1.本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种环氧乙烷灭菌废气的水合作用微生物处理系统。
背景技术：2.目前环氧乙烷气体灭菌是低温灭菌领域应用较广泛的方法，使用环氧乙烷气体灭菌后，灭菌器中的环氧乙烷灭菌废气一般通过三种方式处理：1、高空排放，这种方式可污染环境；2、催化燃烧法，将灭菌废气进行催化燃烧，又因环氧乙烷易燃易爆，燃烧法有安全隐患；3、吸收法，通过酸催化生成乙二醇，该方法用酸吸收可造成二次污染。现有关小分子环氧乙烷废气回收利用的方法较少报道，有资料显示在-20至-30℃冷凝回收环氧乙烷，此种方法耗能高，且环氧乙烷与水极难分离，对设备要求处理成本高。
3.因此，提供一种可以将环氧乙烷灭菌废气中的小分子环氧乙烷进行高效安全处理，对环境无害化的环氧乙烷废气有效处理系统是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现要素：4.本发明目的在于提出一种环氧乙烷灭菌气体的水溶液水合转换与微生物处理系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，包括：水合单元、厌氧生物降解单元、兼氧生物降解单元、好氧生物降解单元和蓄水池；
7.其中，所述水合单元、所述厌氧生物降解单元、所述兼氧生物降解单元、所述好氧生物降解单元、所述蓄水池和所述水合单元依次通过管道连通；
8.所述水合单元的一侧与环氧乙烷灭菌废气管道连接；
9.所述水合单元和所述好氧生物降解单元通过管道连通。
10.优选的，所述水合单元和所述厌氧生物降解单元之间设置有缓冲池；所述好氧生物降解单元和所述蓄水池之间设置有澄清池；所述澄清池的活性污泥回流管和所述厌氧生物降解单元的进料管路连通；所述水合单元包括塔体、储水器和水泵；
11.所述塔体设置在所述储水器的顶端，所述塔体和所述通过储水器通过水泵连接；所述储水器和所述环氧乙烷灭菌废气管道连接；所述塔体顶部和所述蓄水池连接。
12.优选的，所述储水器内部设有气体分散器，所述气体分散器的一端与所述环氧乙烷灭菌废气管道连接，另一端与所述水泵连接；所述塔体顶部设置有上盖，所述上盖底部依次设有气体导向板、挡水板、密封垫、喷水器；
13.所述喷水器的一端与所述蓄水池连接，另一端与所述水泵连接；所述塔体还设有至少一个观孔层，一般第一层可位于所述喷水器底部，最下层观孔可位于塔体底部。
14.所述管道上均设有阀门，例如：所述喷水器与所述蓄水池连接，所述塔体顶部与排气管连接，所述喷水器与所述水泵连接，所述气体分散器与所述环氧乙烷灭菌废气管连接，
所述储水器与所述缓冲池连接，管道上均设置有阀门，且本发明设置的阀门可全部实现进出气、进出水的自动控制。
15.优选的，所述厌氧生物降解单元中设有厌氧生物菌；所述厌氧生物菌为酸性梭菌、杆菌和光合细菌中的至少一种。
16.本发明设置的厌氧微生物降解系统，能够营造厌氧环境，通过厌氧微生物初步降解废水中的环氧乙烷。
17.优选的，所述兼氧性生物降解单元中设有兼氧生物菌；所述兼氧生物菌为球菌和杆菌中的至少一种。
18.本发明设置的兼氧微生物降解单元，可以营造低氧环境，培养所述兼氧微生物，通过兼氧微生物二次降解经上述厌氧微生物降解后的废水中剩余的环氧乙烷。
19.优选的，所述好氧生物降解单元设有好氧生物菌；所述好氧生物菌为杆菌、环菌和假单胞菌中至少一种。
20.本发明设置好氧微生物降解系统，能够营造有氧环境，通过好氧微生物三次降解经上述兼氧微生物降解的废水中剩余的环氧乙烷。
21.本发明通过设置三种不同微生物降解单元，分别采用不同营养型微生物，结合不同微生物对环氧乙烷的降解能力，依次逐步降解废水中的环氧乙烷，达到较好的环氧乙烷降解效果。
22.优选的，所述厌氧生物菌、兼氧生物菌和好氧生物菌均为经微生物降解筛选、诱导所得环氧乙烷高效降解微生物菌株。
23.本发明利用环氧乙烷降解菌株降解灭菌废气中环氧乙烷，能够达到安全、高效、绿色降碳等功效。
24.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
25.本发明中环氧乙烷灭菌废气经水合作用与高效微生物降解系统处理，总体相对处理效率大于90％；本发明通过采用水合单元和多种营养型微生物菌株进行处理，可实现对环氧乙烷灭菌废气中的环氧乙烷高效无害化处置。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本描述中的附图仅仅是本发明的实施例。
27.图1为本发明提供的环氧乙烷灭菌气体水吸附微生物处理系统结构图；其中：1-环氧乙烷灭菌废气管道、2-输水管道、3-水合作用单元、4-缓冲池、5-厌氧生物降解单元、6-兼氧生物降解单元、7-好氧生物降解单元、8-排气口、9-澄清池、10-活性污泥回流管道、11-蓄水池、12-排气管道；
28.图2为本发明水合作用单元结构图；
29.其中：301-阀门；302-挡水板；303-气体导向板；304-上盖；305-密封垫；306-喷水器；307气体分布器；308-塔体；309-观孔层；310-气体分散器；311-储水器；312-水泵。
具体实施方式
30.下面描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，参考附图描述的实
施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不理解为对本发明的限制。
31.如图1，本发明提供了一种环氧乙烷灭菌气体水吸附微生物处理系统，包括水合单元3、厌氧生物降解单元5、兼氧生物降解单元6、好氧生物降解单元7和蓄水池11，水合单元3、厌氧生物降解单元5、兼氧生物降解单元6、好氧生物降解单元7、蓄水池11和水合单元依次通过管道连通；水合单元3的一侧与环氧乙烷灭菌废气管道1连接，水合单元和好氧生物降解单元通过管道2连通；
32.优选的，水合单元3和厌氧生物降解单元4之间设置有缓冲池4；好氧生物降解单元7和蓄水池11之间设置有澄清池9；澄清池9的活性污泥回流管10和厌氧生物降解单元7的进料管路连通；
33.其中，环氧乙烷灭菌废气管道1与水合单元3连接；水合单元3通过排气管12与好氧生物降解单元6连接；活性污泥回流管10设置在缓冲池4和厌氧生物降解单元5之间，并与澄清池9连接；
34.水合单元3设有塔体308、储水器311和水泵312；塔体308设置在储水器311顶端，水泵312通过管道与塔体308链接；储水器311内部设有气体分散器310，气体分散器310的一端与环氧乙烷灭菌废气管道1连接，另一端与水泵312可拆卸连接；
35.塔体308顶部设置有上盖304，上盖304底部依次设有气体导向板303、挡水板302、密封垫305、喷水器306；且上盖304、气体导向板303、挡水板302、喷水器306与塔体308连接；喷水器306的一端与蓄水池1连接，另一端与水泵312连接；
36.进一步的，塔体308还包括气体分布器307和至少一个观孔层，观孔309可设有数层，第一层观孔位于喷水器306底部，最下层观孔一般位于塔体底部；气体分布器307和观孔309均与塔体可拆卸连接；
37.水合单元设有多个阀门30a、301；可分别设置在喷水器306与蓄水池11连接的管道上30a、塔体308顶部与排气管12的连接处301、喷水器306与水泵312连接的管道上301；气体分散器310与环氧乙烷灭菌废气管1连接处301等；
38.厌氧生物降解单元5中设有厌氧生物菌，厌氧生物菌为酸性梭菌、杆菌、球菌中的任意一种或几种混合；
39.在兼氧性生物降解单元6设有兼氧生物菌，兼氧生物菌为乳酸杆菌、产碱杆菌、球菌及酵母菌中的任意一种或几种混合；
40.在好氧生物降解单元7设有好氧生物菌，好氧生物菌为环菌、芽孢杆菌、假单胞菌中的任意一种或几种混合；厌氧生物菌、兼氧生物菌和好氧生物菌均为经环氧乙烷筛选、诱导驯化所得环氧乙烷优势降解菌株；
41.本发明环氧乙烷灭菌气体水吸附微生物处理系统的工作原理为：
42.系统开启工作时，环氧乙烷灭菌废气经环氧乙烷灭菌废气管道1通入水合单元3，水合单元3利用蓄水池11通过管道2输送进来的水将通入的低浓度环氧乙烷灭菌废气吸收，产生环氧乙烷废水，处理后气体经排气管12进入好氧生物降解单元7产生气泡增加曝气，给微生物提供氧气，被再次处理后通过排气口8排出；
43.环氧乙烷废水经管道进入缓冲池4，在缓冲池4里暂存；缓冲池4中的废水进入厌氧生物降解单元5，在厌氧的条件下，废水中的环氧乙烷被微生物作为碳源降解；
44.经厌氧生物环氧乙烷降解单元5中的微生物厌氧处理后的废水进入兼氧性生物降
解单元6，在微氧条件下，废水中剩余的环氧乙烷被微生物再次降解；兼氧生物降解单元6处理后的废水进入好氧生物降解单元7，在高含氧量的条件下，废水中残留的环氧乙烷被微生物作为碳源降解；
45.好氧生物降解单元8处理后的废水，通过管道进入澄清池9，经澄清后清水被回收至蓄水池11，实现水循环，澄清池9中的活性污泥通过活性污泥回流装置10回流至厌氧生物环氧乙烷降解单元5，被再次利用。
46.本发明还进行了如下实验：
47.实施例1
48.(1)环氧乙烷灭菌废气经水合单元处理后，废水中含有100mg/l浓度的环氧乙烷；
49.(2)浓度为100mg/l环氧乙烷废水经厌氧生物降解单元处理，处理后环氧乙烷浓度36.1mg/l。
50.(3)经厌氧生物降解系统中的微生物厌氧处理后，剩余的浓度为36.1mg/l的环氧乙烷废水通入兼氧生物降解单元，经兼氧生物降解单元中微生物处理，处理后环氧乙烷浓度为13.5mg/l。
51.(4)经兼氧生物降解单元中微生物处理后剩余浓度为13.5mg/l的环氧乙烷废水通入好氧生物降解单元，经好氧生物降解单元中微生物处理，处理后环氧乙烷浓度为3.2mg/l。
52.试验结果显示：浓度为100mg/l环氧乙烷废水经微生物处理环氧乙烷灭菌废气系统处理后，排出浓度为3.2mg/l，处理效率为96％。
53.实施例2
54.(1)环氧乙烷灭菌废气经水合单元处理后，获得浓度为200mg/l的环氧乙烷废水；
55.(2)浓度为200mg/l环氧乙烷废水经厌氧生物降解单元处理，处理后环氧乙烷浓度70.1mg/l。
56.(3)经厌氧生物降解系统中的微生物厌氧处理后，剩余的浓度为70.1mg/l的环氧乙烷废水通入兼氧生物降解单元，经兼氧生物降解单元中微生物处理，处理后环氧乙烷浓度为28.3mg/l。
57.(4)经兼氧生物降解单元中微生物处理后剩余浓度为28.3mg/l的环氧乙烷废水通入好氧生物降解单元，经好氧生物降解单元中微生物处理，处理后环氧乙烷浓度为5.9mg/l。
58.试验结果显示：浓度为200mg/l环氧乙烷废水经微生物处理环氧乙烷灭菌废气系统处理后，排出浓度为5.9mg/l，处理效率为97％。
59.上面已经示出和描述了本发明的实施例，上述实施例是示例性的，本领域技术人员在本发明的技术范围内可对上述实例改变。
技术特征：1.一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，包括：水合单元、厌氧生物降解单元、兼氧生物降解单元、好氧生物降解单元和蓄水池；其中，所述水合单元、所述厌氧生物降解单元、所述兼氧生物降解单元、所述好氧生物降解单元、所述蓄水池和所述水合单元依次通过管道连通；所述水合单元的一侧与环氧乙烷灭菌废气管道连接；所述水合单元和所述好氧生物降解单元通过管道连通。2.根据权利要求1所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述水合单元和所述厌氧生物降解单元之间设置有缓冲池。3.根据权利要求1所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述好氧生物降解单元和所述蓄水池之间设置有澄清池。4.根据权利要求3所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述澄清池的活性污泥回流管和所述厌氧生物降解单元的进料管路连通。5.根据权利要求1所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述水合单元包括塔体、储水器和水泵；所述塔体设置在所述储水器的顶端，所述塔体和所述储水器通过水泵连接；所述储水器和所述环氧乙烷灭菌废气管道连接；所述塔体顶部和所述蓄水池连接。6.根据权利要求5所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述储水器内部设有气体分散器，所述气体分散器的一端与所述环氧乙烷灭菌废气管道连接，另一端与所述水泵连接。7.根据权利要求5所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述塔体顶部设置有上盖，所述上盖底部依次设有气体导向板、挡水板、密封垫、喷水器；所述喷水器的一端与所述蓄水池连接，另一端与所述水泵连接。8.根据权利要求5所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述塔体还包括至少一个观孔层。9.根据权利要求1所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述管道上均设有阀门。10.根据权利要求1所述一种环氧乙烷灭菌气体水合作用微生物处理系统，其特征在于，所述厌氧生物降解单元中设有厌氧生物菌；所述厌氧生物菌为酸性梭菌、杆菌和光合细菌中的至少一种；所述兼氧生物降解单元中设有兼氧生物菌；所述兼氧生物菌为球菌和杆菌中的至少一种；所述好氧生物降解单元设有好氧生物菌；所述好氧生物菌为杆菌、环菌和假单胞菌中至少一种。
技术总结本发明公开了一种环氧乙烷灭菌废气水合作用微生物处理系统，包括水合单元、缓冲池、厌氧生物降解单元、兼氧生物降解单元、好氧生物降解单元、澄清池、活性污泥回流管和蓄水池等技术部件；其中水合单元、缓冲池、厌氧生物降解单元、兼氧生物降解系统、好氧生物降解单元、澄清池和蓄水池通过气水管道连接；本发明通过采用水合作用单元和多种降解微生物菌株对环氧乙烷灭菌废气中的环氧乙烷进行高效处理，相对处理效率达90％以上，处理过程安全，对环境无污染。污染。污染。
技术研发人员：刘征涛 王晓南 义家威 艾舜豪 候东新 蒋丽娟 韦继勇
受保护的技术使用者：中国环境科学研究院
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2022/11/1
