CN102863116A - 一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，本发明提供的方法包括以下步骤：向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液后进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M 2010174；将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养；将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。本发明提供的方法采用保藏编号为CCTCC NO:M 2010174的果胶杆菌作为苎麻生物脱胶的菌种，其具有较强的耐酸碱的生存能力，在发酵废水中维持正常的生理活性，因此实现了对发酵废水的重复利用，大大降低了生产成本。

Description

一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法及装置

技术领域

本发明涉及麻纺技术领域，尤其涉及一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法及装置。 

背景技术

苎麻纤维是我国的一项特色资源，其纤维产品具有吸湿散热快、透气好、不贴身、抗菌、挺括美观等优点，是高档天然纤维产品。麻类作物韧皮中除含有纤维素外，还含有一些杂质，包括果胶物质半纤维素等成分。这些胶质包围在纤维的外表，将纤维胶结在一起形成较硬的片状麻束。这样的麻束是不能直接用来纺纱的。因此在纺纱的加工之前必须对原麻施以脱胶处理。苎麻脱胶是纺织品加工链的基础工程，脱胶后得到的精干麻纤维质量对纺织品服用性能有很大影响。 

传统的脱胶工艺是化学法，以烧碱进行煮练，辅助酸和氧化剂的处理，以及机械物理方法的处理，实现对苎麻的脱胶。然而，该方法反应条件苛刻，劳动强度大，耗能多，生产成本高，对环境污染严重，而且对纤维有一定损伤，使苎麻纤维杂乱，梳纺加工困难，纤维制成率低。为了降低苎麻脱胶的生产成本，提高麻纤维的质量，现有技术发展了苎麻生物脱胶技术。生物脱胶是把经过筛选的脱胶菌株接种到生苎麻上，这些脱胶菌以苎麻上的胶质为营养源，在生苎麻上大量繁殖，分泌脱胶酶分解胶质，使高分子量的果胶及半纤维素等大分子分解成小分子物质而溶于水。这是一种在缓和条件下，进行的一系列“胶养菌，菌产酶，酶脱胶”的生化反应。苎麻生物脱胶技术是利用微生物产生脱胶酶快速降解苎麻胶质成分的技术，其处理条件温和，无污染，可提高麻纤维品质，降低生产成本。和化学脱胶相比，由于苎麻生物脱胶是脱胶酶定向催化降解纤维上的胶质，可以消除强酸、强碱及高温下强碱对纤维的负作用，提高纤维制成率达2%~4%，残胶率低≤2%。 

在现有技术中，苎麻生物脱胶的工艺流程包括菌液的制备和苎麻脱胶，具体为：将脱胶菌种进行扩大培养，将得到的扩大培养后的脱胶菌种浸泡接种于苎麻中，进行发酵，完成苎麻的发酵；然后将得到的发酵麻进行灭菌，得到灭菌麻；再将灭菌麻依次进行清洗、给油、脱水和烘干，得到精干麻；将所述精干麻依次进行软化、开纤、切断和分级，得到麻条纤维。在脱胶的 工艺流程由于苎麻的发酵、灭菌和清洗过程中会产生大量的废水，其化学需氧量较高，将其直接排放对环境造成污染。现有技术公开了多种对苎麻生物脱胶废水的处理方法。如章胜红等用SBR工艺处理麻生物脱胶废水，集进水、反应、沉淀和排水于一个池内完成，具有工艺简单、自动化水平高和节省占地等特点。SBR内厌氧、缺氧和好氧环境的交替出现，有利于难生物降解有机物的开环或断链转化为可降解物质，控制系统供氧可实现脱氮除磷（章胜红,陈季华,刘振鸿.SBR法处理麻生物脱胶废水.环境污染与防治,2001,23(1):64~68.）。高春梅等利用膜生物反应器来处理苎麻脱胶废水，通过对废水中化学需氧量、氨氮、悬浮物及色度进行检测发现，出水水质达到国家综合排放标准（高春梅,奚旦立,杨晓波.膜生物反应器处理苎麻脱胶废水的研究,环境污染与防治,2005,27(8):583~587.）。 

上述这些对苎麻生物脱胶废水的处理方法都能使其达到国家综合排放标准，排放后不会对环境造成污染，但是由于脱胶废水具有较高的化学需氧量，使得其污水处理的成本较高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法及装置，本发明提供的方法将苎麻生物脱胶废水重复利用，降低了生产成本。 

本发明提供了一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，包括以下步骤： 

向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174； 

将苎麻灭菌后的废液收集后加入微生物培养罐中，进行微生物培养； 

将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。 

优选的，所述发酵液中果胶杆菌的浓度为1.0×10⁵cfu/mL~1.0×10⁸cfu/mL。 

优选的，所述脱胶菌种液与所述发酵后的废液的体积比为（8~10）:1。 

优选的，所述苎麻发酵的pH值为4~10。 

优选的，所述苎麻发酵的温度为35℃~37℃。 

优选的，所述过滤为： 

将所述含有溶解氧的清洗废水进行一次过滤，得到一次过滤的滤液； 

将所述一次过滤的滤液进行吸附后进行二次过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。 

优选的，所述一次过滤的孔径小于等于20μm； 

所述吸附为活性炭吸附； 

所述二次过滤为布袋过滤。 

本发明提供了一种用于苎麻生物脱胶废水重复利用的装置，包括： 

用于储存清洗废水和使所述清洗废水暴氧的原水罐、原水泵和多介质过滤器； 

所述原水罐出水口与所述原水泵的进水口相连； 

所述原水泵的出水口与所述多介质过滤器的进水口相连。 

优选的，所述多介质过滤器包括卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器； 

所述原水泵的出水口与所述卵石过滤器的进水口相连； 

所述卵石过滤器的出水口与所述活性炭过滤器的进水口相连； 

所述活性炭的出水口与所述袋式过滤器的进水口相连。 

本发明提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，包括以下步骤：向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174；将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养；将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。本发明提供的方法根据苎麻生物脱胶过程中产生废水的种类不同，将得到的废水分别处理。对于苎麻发酵产生的发酵废液，本发明向其中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，申请人研究表明，该菌种具有较强的耐酸碱生存能力，因此能够在发酵废液中继续生存繁殖，实现对苎麻的发酵，从而也实现了对发酵废液的继续使用；对于苎麻灭菌产生的灭菌废液，本发明将其收集后作为培养基用水使用，用于对作为苎麻生物脱胶使用的微生物的培养过程；对于清洗过程中产生的清洗废水，本发明将所述清 洗废水静置沉淀、暴氧和过滤，将得到的滤液继续作为清洗用水。在苎麻生物脱胶产生的废水中，由于发酵废水的化学需氧量较高，而在现有技术中，由于其具有较高的酸性不适于微生物的生长，必须将其进行处理后再排放到环境中，在本发明中，由于用到的果胶杆菌具有较高的耐酸碱得到生存能力，使得发酵废水能够被重新利用，无需对其进行高额的处理，从而降低了生产成本。本发明提供的方法简单，易操作，且节省了水资源，利于大规模工业生产。 

生物保藏说明 

分类命名：果胶杆菌RJ6（Pectobacterium sp.RJ6）于2010年7月12日保藏在中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏中心地址为武汉省武昌市珞珈山武汉大学校内，保藏编号为CCTCC NO：M 2010174。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的清洗废水重复利用的装置示意图； 

图2为本发明实施例提供的苎麻生物脱胶工艺示意图。 

具体实施方式

本发明提供一种苎麻生物脱胶废水的重复利用方法，包括以下步骤： 

向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174； 

将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养； 

将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。 

本发明提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，本发明提供的方法根据苎麻生物脱胶废水的种类不同提出了不同的重复利用的方法。本发明对于发酵后的废液不做任何处理，将其直接继续用于苎麻的发酵中，在本发明中，所述发酵的菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M 2010174，本发明采用的果胶杆菌具有较强的耐酸碱的生存能力，在发酵废水的条件下依然能够保持其生命活力，完成对苎麻的发酵，从而使得在本发明中能够将苎麻发酵产生的废水继续作为发酵用水，无需再对其进行处理后再排放，大大降低了生产和污水处理的成本；对于苎麻灭菌后产生的废液，本发明将其收集后作为培养基用水使用；对于清洗过程中产生的清洗废水，本发明将所述清洗废水进行静置沉清、暴氧和过滤，除去其中的泥沙、铁锈、胶体物质和悬浮物等物质，并使其中含有溶解氧，然后再过滤后得到的滤液可以重新用作清洗用水，用于清洗灭菌后的苎麻。本发明提供的方法简单，易于操作，利于大规模工业生产，对于废水处理的成本降低了，而且处理后的废水重新用在苎麻生物脱胶中，大大降低了生产成本。 

本发明针对苎麻生物脱胶产生的废水，提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法。苎麻生物脱胶是利用微生物产生的酶快速降解苎麻胶质成分的技术，在本发明中，所述苎麻生物脱胶优选按照以下过程进行： 

将原麻解捆后再干燥，把再干燥的原麻经除皮开纤机进行机械洁净剥制，得到除杂洁净机械剥麻，并扎把装笼。 

向所述洁净机械剥麻的麻中加入预制的菌液进行生物脱胶，得到发酵后的苎麻，所述菌液为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6的菌液，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M2010174； 

将所述发酵后的苎麻进行灭菌，得到灭菌的苎麻； 

将所述灭菌的苎麻依次进行清洗、给油、脱水和烘干，得到精干麻； 

将所述精干麻依次进行软化、开纤、切断和分级，得到麻条纤维。 

参看图2，图2为本发明实施例提供的苎麻生物脱胶工艺示意图。在本发明中，为了使原麻能够被更充分的脱胶，本发明将原麻解捆，并将解捆后的原麻再干燥，去除其中的水分，有利于后续脱胶除杂工艺的进行。本发明对再干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的再干燥的技术方案即可。 

得到干燥除杂的原麻后，本发明将所述干燥除杂的原麻进行脱胶，具体为： 

将所述干燥的原麻浸入预先制备的菌液中，进行接种，所述菌液为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6的菌液，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174； 

将得到的接种后的苎麻进行发酵，得到发酵后的苎麻和发酵废液。 

得到干燥的原麻后，本发明将所述干燥的原麻浸入预先制备的菌液中，进行接种。在本发明中，所述菌液为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6的菌液，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，本发明采用的果胶杆菌具有较强的耐酸碱的生存能力，能够在发酵废液中实现对苎麻的发酵。本发明对所述菌液的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻生物脱胶的菌液的制备方法即可。在本发明中，所述菌液的活菌量优选为1.0×10⁵cfu/mL~1.0×10⁸cfu/mL，更优选为5.0×10⁵cfu/mL~5.0×10⁷cfu/mL。本发明所述的保藏编号为CCTCC NO：M2010174的果胶杆菌即为申请号为201010274633.3的中国专利提供的果胶杆菌，其筛选方法参见该专利中的记 载。脱胶菌种液与所述发酵后的废液的体积比优选为（8~10）:1。本发明对接种的条件，如接种量等没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的接种的技术方案即可。在本发明，所述接种量优选为5%~50％。 

接种完成后，本发明将接种后的苎麻进行发酵，得到发酵后的苎麻。在所述发酵的过程中，接种到苎麻上的果胶杆菌以苎麻上的胶质为营养源，让果胶杆菌在苎麻上大量繁殖；在果胶杆菌繁殖过程中，分泌出脱胶酶分解胶质，使高分子量的果胶及半纤维素等大分子分解成小分子物质而溶于水中。本发明对发酵的条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻生物脱胶中发酵的技术方案即可。在本发明中，所述发酵的pH优选为4~10，更优选为6.5~7.5；所述发酵的温度优选为35℃~37℃；本发明对所述发酵的时间没有特殊的限制，可以根据苎麻原料的多少来决定发酵的时间，在本发明中，所述苎麻原料的质量优选为0.1吨~1吨，更优选为0.3吨~0.6吨，所述发酵的时间优选为5小时~10小时，更优选为6小时~8小时。 

苎麻的发酵后会产生大量的发酵废水，所述发酵废水中含有大量的有机物，如脂腊、果胶、纤维素、半纤维素和木质素等，有机物含量极高，可生化性较差，具有较高的化学需氧量，且碱性较大。 

得到发酵后的苎麻后，本发明对所述发酵后的苎麻进行灭菌，得到灭菌后的苎麻和灭菌废液。本发明对所述灭菌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻灭菌的技术方案即可；本发明优选将得到的发酵后的苎麻置于温度为80℃~100℃的热水中蒸煮，进行灭菌，得到灭菌后的苎麻和灭菌废液。 

灭菌完成后会产生大量的灭菌废液，所述灭菌废液中包含残留在发酵后的苎麻上的有机物。 

得到灭菌后的苎麻后，本发明将所述灭菌后的苎麻依次进行清洗、给油、脱水和烘干，得到精干麻。本发明对所述清洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻生物脱胶中清洗的技术方案即可。本发明优选先将得到的灭菌后的苎麻浸入水里进行清洗，然后在进行超声清洗，清除脱胶过程产生的小分子。 

在对灭菌后的苎麻进行清洗的过程中，会产生大量的清洗废水，所述清洗废水包括残留在苎麻上的有机物和颗粒物，从而使得清洗废水成悬浊液状态。 

完成对苎麻的清洗后，本发明对清洗后的苎麻给油。由于苎麻脱胶后，原麻中的脂腊质已被去除，纤维手感粗硬，可挠度低，且烘干使纤维易重新粘合在一起，通过给油能改善纤维的物理性能，提高可纺性。本发明对所述给油的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻脱胶后给油的技术方案即可。本发明优选采用高温给油的方式，对清洗后的苎麻给油。 

完成对苎麻的给油后，本发明将给油后的苎麻进行脱水和烘干，得到精干麻。本发明对脱水和烘干的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的对苎麻脱水和烘干的技术方案即可。 

得到精干麻后，本发明将所述精干麻依次进行软化、开纤、切断和分级，得到麻条纤维。 

得到精干麻后，本发明将所述精干麻软化，得到软麻。得到的精干麻较为杂乱，影响后续工艺的加工和生产，因此需要对精干麻进行开纤，在进行开纤前，本发明优选将所述精干麻进行软化，得到软麻；本发明对所述软化的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的软化的方法即可； 

得到软麻后，本发明将所述软麻依次进行开纤、切断和分级，得到麻条纤维。得到软麻本发明对所述开纤、切断和分级的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的开纤、切断和分级的技术方案即可。 

基于以上苎麻生物脱胶的过程产生的废水，包括发酵废水、灭菌废水和清洗废水，本发明提供一种苎麻生物脱胶废水的重复利用的方法，包括以下步骤： 

向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174； 

将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养； 

将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。 

本发明针对苎麻生物脱胶产生的废水种类不同，提供了不同的重复利用的方法。对于苎麻发酵产生的发酵废水，本发明向所述发酵废水中加入脱胶菌种液后进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174。在本发明中，所述脱胶菌种液的活菌量为1.0×10⁵cfu/mL~1.0×10⁸cfu/mL，更优选为5.0×10⁵ cfu/mL~5.0×10⁷cfu/mL。本发明对所述发酵的条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的苎麻生物脱胶过程中的发酵条件即可，在本发明中，可以采用上述技术方案所述的发酵过程的条件。在工业生产中，本发明提供的方法优选将苎麻发酵后的废液继续留存在发酵罐中，向其中加入脱胶菌种液，进行下一批次的苎麻发酵；由以上苎麻生物脱胶过程的描述可知，发酵废水具有较高的化学需氧量和碱性，本发明采用的果胶杆菌具有较强的抗酸碱性的生存能力，能够在发酵废水中正常的生存，使得发酵废水中的有机物可以作为苎麻发酵过程中果胶杆菌的养料，从而实现对发酵废水的重新利用，使得生产成本大大地降低。 

本发明提供的方法将发酵废水继续用作苎麻的发酵液，向其中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，从而无需为了降低其化学需氧量而对其进行污水处理，没有将其排放到环境中，使得生产成本大大降低，而且也具有较高的环境效益。 

对于上述苎麻脱胶过程中灭菌产生的灭菌废液，本发明将灭菌废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养。灭菌废液中包括大量的有机物，适用于微生物的生存和繁殖，本发明将所述灭菌废液加入微生物培养罐中，将其作为微生物培养基，进行微生物培养。由于灭菌废液中也含有较多的有机物，将其用作微生物培养的培养基，从而无需再为了降低其化学需氧量而进行处理，也不会再将其排放到环境中，降低了生产成本，同时不会对环境造成污染。为了适应工业生产的需要，本发明优选将得到的灭菌废液收集后加入到微生物培养罐中，进行微生物培养。本发明对所述微生物培养的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的微生物培养的技术方案即可。 

对于苎麻生物脱胶工艺工程中清洗产生的清洗废水，本发明将所述清洗废水静置后暴氧和过滤，清洗废水，具体过程如下： 

将所述清洗废水静置后暴氧，得到含有溶解氧的清洗废水； 

将所述含有溶解氧的清洗废水进行过滤，得到水用于清洗灭菌后的苎麻。 

本发明首先将所述清洗废水静置，沉降所述清洗废水，得到清洗废水的上清液。在所述静置的过程中，所述清洗废水中的大颗粒泥沙以及可沉淀的物质沉降下来，从而除去了清洗废水中的大颗粒物质。本发明对静置的条件没有特殊的限制，可以将所述清洗废水收集后置于原水罐中，将储存原水的原水罐静置，其中的原水，即收集到的清洗废水在静置的过程中，其中的大 颗粒物质得以沉降。 

得到清洗废水的上清液后，本发明将所述上清液进行暴氧，得到含有溶解氧的清洗废水，优选得到含有饱和溶解氧的清洗废水的上清液。本发明对所述暴氧的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的暴氧的技术方案即可。在本发明中，可以向所述清洗废水的上清液中由暴氧机通入空气，使所述上清液中含有溶解氧；也可以将所述清洗废水的上清液暴露在空气中，使其溶解空气中的氧气，得到含有溶解氧的清洗废水。本发明对暴氧的时间、温度等没有特殊的限制，能够使所述清洗废水中含有溶解氧即可，优选使所述清洗废水中含有饱和溶解氧。 

得到含有溶解氧的清洗废水后，本发明将所述含有溶解氧的清洗废水进行过滤，将得到的滤液用作清洗用水。在本发明中，所述过滤具体为： 

将所述含有溶解氧的清洗废水进行一次过滤，得到一次过滤的滤液； 

将所述一次过滤的滤液进行吸附后进行二次过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。 

本发明优选将上述技术方案得到的含有溶解氧的清洗废水进行一次过滤，得到一次过滤的滤液。在本发明中，所述一次过滤主要是为了除去含有溶解氧的清洗废水中20μm以上的物质，如泥沙、铁锈、胶体物质和悬浮物等，本发明对所述过滤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤的技术方案即可。在本发明中，所述一次过滤优选为抽滤，本发明对所述抽滤的条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抽滤的技术方案即可，在本发明中，所述抽滤的孔径优选小于等于20μm，从而除去其中颗粒在20μm以上的物质，更优选为小于等于15μm，最优选为小于等于10μm； 

得到一次过滤的滤液后，本发明将所述一次过滤的滤液进行吸附，得到吸附后的清洗废水。本发明将一次过滤的滤液进行吸附，进一步纯化所述清洗废水。本发明对所述吸附的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的吸附的技术方案即可。在本发明中，所述吸附优选为活性炭吸附，本发明对所述活性炭吸附的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的活性炭吸附的技术方案即可。本发明可以向所述一次过滤的滤液中加入活性炭，从而对所述一次过滤的滤液进行活性炭吸附；也可以将所述一次过滤的滤液通过活性炭过滤器，对所述一次过滤的滤液进行活性炭吸附； 

完成对所述一次过滤的滤液的吸附后，本发明将得到的吸附后的清洗废 水进行二次过滤，得到清洗用水。本发明对所述二次过滤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤的技术方案即可。在本发明中，所述二次过滤优选为布袋过滤，优选将所述吸附后的清洗废水通过袋式过滤器，将通过袋式过滤器的滤液用作清洗用水。本发明对所述袋式过滤器没有特殊的限制，采用袋式过滤器的市售商品即可。 

本发明提供的苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，根据产生的废水的种类不同，提供的不同的利用方法。对于产生的发酵废水，本发明向其中加入脱胶菌种液后继续用于苎麻发酵，由于本发明采用的脱胶菌种具有较强的抗酸碱性，能够在发酵废液中保持其正常的生理活性，从而使得发酵废液可以继续用于苎麻发酵中，实现了发酵废液的重复使用。对于产生的灭菌废液，本发明将其用于微生物培养；对于清洗产生的清洗废水，本发明将其依次进行暴氧和过滤后，将得到的水继续用于清洗过程。本发明实现了苎麻生物脱胶过程的无水排放，节约了生产成本，而且具有较高的环境效益。 

本发明提供一种用于苎麻生物脱胶废水重复利用的装置，包括： 

用于储存清洗废水和使所述清洗废水暴氧的原水罐、原水泵、多介质过滤器； 

所述原水罐出水口与所述原水泵的进水口相连； 

所述原水泵的出水口与所述多介质过滤器的进水口相连。 

参看图1，图1为本发明实施例提供的清洗废水重复利用的装置示意图，其中1为原水罐，2为原水泵，3为多介质过滤器，所述多介质过滤器包括卵石过滤器31、活性炭过滤器32和袋式过滤器33，4为清洗系统，所述清洗系统包括清洗水泵41和清洗水箱42，5为清水泵，6为清水罐。所述原水罐1的出水口与所述原水泵2的进水口相连，所述原水泵2的出水口与所述多介质过滤器3的进水口相连，所述多介质过滤器3的出水口与所述清洗系统4的进水口相连，所述清洗系统4的出水口与所述清水泵5的进水口相连，所述清水泵5的出水口与所述清水罐的6进水口相连。 

在本发明中，所述装置包括原水罐1，所述原水罐用于储存苎麻脱胶过程中产生的清洗废水，并且其中的清洗废水在原水罐中进行暴氧，在本发明中，所述原水罐1的进水口优选与所述苎麻脱胶过程的清洗系统的出水口相连，从而使得到的清洗废水进入原水罐中。在所述原水罐中，所述清洗废水静置，其中的大泥沙颗粒及其他可沉淀的物质被沉降下来，得到清洗废水的上清液； 所述原水罐中的上清液暴露在空气中，使其中溶解有氧气，得到含有溶解氧的清洗废水的上清液；本发明对于原水罐的材质、体积等参数没有特殊的限制，根据实验室试验或工业生产的需要，使用材质和体积与试验或生产目的相适应的原水罐即可； 

在本发明中，所述装置包括原水泵2，所述原水泵的进水口与所述原水罐的出水口相连，所述原水泵用以恒定系统的供水压力和稳定供水量，将得到的含有溶解氧的上清液输送到多介质过滤器3中；本发明对所述原水泵没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的泵即可； 

在本发明中，所述装置包括多介质过滤器3，所述多介质过滤器3的进水口与所述原水泵2的出水口相连。上述技术方案得到的含有溶解氧的上清液通过所述多介质过滤器时，其中的20μm以上的颗粒物被去除，所述20μm以上的颗粒物主要包括泥沙、铁锈、胶体物质和悬浮物等；在本发明中，所述多介质过滤器包括卵石过滤器31、活性炭过滤器32和袋式过滤器33；所述卵石过滤器31的进水口与所述原水泵2的出水口相连，所述卵石过滤器31的出水口与所述活性炭过滤器32的进水口相连，所述活性炭过滤器32的出水口与所述袋式过滤器33的进水口相连；本发明对所述卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器即可；在本发明中，所述含有溶解氧的清洗废水通过多介质过滤器后得到清洗用水。 

在本发明中，所述卵石过滤器优选按照以下方法制备： 

以槽钢为原料，制备得到800mm×600mm×600mm网箱筐架；用直径为6mm铁丝网格15mm×15mm，自做成网箱；将得到的网箱放入沉淀池出水口处底部，填入20mm×20mm以上的卵石，填平筐架为止。过滤水经卵石过滤器上部流向下部。为了保证过滤效果，在卵石过滤器使用一段时间后，可将网箱吊上来清洗卵石，除污再用。 

在本发明中，所述活性炭过滤器优选按照以下方法制备：以的槽钢为原料，制得1000mm×800mm×600mm的网箱筐架；以直径6mm铁丝网格30mm×30mm，自做成网箱；将得到的网箱放入第二次水沉淀池出水口处底部，填入35mm×50mm以上一根的活性炭，填平筐架为止。过滤水经活性炭过滤器上部流向下部。为了保证过滤的效果，在活性炭过滤器使用一段时间后，可将网箱吊上来更换活性炭再用，换下来的活性炭清洗、晒干再用。 

在本发明中，为了适应连续生产的需求，使得到的水直接用于苎麻脱胶后的清洗过程，所述装置还包括清洗系统、清水泵和清水罐； 

所述清洗系统的进水口与所述多介质过滤器的出水口相连； 

所述清洗系统的出水口与所述清水泵的进水口相连； 

所述清水泵的出水口与所述清水罐的进水口相连。 

为了适应工业化生产的要求，将得到的滤液直接用作清洗用水，本发明提供的苎麻脱胶废水重复利用的装置优选还包括清洗系统4、清水泵5和清水罐6；所述清洗系统4的进水口与所述多介质过滤器3的出水口相连；所述清洗系统4的出水口与所述清水泵5的进水口相连；所述清水泵5的出水口与所述清水罐6的进水口相连。在本发明中，所述清洗系统优选包括清洗水泵41和清洗水箱42，所述清洗水泵41的进水口与所述多介质过滤器3的出水口相连，所述清洗水泵41的出水口与所述清洗水箱42的进水口相连。本发明提供过上述技术方案所述的装置完成对清洗废水的处理后，将得到的滤液输送至清洗系统，得到清洗用水。在本发明，所述清洗水泵用于将得到的滤液进行运输，将其输送至清洗水箱；所述清洗水箱用于储存清洗用水，向清水罐中补充清水，用于对脱胶后的苎麻进行清洗；本发明对所述清洗水箱和清洗水泵没有特殊的限制，可以根据生产需要对清洗水箱的材质、体积等，对清洗水泵的功率等进行选择； 

在本发明中，所述清水泵5用于将清洗水箱中储存的清水输送至清水罐6中，对清水罐中的清水进行补给，本发明对所述清水泵没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的泵即可；本发明根据输水量等生产需要选择清水泵；在本发明中，所述清水罐用于储存得到的清洗用水，所述清水罐的出水口优选与用于苎麻清洗的清洗罐的进水口相连，在清洗罐中对得到的脱胶后的苎麻进行清洗。 

下面以连续的工业生产的过程，对本发明提供的苎麻生物脱胶废水重复利用的方法及装置进行说明，具体过程为： 

本发明将得到的发酵废液继续留存在发酵罐中，向其中加入脱胶菌种液，继续进行苎麻发酵； 

本发明将得到的灭菌废液进行收集，然后将收集到的灭菌废液置于培养罐中，进行微生物培养； 

本发明将清洗废水收集后置于原水罐中，在原水罐中静置沉降后，将得到的上清液进行暴氧，得到含有溶解氧的上清液；通过原水泵将原水罐中溶解氧的上清液输送至多介质过滤器，所述多介质过滤器优选包括卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器，所述原水泵将所述溶解氧的上清液输送至卵石过滤器进行一次过滤，得到的依次过滤的滤液被输送至活性炭过滤器进行活性炭吸附，得到的吸附后的上清液被输送至袋式过滤器进行二次过滤器，得到滤液；本发明将得到的滤液通过清洗水泵输送至清洗水箱；清洗水箱中的滤液通过原水泵被输送至清水罐中，用于对得到的清洗用水的储存。 

本发明提供一种苎麻生物脱胶废水的重复利用方法，本发明提供的方法根据不同种类的苎麻生物脱胶废水提供了不同的重复利用的方法。本发明向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174；将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养；将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，得将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。在本发明中，苎麻生物发酵过程采用的菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，本发明采用的果胶杆菌具有较强的耐酸碱的生存能力，能够在发酵废水中维持正常的生存和繁殖，因此实现了发酵废水的重新利用，从而大大降低了生产成本，而且本发明提供的方法使得苎麻生物脱胶过程无水排放，实现了对产生的废水的重复利用，而且无水排放也就不会造成环境的污染，具有较高的环境效益。 

为了更进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的苎麻生物脱胶废水的重复利用的方法及装置进行详细说明，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。 

实施例是以在长沙市开福区捞刀河村湖南润久科技有限公司生产试验基地进行试生产为根据，发酵废液静置储存罐的体积为10m³，灭菌废液储存罐的体积为30m³，清洗废水储存池的体积为60m³，卵石过滤器、活性炭过滤器按照上述方法制备得到，袋式过滤器为湖北荆州天泉水处理设备有限公司制造，名称为精密过滤系统，规格分别为10m³/h、4m³/h。 

实施例1 

将0.6吨原麻解捆，开纤除杂后，将其置于发酵罐中，向所述发酵罐中加 入预先制备的果胶杆菌菌液450L，所述果胶杆菌菌液的活菌量为1.0×10⁸cfu/mL，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，菌液中的果胶杆菌在原麻上接种后在35℃下发酵6.5小时，得到发酵后的苎麻和发酵废液；将所述发酵废水继续留存在发酵罐中，并加入新的发酵液进行下一批次的苎麻发酵；发酵完成后，将得到的发酵后的苎麻输送至灭菌罐中，所述灭菌罐中有8m³温度为90℃的热水，发酵后的苎麻在90℃的热水中灭菌30分钟，得到灭菌后的脱胶苎麻和灭菌废液；将所述灭菌废液用储藏罐收集起来后加入到菌群培养罐中，作为培养基进行菌群培养；将得到的灭菌后的苎麻置于清水罐中进行水清洗，然后将经过水清洗的脱胶苎麻在超生罐中进行超声清洗；清洗过程产生0.5吨废液，将得到的0.5吨清洗废水通过管路引入到原水罐中，在原水罐中，将得到的清洗废水静置，其中的大泥沙颗粒及其他可沉淀的物质沉降到原水罐的底部；将得到的上层清液进行暴氧，得到含有溶解氧的上层清液；然后通过原水泵将所述含有溶解氧的上层清液引入多介质过滤器中，所述多介质过滤器包括卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器；所述上层清液依次通过卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器，所述袋式过滤器为规格为10m³/h的湖北荆州天泉水处理设备有限公司制造的精密过滤系统，得到的滤液通过清洗水泵被输送至清洗水箱，然后通过清水泵将得到的清洗用水输送至清水罐中，用于对清洗用水进行储存。所述清水罐的出水口与清洗罐的进水口相连，所述清洗用水被输送至清洗罐，对苎麻进行清洗。将清洗完成的脱胶苎麻进行高温给油，然后进行脱水和烘干，得到精干麻；然后将得到的精干麻软化，得到软麻；再将得到的软麻开纤、切断和分级，得到麻条纤维。 

实施例2 

将0.3吨原麻解捆，开纤除杂后，将其置于发酵罐中，向所述发酵罐中加入预先制备的果胶杆菌菌液225L，所述果胶杆菌菌液的活菌量为1.0×10⁷cfu/mL，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，菌液中的果胶杆菌在原麻上接种后在35℃下发酵7小时，得到发酵后的苎麻和发酵废液；将所述发酵废水继续留存在发酵罐中，并加入新的发酵液进行下一批次的苎麻发酵；发酵完成后，将得到的发酵后的苎麻输送至灭菌罐中，所述灭菌罐中有8L温度为100℃的热水，发酵后的苎麻在100℃的热水中灭菌20分钟， 得到灭菌后的脱胶苎麻和灭菌废液；将所述灭菌废液用储藏罐收集起来后加入到菌群培养罐中，作为培养基进行菌群培养；将得到的灭菌后的苎麻置于清水罐中进行水清洗，然后将经过水清洗的脱胶苎麻在超生罐中进行超声清洗；清洗过程产生0.3吨废液，将得到的0.3吨清洗废水通过管路引入到原水罐中，在原水罐中，将得到的清洗废水静置，其中的大泥沙颗粒及其他可沉淀的物质沉降到原水罐的底部；将得到的上层清液进行暴氧，得到含有溶解氧的上层清液；然后通过原水泵将所述含有溶解氧的上层清液引入多介质过滤器中，所述多介质过滤器包括卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器；所述上层清液依次通过卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器，所述袋式过滤器为规格为4m³/h的湖北荆州天泉水处理设备有限公司制造的精密过滤系统，得到的滤液通过清洗水泵被输送至清洗水箱，然后通过清水泵将得到的清洗用水输送至清水罐中，用于对清洗用水进行储存。所述清水罐的出水口与清洗罐的进水口相连，所述清洗用水被输送至清洗罐，对苎麻进行清洗。将清洗完成的脱胶苎麻进行高温给油，然后进行脱水和烘干，得到精干麻；然后将得到的精干麻软化，得到软麻；再将得到的软麻开纤、切断和分级，得到麻条纤维。 

由以上实施例可以看出，本发明提供一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，本发明提供的方法根据苎麻脱胶不同步骤产生的废水，提供了不同的方法，对于苎麻发酵产生的发酵废液，本发明将其继续留存在发酵罐中，加入脱胶菌种液后进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174；对于苎麻灭菌产生的灭菌废液，本发明将其收集后加入到微生物培养罐中，进行微生物培养；对于清洗过程产生的清洗废水，本发明将其收集后依次进行静置沉降、暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。本发明提供的方法以果胶杆菌作为苎麻生物脱胶中的发酵菌种，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO：M2010174，其具有较高的耐酸碱的生存能力，能够在发酵废液中维持正常的生理活性，实现了对发酵废水的重复利用，大大降低了生产成本；而且本发明提供的方法简单，易于操作，且使得整个苎麻脱胶过程无水排放，实现了对废水的重复利用，降低了生产升本，具有较高的环境效益，利于大规模工业生产。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种苎麻生物脱胶废水重复利用的方法，包括以下步骤：

向苎麻发酵后的废液中加入脱胶菌种液进行苎麻发酵，所述脱胶菌种为果胶杆菌（Pectobacterium sp.）RJ6，所述果胶杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M 2010174；

将苎麻灭菌后的废液加入微生物培养罐中，进行微生物培养；

将苎麻清洗废水静置后进行暴氧和过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱胶菌种液的活菌量为1.0×10⁵cfu/mL~1.0×10⁸cfu/mL。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱胶菌种液与所述发酵后的废液的体积比为8~10:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苎麻发酵的pH值为4~10。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苎麻发酵的温度为35℃~37℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤为：

将所述含有溶解氧的清洗废水进行一次过滤，得到一次过滤的滤液；

将所述一次过滤的滤液进行吸附后进行二次过滤，将得到的水用于清洗灭菌后的苎麻。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一次过滤的孔径小于等于20μm；

所述吸附为活性炭吸附；

所述二次过滤为布袋过滤。

8.一种用于苎麻生物脱胶废水重复利用的装置，包括：

用于储存清洗废水和使所述清洗废水暴氧的原水罐、原水泵和多介质过滤器；

所述原水罐出水口与所述原水泵的进水口相连；

所述原水泵的出水口与所述多介质过滤器的进水口相连。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多介质过滤器包括卵石过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器；

所述原水泵的出水口与所述卵石过滤器的进水口相连；

所述卵石过滤器的出水口与所述活性炭过滤器的进水口相连；

所述活性炭的出水口与所述袋式过滤器的进水口相连。

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