公布日：2022.02.22
申請(qǐng)日：2020.08.12
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理工藝及系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：步驟（a），將維生素B2精制過程得到的廢水采用粗過濾的方法去除較大的懸浮物、菌種；步驟（b），將步驟（a）中得到的廢水中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝處理；步驟（c），將步驟（b）中的廢水進(jìn)行超濾膜進(jìn)行過濾，將絮凝體和大分子物質(zhì)去除；步驟（d），將步驟（c）中得到的廢水通過納濾膜進(jìn)行濃縮；步驟（e），步驟（d）中得到的納濾膜清液送入生化處理工序，得到的納濾膜濃縮液干燥后得到維生素B2。一方面可以回收廢水中的維生素B2，另一方面使廢水達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求書
1.一種維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟（a），將維生素B2精制過程得到的廢水采用粗過濾的方法去除較大的懸浮物、菌種；步驟（b），將步驟（a）中得到的廢水中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝處理；步驟（c），將步驟（b）中的廢水進(jìn)行超濾膜進(jìn)行過濾，將絮凝體和大分子物質(zhì)去除；步驟（d），將步驟（c）中得到的廢水通過納濾膜進(jìn)行濃縮；步驟（e），步驟（d）中得到的納濾膜清液送入生化處理工序，得到的納濾膜濃縮液干燥后得到維生素B2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步地，步驟（a）中采用固液分離的方式進(jìn)行粗過濾；進(jìn)一步地，固液分離的方式選自離心分離方式、壓榨分離方式、過濾方式、上浮分離方式或者沉降分離方式中的一種或幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步地，步驟（b）中采用的絮凝劑可以為無機(jī)絮凝劑或者生物絮凝劑中的一種或兩種的混合；進(jìn)一步地，所述的無機(jī)絮凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鋁中的一種或幾種的混合；無機(jī)絮凝劑的加入量為20~80mg/L；進(jìn)一步地，所述的生物絮凝劑選自纖維素、淀粉、聚氨基葡萄糖、藻蛋白酸鹽、微生物絮凝劑、γ~聚谷氨酸中的一種或幾種的混合；生物絮凝劑的加入量為100~300mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步地，步驟（c）中，采用了超濾膜是多通道式陶瓷超濾膜，膜孔徑范圍是20~50nm；進(jìn)一步地，步驟（c）中，超濾的濃縮液進(jìn)行固液分離并干燥后，得到飼料用蛋白；進(jìn)一步地，步驟（c）中，多通道式陶瓷膜采用錯(cuò)流過濾模式，膜面流速范圍是1~10m/s；進(jìn)一步地，步驟（e）中干燥過程產(chǎn)生的余熱需要通過熱泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至進(jìn)入步驟（c）中超濾膜的進(jìn)水中；進(jìn)一步地，多通道式陶瓷超濾膜在過濾過程中，先將多通道式陶瓷超濾膜的膜層表面潤(rùn)濕5~15wt%碳酸鈉溶液，烘干后，在0.1bar~0.15bar的壓力下使1~2wt%的氯化鈣溶液透過膜層，使膜孔中生成碳酸鈣；然后再對(duì)步驟（b）中的廢水進(jìn)行過濾，當(dāng)在膜層表面形成絮凝體濾餅時(shí)，停止過濾，再在0.1bar~0.15bar的壓力下使2~5wt%的鹽酸溶液透過膜層，使碳酸鈣溶解并滲出，再繼續(xù)對(duì)步驟（b）中的廢水進(jìn)行進(jìn)行過濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步地，步驟（c）中，多通道式陶瓷膜在對(duì)廢水過濾后，進(jìn)行膜清洗，清洗方法是依次用水沖洗、堿液沖洗和酸液沖洗；進(jìn)一步地，步驟（d）中，納濾膜的截留分子量為200~500Da；進(jìn)一步地，步驟（e）中，生化處理是指A~O或者A2/O處理單元。
6.一種維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，其特征在于，包括：水解結(jié)晶釜（1），用于對(duì)發(fā)酵法制備得到的維生素B2進(jìn)行精制處理；離心機(jī)（2），連接于水解結(jié)晶釜（1），用于對(duì)水解結(jié)晶釜（1）中得到的精制維生素B2進(jìn)行離心過濾處理；絮凝槽（3），連接于離心機(jī)（2）的濾液側(cè)，用于對(duì)離心機(jī)（2）的濾液進(jìn)行絮凝處理；絮凝劑儲(chǔ)罐（4），連接于絮凝槽（3），用于向絮凝槽（3）中加入絮凝劑；絮凝清液槽（5），連接于絮凝劑儲(chǔ)罐（4），用于存儲(chǔ)絮凝處理得到的清液；超濾膜（6），連接于絮凝清液槽（5），用于對(duì)絮凝處理得到的清液進(jìn)行超濾處理；納濾膜（7），連接于超濾膜（6）的滲透?jìng)?cè)，用于對(duì)超濾處理得到的透過液進(jìn)行納濾濃縮；生化處理系統(tǒng)（8），連接于納濾膜（7）的滲透?jìng)?cè)，用于對(duì)納濾處理的透過液進(jìn)行生化處理；干燥器（9），連接于納濾膜（7）的濃縮側(cè)，用于對(duì)納濾處理的濃縮液進(jìn)行干燥處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步地，所述的干燥器（9）是噴霧干燥器；進(jìn)一步地，噴霧干燥器的尾氣排出口內(nèi)安裝蒸發(fā)器（10），在絮凝清液槽（5）內(nèi)安裝冷凝器（12），并且蒸發(fā)器（10）、壓縮機(jī)（11）、冷凝器（12）和膨脹閥（13）依次相連構(gòu)成一個(gè)閉合管路的熱泵系統(tǒng)循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步地，所述的超濾膜（6）是多通道式陶瓷膜；進(jìn)一步地，所述的超濾膜（6）的孔徑范圍是20~50nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步地，所述的的納濾膜（7）的截留分子量是200~500Da。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步地，所述的生化處理系統(tǒng)是A~O系統(tǒng)或者A2/O系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是：提供一種處理維生素B2發(fā)酵廢水的方法，一方面可以回收廢水中的維生素B2，另一方面使廢水達(dá)標(biāo)排放。
一種維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理方法，包括以下步驟：步驟（a），將維生素B2精制過程得到的廢水采用粗過濾的方法去除較大的懸浮物、菌種；步驟（b），將步驟（a）中得到的廢水中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝處理；步驟（c），將步驟（b）中的廢水進(jìn)行超濾膜進(jìn)行過濾，將絮凝體和大分子物質(zhì)去除；步驟（d），將步驟（c）中得到的廢水通過納濾膜進(jìn)行濃縮；步驟（e），步驟（d）中得到的納濾膜清液送入生化處理工序，得到的納濾膜濃縮液干燥后得到維生素B2。
進(jìn)一步地，步驟（a）中采用固液分離的方式進(jìn)行粗過濾。
進(jìn)一步地，固液分離的方式選自離心分離方式、壓榨分離方式、過濾方式、上浮分離方式或者沉降分離方式中的一種或幾種的組合。
進(jìn)一步地，步驟（b）中采用的絮凝劑可以為無機(jī)絮凝劑或者生物絮凝劑中的一種或兩種的混合。
進(jìn)一步地，所述的無機(jī)絮凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鋁中的一種或幾種的混合；無機(jī)絮凝劑的加入量為20~80mg/L。
進(jìn)一步地，所述的生物絮凝劑選自纖維素、淀粉、聚氨基葡萄糖、藻蛋白酸鹽、微生物絮凝劑、γ~聚谷氨酸中的一種或幾種的混合；生物絮凝劑的加入量為100~300mg/L。
進(jìn)一步地，步驟（c）中，采用了超濾膜是多通道式陶瓷超濾膜，膜孔徑范圍是20~50nm。
進(jìn)一步地，步驟（c）中，超濾的濃縮液進(jìn)行固液分離并干燥后，得到飼料用蛋白。
進(jìn)一步地，步驟（c）中，多通道式陶瓷膜采用錯(cuò)流過濾模式，膜面流速范圍是1~10m/s。
進(jìn)一步地，步驟（e）中干燥過程產(chǎn)生的余熱需要通過熱泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至進(jìn)入步驟（c）中超濾膜的進(jìn)水中。
進(jìn)一步地，多通道式陶瓷超濾膜在過濾過程中，先將多通道式陶瓷超濾膜的膜層表面潤(rùn)濕5~15wt%碳酸鈉溶液，烘干后，在0.1bar~0.15bar的壓力下使1~2wt%的氯化鈣溶液透過膜層，使膜孔中生成碳酸鈣；然后再對(duì)步驟（b）中的廢水進(jìn)行過濾，當(dāng)在膜層表面形成絮凝體濾餅時(shí)，停止過濾，再在0.1bar~0.15bar的壓力下使2~5wt%的鹽酸溶液透過膜層，使碳酸鈣溶解并滲出，再繼續(xù)對(duì)步驟（b）中的廢水進(jìn)行進(jìn)行過濾。
進(jìn)一步地，步驟（c）中，多通道式陶瓷膜在對(duì)廢水過濾后，進(jìn)行膜清洗，清洗方法是依次用水沖洗、堿液沖洗和酸液沖洗。
進(jìn)一步地，步驟（d）中，納濾膜的截留分子量為200~500Da。
進(jìn)一步地，步驟（e）中，生化處理是指A~O或者A2/O處理單元。
一種維生素B2發(fā)酵過程廢水的處理裝置，包括：水解結(jié)晶釜，用于對(duì)發(fā)酵法制備得到的維生素B2進(jìn)行精制處理；離心機(jī)，連接于水解結(jié)晶釜，用于對(duì)水解結(jié)晶釜中得到的精制維生素B2進(jìn)行離心過濾處理；絮凝槽，連接于離心機(jī)的濾液側(cè)，用于對(duì)離心機(jī)的濾液進(jìn)行絮凝處理；絮凝劑儲(chǔ)罐，連接于絮凝槽，用于向絮凝槽中加入絮凝劑；絮凝清液槽，連接于絮凝劑儲(chǔ)罐，用于存儲(chǔ)絮凝處理得到的清液；超濾膜，連接于絮凝清液槽，用于對(duì)絮凝處理得到的清液進(jìn)行超濾處理；納濾膜，連接于超濾膜的滲透?jìng)?cè)，用于對(duì)超濾處理得到的透過液進(jìn)行納濾濃縮；生化處理系統(tǒng)，連接于納濾膜的滲透?jìng)?cè)，用于對(duì)納濾處理的透過液進(jìn)行生化處理；干燥器，連接于納濾膜的濃縮側(cè)，用于對(duì)納濾處理的濃縮液進(jìn)行干燥處理。
進(jìn)一步地，所述的干燥器是噴霧干燥器。
進(jìn)一步地，噴霧干燥器的尾氣排出口內(nèi)安裝蒸發(fā)器，在絮凝清液槽內(nèi)安裝冷凝器，并且蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥依次相連構(gòu)成一個(gè)閉合管路的熱泵系統(tǒng)循環(huán)。
進(jìn)一步地，所述的超濾膜是多通道式陶瓷膜。
進(jìn)一步地，所述的超濾膜的孔徑范圍是20~50nm。
進(jìn)一步地，所述的的納濾膜的截留分子量是200~500Da。
進(jìn)一步地，所述的生化處理系統(tǒng)是A~O系統(tǒng)或者A2/O系統(tǒng)。
有益效果本發(fā)明對(duì)維生素B2進(jìn)行發(fā)酵、精制過程中得到的廢水進(jìn)行了處理，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以從精制廢水中獲得了維生素B2，實(shí)現(xiàn)了資源化利用；（2）另一方面將廢水中的蛋白質(zhì)通過絮凝的方式，結(jié)合超濾膜的濃縮過濾也得到了回收，可以作為飼料；（3）超濾膜在回收絮凝物的過程中，不易發(fā)生膜孔堵塞污染，易清洗；（4）通過構(gòu)建熱泵系統(tǒng)將噴霧干燥過程中的尾氣的余熱轉(zhuǎn)移至進(jìn)入超濾膜的原料中，將噴霧干燥過程的能量進(jìn)行了有效利用，使超濾膜的處理料液溫度提高，減小了粘度，使過濾通量提高；（5）通過納濾膜可以將維生素B2與廢水中的無機(jī)物分離，納濾滲透液采用生化處理后可以達(dá)標(biāo)排放。
（發(fā)明人：陳道康;彭文博;白祖國(guó);王金榮;吳正雷;寇琴;王肖虎;范克銀）
