. ю. Yu
i4i СЛ Изобретение относитс к техничес кой электрохимии, в частности к электрохимическим способам очистки сточньш вод, и может примен тьс дл регенерации отработанных сред культивировани микроорганизмов. Известен способ очистки сточных .вод от токсичных примесей в электролизере с растворимым алюминиевым ано дом 1. Недостаток известного способа невозможность повторного использовани очищенных вод. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ очистки среды культивировани микроорганизмов , включающий фильтрование отработанной среды, обработку фильтрата в электролизере с использованием алюминиевых электродов и последующее отделение осадка 2J . Недостатком данного способа вл етс то, что он не обеспечивает оптимального состава остаточных и синтезируемых примесей Дл целей повторного использовани очищенных вод в исходном процессе культивирова ни биомассы дрожжей. Цель изобретени - возможность многократного использовани очищенно среды эа счет уменьшени ее токсичности .. . . .. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу очистки среды культивировани микроорганизмов, вкл чающему фильтрование отработанной среды, обработку фильтрата в электро лизере с использованием алюминиевых электродов и последующей отделение осадка, обработку ведут в две стадии при рН 3,5-6,5, напр жении на электродах 3,0-3,4 Вив присутствии 4-40 мг/л сернокислой меди в пересче те на металл в течение 3-15 мин, а затем при рН 7,1-8,5, напр жении на электродах 4,0-7,0 Б в течение 3-7 м нут.. Причем регулирование рН перед второй стадией осуществл ют аммиачно водой. Электрообработка сначала при кислом рН обеспечивает окисление высокомолекул рных и.токсичных органичес ких соединений и образование коагулирующих комплексных соединений и ассоциатов высокомолекул рных соединений с сол ми и гидроперекис ми металлов. Образовавшиес коагул ты выдел ютс в виде осадков. Введение катализато юв окислени , например, в виде сернокислой меди ускор ет процесс окислени и коагул ции органическиХсоединений , что позвол ет ограничить развитие побочных реакций гидроксилировани металлов и растворени анода путем ограничени анодного перенапр жени ниже 3,4 В. Дальнейша электрообработка при щелочном рН среды обеспечивает синтез водорастворимых органических солей металлов и их комплексов, осаждение избыточных гидроокисей переменных металлов и неорганических солей некоторых переменных и щелочных металлов , снижение концентрации перекисей водорода и органических соединений. Не выделенные из регенерированной среды низкомолекул рные исходные и синтезированные органические соединени , а также комплексы металлов и солейметаллов с углеводными низкомолекул рными органическими соединени ми вл ютс утилизируемым субстратом , источником микроэлементов и благопри тной средой обитани культивируемых микроорганизмов. В результате утилизации возвращаемых органических соединений и улучшени состава среды культивировани увеличивают выход биомассы дрожжей. П р и м а р 1. Очищают отработанную среду культивировани микроорганизмов следующего состава, мг/л: органические вещества (ХПК) 800; белок и протеины 650; взвешенные вещества 550; С1 284 мг/л; 50| 2500 мг/л NH/ 2400 мг/л; РО 256 мг/л; - 0,3 мг/л; Mg 2,6 мг/л;, Мп 1,5 мг/л; Zn 2,95 мг/л; ( 200 мг/л. Электрохимическую обработку провод т Б двухэлектродной чейке. В качестве анода и катода используют алюМ81ний , Обработку провод т при следуювщх параметрах: Объем электролизера, л 2 Площадь катода и а ода, Дм2-1 Рассто нне между шюскопараллельными электродами , ,5 Напр жение на электродах В; Iстади 3,4 II7,0 Врем обработки, 1 стади 7 рН среды: 1 стади II Плотность тока, 1 стади II Температура, С: Концентраци катализатора, мг/л Концентраци аммиачной воды, % Состав средыкультивировани п очистки: органические вещества ( ХПК), мг/л белок, мг/л Выход абсолютно сухих дрожжей (АСД), г/л 2. То же, что в п Пример мере 1 при 24 мг ; рН 7 Выход АСД 18,1 г/л. Пример 3. То же, что в п мере 1 при 4мг ; 7% рН Выход АСД 17,8 г/л. Пример 4.То же, что в п мере 3 при 7% Шд; рН 4,2. Выход АСД 18,1 г/л. Пример S. Тоже, что в примере 1 при 40 мг 7% NH,; pHj 3,5; рН 7,1. Выход АСД 18,3 Пример 6. То же, что в п мере 5 при 15% NHt; рН 8,5. Выхо АСД. 19,-4 г/л. При культивировании на стандар ной среде получен выход абсолютно сухих дрожжей (АСД) 16,1 г/л. Очистка среды культивировани способом-прототипом обеспечивают минимальное содержание органическ веществ и белка, отвечающее требо ни м ЦДК дл естественных водоемо и не может обеспечить повторное и пользование среды. 14 Изменение режимов проведени об- . работки за пределы интервалов приводит к следующему: на 1 стадии уменьшение рН среды ниже 3,5 приводит к быстрому коррозионному разрушению . анода, при увеличении рН среды вьппе 6,5 образуюпщес в процессе обработки коллоидные взвеси не вьшадают в осадок, что приводит к возрастанию токсичности среды; снижение напр жени на электродах ниже 3,0 В приводит к уменьшению скорости коагул ции органических веществ, при напр жении выше 3,4 .В происходит быстрое коррозионное разрушение анода и загр знение раствора гидроокисью алюмини ; снижение содержани сернокислой меди ниже 4 мг/л приводит к резкому возрастанию токсичности с.реды культивировани , при концентрации выше 40 мг/л сернокисла медь сама становитс токсичной дл культивировани микроорганизмов. I I стади - при уменьшении рН среды ниже 4,0 в растворе остаетс большое количество токсичных гидроокиси и аквокомплексов алюмини , повышение рН среды вьше 8,5 нецелесообразно, так как токсичность не уменьшаетс , а расход реагентов растет; снижение напр жени на электродах ниже 4,0 приводит к уменьшению скоростей реакций синтеза и процесса осаждени органических веществ, повышение напр жени выше 7,0 В приводит к увеличению расхода электроэнергии. Уменьшение времени обработки ште указанных значений приводит к увеличению концентрации токсичных продуктов , увеличение времени обработки вьш1е указанных значений приводит к увеличению расхода электрбэнергии.i4i SL The invention relates to technical electrochemistry, in particular to electrochemical methods for the treatment of waste water, and can be used for the regeneration of waste media for the cultivation of microorganisms. A known method of cleaning wastewater from toxic impurities in the electrolyzer with a soluble aluminum anode 1. A disadvantage of the known method is the impossibility of reusing purified water. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of cleaning the medium for cultivating microorganisms, including filtering the spent medium, treating the filtrate in the electrolyzer using aluminum electrodes and then separating the sludge 2J. The disadvantage of this method is that it does not provide an optimal composition of residual and synthesized impurities. For the purpose of re-using purified water in the initial process of cultivating yeast biomass. The purpose of the invention is the possibility of repeated use of the purified medium at the expense of reducing its toxicity. . .. The goal is achieved by the fact that according to the method of purification of the medium for cultivating microorganisms, including filtering the spent medium, treating the filtrate in an electrolyzer using aluminum electrodes and then separating the precipitate, the treatment is carried out in two stages at pH 3.5-6.5, for example on the electrodes 3.0-3.4 Viv in the presence of 4-40 mg / l of copper sulphate in terms of metal for 3-15 minutes, and then at a pH of 7.1-8.5, the voltage on the electrodes 4, 0-7.0 B for 3-7 m chickpeas. Moreover, the pH adjustment before the second stage is carried out miachno water. Electrical treatment, initially at acidic pH, ensures the oxidation of high molecular weight and toxic organic compounds and the formation of coagulating complex compounds and associates of high molecular weight compounds with salts and hydroperoxides of metals. The coagulums formed are precipitated. The introduction of a catalytic oxidation catalyst, for example, in the form of copper sulfate, accelerates the process of oxidation and coagulation of organic compounds, thereby limiting the development of side reactions of metal hydroxylation and dissolving the anode by limiting anodic overvoltage to below 3.4 V. Further electrotreatment at alkaline pH of the medium provides synthesis of water-soluble organic metal salts and their complexes, precipitation of excess hydroxides of variable metals and inorganic salts of certain variable and alkali metals , reducing the concentration of hydrogen peroxides and organic compounds. Low molecular weight raw materials and synthesized organic compounds not isolated from the regenerated medium, as well as metal and salt metal complexes with low molecular weight organic carbohydrate compounds, are recyclable substrate, a source of microelements and a favorable habitat of cultivated microorganisms. As a result of the utilization of returned organic compounds and an improvement in the composition of the culture medium, the yeast biomass yield is increased. PRI m and p 1. Purify the spent medium for the cultivation of microorganisms of the following composition, mg / l: organic matter (COD) 800; protein and proteins 650; suspended solids 550; C1 284 mg / l; 50 | 2500 mg / l NH / 2400 mg / l; PO 256 mg / l; - 0.3 mg / l; Mg 2.6 mg / l ;, Mp 1.5 mg / l; Zn 2.95 mg / l; (200 mg / l. Electrochemical treatment is carried out in a two-electrode cell. As the anode and cathode aluminum is used. The treatment is carried out at the following parameters: Electrolyzer volume, l 2 Cathode area and Dm2-1 The distance between the parallel-parallel electrodes, 5 Voltage at electrodes B; Stage 3.4 II7.0 Processing time, stage 1 pH 7 environment: stage 1 II Current density, stage 1 II Temperature, C: Catalyst concentration, mg / l Ammonia water concentration,% Cultivation medium composition purification: organic matter (COD), mg / l protein, mg / L Yield of absolutely dry yeast (ASD), g / l 2. Same as in Example n Example 1 at 24 mg; pH 7 Output DDA 18.1 g / l Example 3. Same as in step 1 at 4 mg; 7% pH The yield of the SDA is 17.8 g / l Example 4. The same as in measure 3 at 7% Sd; pH 4.2. The yield of the SDA is 18.1 g / l Example S. Also, that in example 1 at 40 mg of 7% NH; pHj 3.5; pH 7.1. Output of the SDA is 18.3 Example 6. Same as in measure 5 at 15% NHt; pH 8.5. Output of the SDA 19, -4 g / l When cultivated on a standard medium, a yield of absolutely dry yeast (ASD) of 16.1 g / l was obtained. Purification of the cultivation medium by the prototype method ensures the minimum content of organic matter and protein that meets the requirements of the CTC for natural water bodies and cannot ensure the reuse and use of the medium. 14 Change of the modes of carrying out ob-. working beyond the limits of the intervals leads to the following: at 1 stage, a decrease in the pH of the medium below 3.5 leads to rapid corrosion destruction. anode, with an increase in the pH of the medium above 6.5, during processing, colloidal suspensions do not precipitate, which leads to an increase in the toxicity of the medium; a decrease in the voltage at the electrodes below 3.0 V leads to a decrease in the rate of coagulation of organic substances, at voltages above 3.4. B, the anode quickly corrodes and the solution is contaminated with aluminum hydroxide; A decrease in the copper sulfate content below 4 mg / l leads to a sharp increase in the toxicity of the culture medium; at a concentration above 40 mg / l of sulfuric acid, copper itself becomes toxic to the cultivation of microorganisms. Stage I - when a decrease in pH below 4.0, a large amount of toxic hydroxides and aquacomplexes of aluminum remain in the solution, raising the pH of the medium above 8.5 is impractical because the toxicity does not decrease and the consumption of reagents increases; a decrease in the voltage on the electrodes below 4.0 leads to a decrease in the rates of the reactions of synthesis and the process of deposition of organic substances, an increase in the voltage above 7.0 V leads to an increase in the power consumption. Reducing the processing time of these values leads to an increase in the concentration of toxic products, an increase in the processing time of these values leads to an increase in electrical energy consumption.