【中文名】乙二醇
【英文名】Ethylene glycol
【CA登录号】107-21-1
【分子式】C2H6O2
【分子量】62.07
【化学结构式】

HOCH2CH20H

【外观】无色糖浆状液体，无嗅，带甜味。
【物化常数】沸点197.3℃，熔点 -13℃，蒸气压 0.092mmHg/25℃，相对密度 1.1135/20℃，蒸气相对密度2.14，与低级醇、甘油、醋酸、丙酮、吡啶等互溶，稍溶于醚，不溶于苯、卤代烃、石油醚。辛醇/水分配系数 log Kow= -1.36，嗅阈值 90mg/m3，

BOD 0.47g/g，COD 1.29g/g。
在大气中，它仅以气态的形式存在，可以被光化学所诱发的羟基游离基所降解，其相应的半衰期为2天。它不能直接进行光解反应。
在土壤中，它具有较高的迁移性，不易从干的或湿的土壤中挥发至大气中去。在土壤中，经过2～12天后，乙二醇可有97～100%的生物降解率。
在水体中，它不易被悬浮固体及沉积物所吸附，在20℃时，可以在3天内完全降解，如为8℃，则完全降解需要5～14天。不易从水体表面挥发至大气中去。生物富集性较低，生物降解试验表明乙二醇是非常容易降解的。在好氧条件下，在1～4天内一般可以完全降解，在5,10,15及20天的BOD测试中，可以测得其理论值的51，80,85及97%。另一试验中，在5，15及28天的测试中，生物氧化率可达44,83及96%。在厌氧条件下，当浓度为30mg碳/L时，在7天内可以完全降解。所以在厌氧条件下也是非常容易降解的。

【毒性】毒性较低，过量食入可引起恶心、呕吐及腹痛、头昏、昏迷、痉挛、中枢神经抑制，直接接触可引起眼睛、鼻子、皮肤刺激。开始时症状与乙醇类似，一般均在食入后0.5～12小时内发生，进一步发展时可产生呼吸急促、紫绀、心源性或非心源性肺水肿，代谢性酸中毒，血清肌氨酸酐及血尿氮上升，代谢性酸中毒不易用碳酸氢钠来进行治疗，一般在12～24小时内发生，并易发生肾衰竭，一般发发生在24～72小时，对人类的最小致死量约为100 mL(成人)，由于常温下蒸气压较低，通过吸入而引起的急性中毒的机会较少，吸入而引起的慢性中毒主要是中枢神经系统异常及淋巴球增多。LD50 大鼠 经口 5890 mg/kg，皮下 2800 mg/kg，静脉注射 3260 mg/kg，腹腔注射 5010 mg/kg，小鼠 14600 mg/kg，腹腔注射 5800mg/kg，皮下10000 mg/kg，未被列为致癌物质，美国ACGIH将其归类为A4。
【安全性质】闪点 111℃，自燃点398℃。
【接触极限及其它】GBZ 2 2002工业场所有害因素职业接触限值：时间加权平均容许浓度TWA 20 mg/m3, 短时间接触容许浓度STEL 40 mg/m3。原苏联车间空气中有害物质的最高容许浓度5mg/m3, 原苏联(1975) 水体中有害有机物的最大允许浓度1.0mg/L。

可用反渗透技术处理含乙二醇的废水。 如在由乙烯氧化制备环氧乙烷时, 其废水中的乙二醇也可用酰胺膜, 在无机盐存在下, 并在约3.0～10.0 兆帕条件下用反渗透技术去除[1][2]。
在处理含乙二醇的废水时, 可取200毫升废水(其COD值为11000毫克/升, 含乙二醇为1%), 与0.05g三氯化铬混合, 在230℃、1.0 兆帕压力下处理 2 小时, 可去除 99.2% 的COD[3]。
乙二醇可以用臭氧氧化及电解的方法处理, 其中间产物是羟乙酸、乙二醛、羟乙醛及甲醛等。二者联合使用可以产生反应性的自由基而得到协同作用[4]。 其氧化产物均可被生化氧化, 因此在臭氧化处理后可用 Pseudomonas aeruginosa PEG-K 作进一步的净化[5][6]。
电容器厂在铝电介赋能过程中会排放出含乙二醇废水, 水量较小, 但COD值达 2000～3500毫克/升, 并呈酸性, 可采用 Fenton 试剂氧化-加碱凝聚分离-处理水循环回流的工艺, COD去除率可达 96%[7]。
在用氯氧化处理时, 如能在紫外辐射的诱导下进行, 其效果更佳, 如含有丙二醇及羧酸的盐水中, 可加入次氯酸钠溶液, 并在 3600 的紫外辐射下可以得到净化[8][9]。 又如某乙二醇的废水, 先将 pH 调整到 5 以上, 然后溶入氯, 再在 pH 大于 3 的情况下, 以紫外光照处理。 在实际操作中可将 10 升含 50 毫克/升的乙二醇废水, 放入一玻璃管中, 内放一装有 5 瓦低压灯的紫外光源, 先将水调至 pH 为 8 左右, 通入氯的微气泡, 当吸收一定量后, 将 pH 调至 5.1～5.5, 并打开光源, 50 分钟后(pH 为 5.3), 氯的含量可从250 毫克/升降至 5 毫克/升, COD值从68毫克/升降低到 3 毫克/升。 pH值的调整是很重要的, 如不调整 pH, 则氯的含量仅能从250 毫克/升降至 85毫克/升, COD值仅从 67毫克/升降至 32 毫克/升[10]。在光化学氯氧化中, 氯的浓度及 L0 值 (其值为灯与反应器器壁的距离, 或灯与液面的距离)应维持在小于 2.0×COD 大于 0.02L 0 之间, 反应一般进行 5～150 分钟。 本法需用少量的氯, 因为光的氧化能力强, COD的去除率也比一般的常规氧化法为大。 在处理含乙二醇废水时, 其 Cl2/COD =0.1, 在25℃、pH 为5 时给予紫外光照, 并不断搅拌, 过量的氯用亚硫酸钠破坏, 此时, COD 的去除率为 90 毫克/(升.小时), 同时产生少量的 NaClO3 (＜1%＝, 如果使用的氯量 Cl2/COD 为4.4～2.2, 则COD去除率为70 毫克/(升.小时), 并约产生 5% 的NaClO3[11]。
含乙二醇的废水, 可用 PbO2 作阳极进行电解氧化以降低其COD值, 如某废水中含COD为28000毫克/升、硫酸钠为 0.5 摩尔及硫酸为0.2 摩尔, 用镀钛的铝阳极及SVS 304 不锈钢作阴极, 在温度为 45～50℃电压为 3.5 伏, 电流密度为 2.5 安培/厘米2下进行电解, 电流效率为69.5%, 出水的COD可降至 500 毫克/升[12]。
多元醇(如乙二醇、丙二醇及甘油)广泛地应用于有关的工业中, 包括生产乙二醇中的副产物二甘醇及三甘醇等, 都是可以生化降解的。 在天然水体中, 大多数能很快地被自然界所净化。 例如乙二醇当温度为 20℃时, 3 天左右即可完全降解。 降解速度与温度关系较大, 当温度降至 8℃以下时, 7 天后也只有部份的乙二醇被分解[13], 用生化降解乙二醇, 其降解率一般为 80～100%[14]。
乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇等, 在一般情况下既可用活性污泥法处理, 也可用厌氧处理法处理, 另外的一些含醇废水还可用固定化的丝状菌来处理, 可得到良好的效果[15][16][17]。
在工业上甲醇还常与其它有机污染物共存于废水中, 如含甲醇、甲醛及乙二醇的废水, 用活性污泥法处理时, 曾分离出 44 种微生物菌种, 其中以 Pseudomonas 为主, 此外还有 Achromobacter、Flavobacterium、Mycobacterium、Xanthomonas、Acetobacter、Alcaligenes、Micrococous 及 Sarcina 等。 污泥负荷与其中微生物的组分也颇有关系[18]。甲醇在烃类化合物的存在下, 用磷酸调整 pH 至 3.9～4, 可用 Hansenula polymorpha 及Candida quilliermondii 等酵母在 36～36℃下进行处理[19]。
用 Pseudomonas putida 在生物转盘及好氧条件下可将乙二醇作为唯一碳源生长, 并分解乙二醇, 乙二醇的浓度为 4000～6000毫克/升[20]。
乙二醇可用Pseudomonas, Xanthobacter 及 Phenylobacterium 处理[21]。含有 ＞2000毫克/升的乙二醇可用 arthrobacter 处理, 去除率可达 99%, 并可加入二乙醇胺作为氮源及共降解物[22]。
某生产乙二醇的废水中, 其 COD值含量为9000毫克/升, 氯化钙80克/升 , 氢氧化钙 8 克/升, 乙二醇 1 克/升及 2-氯乙醇 1 克/升。 这种废水可先冷至 30℃以下分去机械杂质, 然后稀释17 倍进行生化处理。 在曝气过程中, 约有 40% 的有机杂质经扩散而到大气中去, 而有 10% 的有机物残留在废水中[23]。
生产对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物废水中也含有乙二醇及其它有机物质, 如甲醇、甘油、葡萄糖等, 当将 COD 与含氮量之比调整到 10:1 时也可顺利地进行生化氧化[24]。
在乙二醇及丙二醇的浓度低于100克/升时, 均可望通过活性污泥法而得到净化。 在浓度为 0.5 克/升, 活性污泥为 3 克/升时, 则在 6 小时内可以去除 95% 的二元醇[25]。
生产多元醇的废水, 如果经过 10 天的微生物作用, 可以去除乙二醇 63.4%、丙二醇 64.6%、环氧乙烷 30.8%、环氧丙烷 12.4%, 利用驯化菌种来氧化乙二醇废水时, 其生化易降解性能为∶ 乙二醇＞氯乙醇＞二氯乙烷＞二氯二乙醚。 在 3.4～12.0% 的NaCl 存在下, 乙二醇, 丙二醇还可用霉菌来氧化[26]。
另一环氧乙烷废水中, 含 0.7～4.8克/升乙二醇类(以乙二醇计), 0.01～0.45克/升氯乙醇类(以氯乙醇计), 32～48 克/升氯化钙, 0.9～1.48克/升的氢氧化钙, 微量的乙醛, pH为 11.0～11.2, COD值为 0.87～6.2 克/升, BOD值为 0.7～5克/升, 悬浮固体为 11.8 克/升, 总固体为50.1 克/升。 这类废水如果用活性炭、炉灰吸附, 臭氧氧化, 絮凝及湿式氧化对降低BOD值均无良好的效果。 如果用生活污水稀释 4～5倍, 用滴滤池进行生物氧化, 则 COD值可由 450 毫克/升降至 20 毫克/升, BOD值由320 毫克/升降低至 8.5 毫克/升, 氨氮由 24 毫克/升降至 12 毫克/升, 亚硝氮由 0.01毫克/升增至0.5 毫克/升, 硝酸根氮由 1.5 毫克/升至 7.0 毫克/升、 pH 由 10.5 降至 6.7。 系统的氧化能力为175 克/米3, 一般在生化处理前都要作些预处理以减少过多的稀释[27][28]。
可用嗜盐菌分解乙二醇(如 ATCC 27042), 这种菌种至少需盐(NaCl )0.85%, 其中的Cl－可以被 SO4= 所代替, 但其中 Na＋不可被 K+ 所代替, 其最大承受量为 12%。 这种菌种系从盐池中分出, 对处理含盐份较高的乙二醇废水, 是很适宜的[29]。
在用生化方法处理乙二醇废水时，可加入生物促进剂，可提高微生物的数量和活性，COD处理能力提高了8．33％[30]。
乙二醇废水可采用SBR法进行处理，当进水COD在2 500 mg/L，曝气时间4 h、pH值在6.5左右时,COD去除率平均可达96%左右[31]。
乙二醇废水可以用HCR工艺进行预处理，具有水力停留时间短、COD污泥负荷高的特点，能够有效降低废水中COD含量,且抗冲击性能良好,当HRT 为0.73h、污泥回流比1.33、射流量44m3/h、泥龄5d、平均污泥负荷(MLSS氧化分解COD量)可达13.3[kg/kg.d] [32]。
乙二醇废水采用兼氧-好氧法处理乙二醇生产废水时，COD、BOD去除率分别为89.05％、82.99％[33]。
含乙二醇的废水可用光合细菌处理, 如含乙二醇的废水, 加入光合细菌, 醋酸钠及1 升萝卜叶子萃取液(内含羟乙酸氧化酶)进行处理, TOC可从4680毫克/升经 12, 36 及48小时后降至 1360, 820 及410 毫克/升[34]。
乙二醇还可用厌氧方法进行降解, 很明显其降解途径与好氧生化降解是不同的[35]。

HOCH2CH2OH → C2H5OH → CH3COO- → CH4

参考文献
[1] Honda Shigeru, Hagiwara Kazuyoshi Mizu Shori Gijutsu, 1980;21(7):609～614.
[2] Schaflelhofer I Ger. Offen. 2350567.
[3] Baba Tomio et al. Japan. Kokai 79 129755.
[4] Takahashi N, Katsuki O Ozone: Sci. Eng. 1990;12(2):115～131.
[5] Hanasaki Tohru. Kankyo Gijutsu 1984;13(7):501～504.
[6] Ishizaki Kozo et al. Hokaido Kogyo Kaihatsu Shikensho Hokoku 1983;(29):82～91.
[7] 朱蓉芬 刘必彦 上海环境科学 1996(1):18～20.
[8] Moyer J R Ger. Offen. 2217644.
[9] Mover J R Brit. 1387909.
[10] Hirose Michio, Ohtani Mitsunobu Japan. Kokai 73 82656.
[11] Ohtani Mitsunobu et al. Japan. Kokai 75 17052.
[12] Torikai Eiichi Japan. Kokai 76 109150.
[13] Kaplan D L et al. Report, 1981; NATICK/TR-81/017; Order No. AD-A101607.
[14] Schefer W, Waelcbli O. Z. Wasser Abwasser Forsch. 1980;13(6):205～209.
[15] Dojlido J et al. Arch Ochr. Srodowiska, 1984;(1):115～123.
[16] Albert R C et al. Eng. Bull. Prudur Univ., Eng. Ext. Ser., 1972;141. Pt. 1:458～472.
[17] Matsui S et al. Prog. Water Technol. 1975;7(2-3-4):645～659.
[18] Grabinska-Lorienwska A. Acta Microbiol. Pol., Ser. B 1974;6(2):75～81.
[19] Tsinberg M B et al. USSR 963960.
[20] McCready R G L et al. Can. 1332985.
[21] Kawai Fusako Japan. Kokai 92110098.
[22] Tsinberg M B et al. Ger. Offen. 3700503.
[23] Kanygina A V et al. Tr., Vses. Nauchno-Issled. Inst. Vodosnabzh., Kanaliz., Gidrotekh. Sooruzh. Inzh. Gidrogeol. 1973;37:46～48.
[24] Vaicum L, Ognean T Hidrotehnica 1976;21(4):88～90 1972., Edited by Zatula D G,Rotmistrov M N “Naukova Dumka”.
[25] Grunwald A et al. Vodni Hospod.:B, 1984;34(9):247～251.
[26] Zeitoun M A et al. Chem. Eng. Progr.; Synp. Ser., 1971;67(107):495～503.
[27] Gorban N S, Nechawa A V Teor. Prakt. Biol. samoochish-cheniya Zagryaz. Vod, Tr. Vses. Soveshch. Vop. Sanit. Gidrobiol., 1969; 136～139. Edited by Telitchenko M M (Nauka) Moscow USSR.
[28] Antipina I V Materialy Soveshchaniya po Voprosam Ochistki Prom. i Stochnykh Vod, Moscow, 1955;123～126.
[29] Gonzalez C F et al. Appl. Microbiol., 1972; 24(6): 911～919.
[30] 李民良 金山油化纤 25(2)8～12 2006.
[31] 张春青 等 天津城市建设学院学报　8(2)115～117 2002.
[32] 张东曙　等 上海环境科学 22(11)746～749 2003.
[33] 尹洪忠 金山油化纤地 22(4)23～26 2003.
[34] Kobayashi Masayasu Japan. Kokai 89218697.
[35] Grishina E E et al. Vodosnabzh. Sanit. Tekh. 1968;(8):26～28.