申請日2015.09.09
公開(公告)日2015.12.16
IPC分類號C02F9/14; B01J20/26; C02F3/34; C02F3/30
摘要
本發(fā)明涉及一種濃縮等電工藝制備的谷氨酸鈉產(chǎn)生工業(yè)廢水的治理方法，所述方法采用生物制劑進(jìn)行深度處理，所述生物制劑由亞硝化菌、好氧反硝化菌、鮑曼不動桿菌、黑曲霉、紅球菌、糞產(chǎn)堿桿菌、磚紅鏈霉菌、白色假絲酵母、多粘類芽孢桿菌與吸附劑載體混合制備，其含有多種對難降解污染物有優(yōu)良降解能力的微生物，各菌種之間合理配伍，有良好的降解效果，其有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種濃縮等電工藝制備的谷氨酸鈉產(chǎn)生工業(yè)廢水的治理方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)將廢水進(jìn)入預(yù)厭氧池UASB，控制一定的水力停留時間，出水進(jìn)入沉淀池;
(2)沉淀池添加生物制劑深度處理;
所述生物制劑包括下列重量份的原料：亞硝化菌7份、好氧反硝化菌7份、鮑曼不動桿菌5份、黑曲霉5份、紅球菌5份、糞產(chǎn)堿桿菌3份、磚紅鏈霉菌3份、白色假絲酵母3份、多粘類芽孢桿菌2份;
所述亞硝化菌具體為亞硝化菌(Nitrosomonaseuropaea)ATCC19718;
所述好氧反硝化菌為好氧反硝化菌(Paracoccuspantotrophus)ATCC35512;
所述鮑曼不動桿菌為鮑曼不動桿菌(Acinetobacterbaumanii)為ATCC19606;
所述黑曲霉為黑曲霉(Aspergillusniger)ATCC6275;
所述紅球菌為紅球菌(Rhodococcussp.)CGMCCNO.6924;
所述糞產(chǎn)堿桿菌為糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)ATCC31555;
所述磚紅鏈霉菌為磚紅鏈霉菌(Streptomyceslateritius)ATCC19913;
所述白色假絲酵母為白色假絲酵母(Candidaalbicans)ATCC10231;
所述多粘類芽孢桿菌為多粘類芽孢桿菌(Paenibacilluspolymyxa)CGMCCNO.2377;
(3)生物制劑深度處理后液體經(jīng)清水池進(jìn)行外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物制劑的制備方法為：
(1)將亞硝化菌、好氧反硝化菌、鮑曼不動桿菌、黑曲霉、紅球菌、糞產(chǎn)堿桿菌、磚紅鏈霉菌、白色假絲酵母、多粘類芽孢桿菌按照常規(guī)培養(yǎng)，濃度控制在1×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照重量比例混合得到液體菌劑;
(2)液體菌劑與吸附劑載體按照1：2的重量比攪拌混合;
(3)干燥：干燥溫度為35-40℃，干燥后含水量為25%，檢驗、包裝，即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的方法，其特征在于，所述吸附劑載體由下述重量配比的原料組成：腐殖酸10份、聚乙烯醇10份、硅藻土7份、蒙脫土5份、殼聚糖5份、石灰石3份、水25份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的方法，其特征在于，所述吸附劑載體的制備方法如下：
(1)按照重量配比將聚乙烯醇、硅藻土、殼聚糖、石灰石、水依次添加到攪拌反應(yīng)器中，攪拌10min;
(2)添加腐植酸、蒙脫土，攪拌3min，隨后靜置1-2小時，最后置于60℃烘干至水分含量10%，即得。
說明書
濃縮等電工藝制備谷氨酸鈉產(chǎn)生的工業(yè)廢水的治理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水的處理方法，具體地提供一種濃縮等電工藝制備谷氨酸鈉產(chǎn)生的工業(yè)廢水的治理方法。
背景技術(shù)
我國是味精的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，目前，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。味精生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)隨著味精行業(yè)的快速發(fā)展也在不斷發(fā)生變化。現(xiàn)如今，我國味精行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出比較高的集中度，但隨著國家產(chǎn)業(yè)政策落實，國家對企業(yè)污染的治理力度的加大，以及百姓的“談味精色變”對味精的健康性的誤解，味精行業(yè)還將面臨調(diào)整，一些中小產(chǎn)能將逐步退出味精行業(yè)。味精的脫鹽液作為味精生產(chǎn)的廢產(chǎn)品，以前往往被低價出售，農(nóng)民往往直接施用于農(nóng)田中，最終往往引起土壤的板結(jié)和酸化，導(dǎo)致較大的土壤問題，味精生產(chǎn)過程中所排放的廢水量大，味精發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr高、BOD5高、菌體含量高、硫酸根(改用硫酸調(diào)pH前為氯離子)含量高、氨氮含量高及pH值(1.5-3.2)低“五高一低”的特點。是一種治理難度很大的工業(yè)廢水。由于不能有效地治理味精廢水，不少味精廠被列入全國重點污染源單位之列，味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題。
一方面：味精的提取通常采用等電-離交法，通過加入濃硫酸調(diào)節(jié)等電點使谷氨酸結(jié)晶出來，而生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸銨廢液，給廢液處理帶來了極大地困難，對環(huán)境、水源造成了直接的危害。
另一方面：味精工業(yè)也是我國發(fā)酵工業(yè)中的最大污染源，據(jù)統(tǒng)計，每噸味精產(chǎn)品產(chǎn)生高濃度廢水15噸左右。味精行業(yè)高濃度有機(jī)廢水污染嚴(yán)重，是行業(yè)突出的共性問題。發(fā)酵廢母液或離交尾液是味精生產(chǎn)行業(yè)的主要污染源。
谷氨酸提取廢水中含有的大量菌體，它是一種單細(xì)胞蛋白，含有豐富的蛋白質(zhì)，對干燥后菌體蛋白的化學(xué)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)谷氨酸廢棄菌體中蛋白質(zhì)的含量高達(dá)85.8%總氨基酸含量為78.77%，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。其氨基酸種類和配比都比較齊全，并且含有豐富的維生素、核酸、多糖等其他營養(yǎng)物質(zhì)。且谷氨酸發(fā)酵過程中所加入糖類物質(zhì)與谷氨酸一起經(jīng)過發(fā)酵后會生成低聚異麥芽糖。谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)生高濃度廢水經(jīng)過超濾膜過濾后進(jìn)行雙極性膜電滲析進(jìn)行脫鹽處理，脫鹽后的廢水可用于制取肥料，得到的脫鹽后的清液含有大量的低聚異麥芽糖。這些有用物質(zhì)白白排放，每年造成大量的損失浪費(fèi)。
據(jù)報道，每生產(chǎn)1t味精，大約要排出10-15噸提取谷氨酸后的母液，全國每年要排放1000萬噸這種高濃度有機(jī)廢水。不僅嚴(yán)重污染了自然環(huán)境，而且制約了味精行業(yè)的發(fā)展。雖然味精生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及有關(guān)的大專院校都對治理進(jìn)行了大量的研究。但是，目前國內(nèi)外都還沒有成熟的成套技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。主要的問題是一次性投資過大，或者日常運(yùn)行費(fèi)用過高，多數(shù)味精廠無法承受，不得不長期維持超標(biāo)排放的現(xiàn)狀。
因此，研究一種谷氨酸鈉產(chǎn)生廢水的工業(yè)治理環(huán)保工藝，以減少廢水污染、變廢為寶，是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)工藝的不足，提供了一種處理濃縮等電工藝制備的谷氨酸鈉產(chǎn)生工業(yè)廢水的治理方法，其大幅降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)過程操作簡便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。符合資源綜合利用、節(jié)能減排的要求，同時減少了廢液排放，減輕了污水處理負(fù)擔(dān)，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：
一種濃縮等電工藝制備的谷氨酸鈉產(chǎn)生工業(yè)廢水的治理方法，包括如下步驟：
(1)將濃縮等電工藝制備的谷氨酸鈉產(chǎn)生工業(yè)廢水進(jìn)入預(yù)厭氧池UASB，控制一定的水力停留時間，出水進(jìn)入沉淀池;
(2)沉淀池添加生物制劑深度處理;
(3)生物制劑處理后剩余污泥通過污泥濃縮、脫水，經(jīng)壓濾之后外運(yùn)處理，上清液經(jīng)清水池后進(jìn)行外排。
所述生物制劑，其包括下列重量份的原料：
亞硝化菌7-11份、好氧反硝化菌7-11份、鮑曼不動桿菌5-8份、黑曲霉5-8份、紅球菌5-8份、糞產(chǎn)堿桿菌3-5份、磚紅鏈霉菌3-5份、白色假絲酵母3-5份、多粘類芽孢桿菌2-3份。
所述亞硝化菌具體為亞硝化菌(Nitrosomonaseuropaea)ATCC19718;
所述好氧反硝化菌為好氧反硝化菌(Paracoccuspantotrophus)ATCC35512。
所述鮑曼不動桿菌為鮑曼不動桿菌(Acinetobacterbaumanii)為ATCC19606;
所述黑曲霉為黑曲霉(Aspergillusniger)ATCC6275;
所述紅球菌為紅球菌(Rhodococcussp.)CGMCCNO.6924(參見CN104140935A);
所述糞產(chǎn)堿桿菌為糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)ATCC31555;
所述磚紅鏈霉菌為磚紅鏈霉菌(Streptomyceslateritius)ATCC19913;
所述白色假絲酵母為白色假絲酵母(Candidaalbicans)ATCC10231;
所述多粘類芽孢桿菌為多粘類芽孢桿菌(Paenibacilluspolymyxa)CGMCCNO.2377(參見CN101519639A)。
將以上亞硝化菌、好氧反硝化菌、鮑曼不動桿菌、黑曲霉、紅球菌、糞產(chǎn)堿桿菌、磚紅鏈霉菌、白色假絲酵母、多粘類芽孢桿菌按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在1×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例混合得到液體菌劑;
所述生物制劑的制備方法為，取上述液體菌劑與吸附劑載體攪拌混合，
按照菌劑：吸附劑載體為1：2的重量比混合。干燥：將混合好物料進(jìn)行干燥，干燥溫度為35-40℃，干燥后含水量為25%;檢驗、包裝：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗，成品按重量進(jìn)行包裝，即得生物制劑。
所述吸附劑載體由下述重量配比的原料組成：腐殖酸10份、聚乙烯醇10份、硅藻土7份、蒙脫土5份、殼聚糖5份、石灰石3份、水25份。上述腐殖酸、硅藻土、蒙脫土、殼聚糖和石灰石均為100目。
所述吸附劑載體的制備方法為：
將聚乙烯醇、硅藻土、殼聚糖、石灰石、水依次添加到攪拌反應(yīng)器中，200轉(zhuǎn)/min攪拌10min，然后添加腐植酸、蒙脫土混合，300轉(zhuǎn)/min攪拌3min，隨后靜置1-2小時，最后置于60℃烘干至水分含量10%(重量份數(shù))，即得;
按每立方米釜底料每次投加生物制劑5克，每天投加1次，連續(xù)投加1周，最后靜置3天，將液體排出。
本發(fā)明取得的有益效果：
1復(fù)合菌劑專門針對本發(fā)明味精生產(chǎn)的廢水，將各種能形成優(yōu)勢菌群的菌種，配制成高效微生物制劑，按一定量投加到廢水處理系統(tǒng)中，加速微生物對污染物的降解，以提高系統(tǒng)的生物處理效率，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。其含有多種對難降解污染物有優(yōu)良降解能力的微生物，各菌種之間合理配伍，共生協(xié)調(diào)，互不拮抗，活性高，生物量大，繁殖快，投加在廢水處理系統(tǒng)中，對大分子、難降解物質(zhì)有良好的降解效果，對傳統(tǒng)的氨酸過程排放廢水有獨(dú)特的處理效果。適于本申請制備方法產(chǎn)生廢水排放處理，可提高處理水量和處理水質(zhì)，降低運(yùn)行費(fèi)用，促進(jìn)達(dá)標(biāo)排放;本發(fā)明提供的載體提供的厭氧、缺氧和好氧的多樣環(huán)境的存在可以促進(jìn)硝化反硝化效果，同時促進(jìn)污泥的減量化，有利于廢水中氨氮等污染物的去除;
2吸附劑載體為天然材料，含有一定數(shù)量的黏粒，使其在水溶液中有不同程度的電負(fù)性，這種電負(fù)性的變化與原廢水中呈現(xiàn)相對穩(wěn)定的懸浮顆粒發(fā)生電中和、吸附等過程，破壞原廢水的電位平衡，加劇懸浮顆粒之間的碰撞，使得絮凝下沉的效果增強(qiáng)。且上述硅藻土、蒙脫土、殼聚糖和石灰石的吸附劑載體中含有一定量的礦物質(zhì)，有效分散于廢水時，其自身具有的陽離子交換量在絮凝過程中發(fā)揮積極輔助作用，殼聚糖為高分子陽離子絮凝劑，在廢水處理中發(fā)揮其網(wǎng)捕和架橋功能，吸附效果獲得提高;本發(fā)明的吸附劑載體不僅能夠擴(kuò)大載體的比表面積，而且具有抗拉強(qiáng)度大、分布均勻、比表面積大，使用壽命長等特點，且能夠大大提高微生物的附著量，增加整體附著的生物膜量，反應(yīng)槽中的微生物濃度得以提高，并且能夠減少污泥產(chǎn)生量。
