物增溶劑。
[0032] 3、增溶活性 在直徑9cm的培養(yǎng)皿中，加水18mL，水面上加2mL染色苯，待形成穩(wěn)定苯膜后，在苯膜中 心加l.OmL增溶液，觀察是否形成排二甲苯圈以及排二甲苯圈的直徑，形成的排苯圈直徑 為 5. 5cm〇
[0033] 4、增溶凈化效果 增溶凈化塔為一個高1. 3m、內(nèi)徑150_的有機(jī)玻璃柱。苯、甲苯、二甲苯的進(jìn)氣濃度分 別為0? 225mg/L、0. 301mg/L、0. 217mg/L。廢氣流量0? 35L/min。增溶液濃度為10%，增溶液 流量為l〇L/h。凈化后的苯、甲苯、二甲苯濃度分別為0. 032mg/L、0. 076mg/L、0. 069mg/L。可 見對V0C的增溶凈化效果較好。
[0034] 實(shí)施例3 1、米集嗔漆廢水污泥，作為囷種樣品。
[0035] 2、增溶菌的活化 (1)活化培養(yǎng)基 赤糖5. 5g，硝酸銨0. 7g，磷酸二氫鉀1. 7g，磷酸氫二鈉1. 2g，酵母膏0. 12g，機(jī)油2. 5mL，硫酸鎂0? 03g，水 1000mL。
[0036] (2)活化方法 在500mL燒瓶中加入200mL活化培養(yǎng)基，高壓滅菌后，按5v/v%的接種量接入菌種樣 品，32°C，以180r/min搖床活化培養(yǎng)68h，得到增溶液，即V0C生物增溶劑。
[0037] 3、增溶活性 在直徑9cm培養(yǎng)皿中，加水18mL，水面上加2ml染色甲苯，待形成穩(wěn)定甲苯膜后，在甲苯 膜中心加1.5mL增溶液，觀察是否形成排二甲苯圈以及排二甲苯圈的直徑，形成的排甲苯 圈直徑為6. 4cm。
[0038] 4、增溶凈化效果 增溶凈化塔為一個高1. 3m、內(nèi)徑150_的有機(jī)玻璃柱。苯、甲苯、二甲苯的進(jìn)氣濃度分 別為0? 300mg/L、0. 292mg/L、0. 189mg/L。廢氣流量0? 5L/min。增溶液濃度為18%，增溶液流 量為15L/h。凈化后的苯、甲苯、二甲苯濃度分別為0.097mg/L、0.068mg/L、0.023mg/L?？?見對V0C的增溶凈化效果較好。
[0039] 實(shí)施例4 1、采集生活污泥(也叫城市污泥)，作為菌種樣品。
[0040] 2、增溶菌的活化 (1)活化培養(yǎng)基 赤糖5g，硝酸銨0.6g，磷酸二氫鉀1.6g，磷酸氫二鈉1.lg，酵母膏0.llg，機(jī)油2. 2mL， 硫酸鎂〇? 〇lg，水lOOOmL。
[0041] (2)活化方法 在500mL燒瓶中加入200mL活化培養(yǎng)基，高壓滅菌后，按4. 5v/v%的接種量接入菌種樣 品，30°C，以170r/min搖床活化培養(yǎng)65h，得到增溶液，即V0C生物增溶劑。
[0042] 3、增溶活性 在直徑9cm的培養(yǎng)皿中，加水18mL，水面上加2mL染色二甲苯，待形成穩(wěn)定的二甲苯膜 后，在二甲苯膜中心加0.5m增溶液，觀察是否形成排二甲苯圈