CN104016461B - 一种维生素b12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种工业废水的处理方法，特别涉及一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，该工艺主要采用向废水中添加增稠剂的方式实现，所采用的增稠剂主要包括双氧水、淀粉和生石膏，本发明所提供的处理方法一改现有技术中的传统思路，可以将废水中的营养成分转化为可二次利用的动物饲料，所采用的增稠剂均为符合饲料安全标准的物质，大大降低了废水的处理难度，提高了废水中有效成分的利用率，可以广泛的应用在与维生素B12发酵废水类似的各种抗生素生产废水处理中。

Description

一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺

技术领域

本发明涉及环保工程领域，具体提供了一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺。

背景技术

维生素B12又称钴胺素或氰钴素，是一种由含钴的卟啉类化合物组成的B族维生素，蔬菜中几乎完全找不到这种特殊的维生素，只有紫菜及海藻类蕴涵，此外维生素B12也是唯一含必须矿物质的维生素，因含钴而呈红色，又称红色维生素，是少数有色的维生素。维生素B12具有广泛的生理作用，是人体必需的维生素，参与体内甲基转换及叶酸代谢，促进神经髓鞘中脂蛋白的形成，保持中枢神经和外周髓鞘神经纤维的功能完整。临床上用于治疗恶性贫血和恢复造血功能，也用于神经系统疾病如多发性神经炎、末梢神经麻痹等。

现有维生素B12的工业制造是通过微生物发酵法制得，一般是从链霉素的发酵废液中进行提取，整个生产工艺包括发酵分离等一系列的工序，其中会产生大量的工业废水，上述的废水中主要包含含氰废水、高浓度有机废水以及设备冲洗水等，其中设备冲洗水属于低浓度有机废水较为容易处理，但是前两者属于难以处理的工业废水，特别是高浓度有机废水其COD可达60000-70000mg/L，富含有机酸，蛋白质、多糖等一系列的有机物，现有技术难以对如此复杂的有机废水进行处理，一般只能采用生化处理或单纯的采用物化处理，但是两者皆无法达到最佳的处理效果，特别是生化处理方法虽然被现有技术所推广，但是由于废水成分复杂，微生物和菌株的实际生长环境不佳，难以起到预期的效果，其实际处理效率低，且处理周期长，成本较高，难以满足现有维生素B12等一系列抗生素废水处理的要求。

发明内容

针对现有技术存在的诸多不足之处，本发明提供了一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，该工艺主要采用向废水中添加增稠剂的方式实现，所采用的增稠剂主要包括双氧水、淀粉和生石膏，本发明所提供的处理方法一改现有技术中的传统思路，可以将废水中的营养成分转化为可二次利用的动物饲料，所采用的增稠剂均为符合饲料安全标准的物质，大大降低了废水的处理难度提高了废水中有效成分的利用率，可以广泛的在与维生素B12发酵废水类似的各种抗生素生产废水处理中。

本发明的主体处理思想是，利用废水中的诸多有机元素，以及具有高营养物质的特性，采用向废水中加入增稠剂的方式，将整个废水的含水量降低，进而提高其粘稠度，成为类似胶类的物质，经过简单的处理后即可作为动物饲料使用。

本发明的具体技术方案是：

每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏150-240kg，淀粉40-60kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉80-120kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，使用时，将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；必要时可以对废水进行加热；

与现有技术相比，本发明的最大不同在于：现有技术主张将有机物和其他营养物质进一步的降解，所采用的就是化学或生物的手段，其主导思想就是将大分子物质降解为小分子易处理的物质，这种主张虽然符合客观规律，也适合现有的处理工艺，但是造成了这部分有机物的浪费，同时处理过程中需要添加其他物质，成本高且有可能产生其他的副产物，对环境造成进一步的破坏；

而本发明则主张将废水中的有机物和其他营养物质直接回收利用，既降低了废水的处理难度，又获得了含有大量有机物和其他营养物质的产品。而该产品可以直接应用于饲料生产中，从而获得了高附加值的产品，同时降低了环保处理的难度，具有较好的环保和经济效益。

上述的过程中，发明人之所以选用以上各种处理药剂，主要原因如下：

以生石膏为载体，首先将双氧水与其混合，由于生石膏为粉状，且用量远大于双氧水，因此两者混合之后，生石膏会将双氧水包裹其中，这样就可以避免双氧水与空气接触而失效，同时确保两者的效力；而之后加入淀粉和滑石粉，由于滑石粉不溶于水，因此会在水中形成吸附核心，由于其颗粒小，总面积大，可以大量吸附水中的有机物质，同时，由于发酵过程中的废水一般温度较高，淀粉加入其中后会大量吸水产生糊化，从而使整个废水体系形成糊状溶液，同样的淀粉糊化的过程中也会吸附大量的有机物并将其包裹在糊状溶液中，而由于生石膏的用量最大，其在水中会与上述两种物质产生更强的吸附作用，而且生石膏也具有较强的吸水性能，与上述两者叠加后可以吸附大量的废水，从而大大降低废水的含水量，从而提高废水中的固含量；

同时，在前期混合时包裹在生石膏中的双氧水在加入废水之后会快速释放出来，由于双氧水的强氧化性，会使废水中的残留发酵菌株失活，从而终止废水中的有机物持续发酵，从而降低发酵产生的其他抗生素等物质，同时由于双氧水可以快速与废水中的氰基反应将其氧化，从而将其从废水中去除，避免氰基形成氰化物而带来的高毒性；

采用上述方法处理后，整个废水的含水量大大降低，固体含量大大提高，基本上可以形成类似胶体的物质，同时废水中的大量有机物如有机酸，蛋白质、多糖等均被包裹在上述的固体物质中，从而将整个废水中的有机物含量大大降低，同时还获得了高有机物含量的固体物质，之后只需要采用常规的分离方法将固液分离即可，所获得的废水中COD大大降低，有机物含量较低，采用现有常规的处理方法即可进行处理，大大降低了其处理的难度；而所获得的固体物质则可以直接作为饲料添加剂使用，其中的淀粉和从废水中吸附的有机物均可以作为饲料主要营养成分，而所添加的滑石粉和生石膏均可以作为很好的钙源和镁源，为动物的生长提供稳定的钙元素和其他各种微量元素；除此之外，废水中本身含有一定量未被提取出的维生素B12，在处理过程中，也会被包裹在固体物质中，这部分维生素B12含量较低，但是恰好可以作为饲料添加剂使用，为动物的生长直接提供稳定的维生素B12，而由于其含量低，不会导致饲料中的维生素和抗生素超标，符合国家对于饲料中抗生素含量的要求，防止了抗生素的滥用同时还能够提高动物的抗病性能，降低饲喂动物疫病发生的概率。

具体使用时可以根据饲喂动物的情况确定上述固体物质的使用量，而所采用生石膏、淀粉和滑石粉均采用市场上可以直接购买到的饲料级产品即可，如果采用食品级则成本较高，而选用化工原料级别的则有可能不符合饲料标准，故而优选采用饲料级产品；

如果所处理的废水温度难以达到淀粉糊化所需要的温度，则可以首先将废水进行加热，加热至淀粉糊化温度即可，但是由于发酵过程中一般均为放热反应，故而废水的温度均较高，因此加热的步骤对于本发明而言并非必须，仅在需要时进行加热即可。同时为了避免由于初始废水中固含量较低导致整个处理过程难以达到预期效果，一般需要求初始废水的固含量高于2wt％，

发明人经过进一步的优化，选择出了更好的药剂配比，具体如下：

生石膏190-210kg，淀粉45-55kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉90-100kg；

再进一步的发明人将其限定为生石膏200kg，淀粉50kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉100kg；

在上述配比的情况下，对于每吨废水的处理效果可以达到最佳，且整个处理的成本可以得到很好的控制，从而达到最佳的费效比，适合于广泛的推广和应用。

发明人还发现，上述处理方法除了可以应用于维生素B12发酵废水的处理之外，还可以应用于类似的采用发酵法生产抗生素产生的废水处理中，也一样具有良好的效果，发明人在此不再赘述。

综上所述，采用本发明提供的处理方法一改现有技术中的传统思路，可以将废水中的营养成分转化为可二次利用的动物饲料，所采用的增稠剂均为符合饲料安全标准的物质，大大降低了废水的处理难度提高了废水中有效成分的利用率，可以广泛的应用在与维生素B12发酵废水类似的各种抗生素生产废水处理中。

具体实施方式

实施例1

一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏150-g，淀粉40kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉80kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，处理时将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；

所述的废水固含量高于2wt％，所述废水温度为60℃；

经过固液分离后所获得的废水COD为740mg/L，可采用现有污水处理工艺直接进行处理，所获得的固体物质直接作为饲料添加剂使用。

实施例2

一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏240kg，淀粉60kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉120kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，处理时将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；

所述的废水固含量高于2wt％，所述废水温度为40℃，处理前采用加热棒将其加热至57-59℃；

经过固液分离后所获得的废水COD为674mg/L，可采用现有污水处理工艺直接进行处理，所获得的固体物质直接作为饲料添加剂使用。

实施例3

一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏180kg，淀粉55kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉90kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，处理时将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；

所述的废水固含量高于2wt％，所述废水温度为55℃；

经过固液分离后所获得的废水COD为610mg/L，可采用现有污水处理工艺直接进行处理，所获得的固体物质直接作为饲料添加剂使用。

实施例4

一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏200kg，淀粉50kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉100kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，处理时将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；

所述的废水固含量高于2wt％，所述废水温度为67℃；

经过固液分离后所获得的废水COD为590mg/L，可采用现有污水处理工艺直接进行处理，所获得的固体物质直接作为饲料添加剂使用。

Claims (4)

1.一种维生素B12发酵过程中发酵及分离过程中的废水综合处理工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏150-240kg，淀粉40-60kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉80-120kg；

其具体处理过程是：

首先将上述用量的双氧水与生石膏混合，搅拌均匀后再与滑石粉搅拌混合均匀，最后加入淀粉搅拌混合均匀后成为混合物，处理时将上述的混合物按比例加入到废水中搅拌，之后进行固液分离即可；

所述的废水固含量高于2wt％。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏190-210kg，淀粉45-55kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉90-100kg。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：每吨废水中所采用的处理药剂为：生石膏200kg，淀粉50kg，27.5-30wt％双氧水2kg，滑石粉100kg。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述废水的温度高于淀粉的糊化温度。