CN104313004A - 一种处理黄原胶生产污水的制剂 - Google Patents

一种处理黄原胶生产污水的制剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种处理黄原胶生产污水的制剂，该制剂由载体和复合微生物菌剂制备而成，使用该制剂处理污水的步骤为首先将黄原胶废水经过格栅，去除大的悬浮物，然后经过提升泵提升到初沉池，在初沉池中经过冷却塔的冷却进入调节池；然后将调节池内的黄原胶废水调节pH6.0-7.0,进入污水处理系统，添加生物制剂深度处理后达标排放。本发明制剂经济环保，价格低廉，可操作性强，应用前景广阔。

Description

一种处理黄原胶生产污水的制剂
技术领域
 本发明涉及生物发酵行业废水处理领域，具体提供一种处理黄原胶生产污水的制剂。
背景技术   
黄原胶(xanthan gum)是20世纪50年代美国农业部的北方研究室(Northern Regional Research Laboratories,NRRL)从野油菜黄单孢菌(Xanthom onas cam pestris)NRRLB21459发现了分泌的中性水溶性多糖，又称为汉生胶。它是由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸以218∶2∶2的摩尔比组成的一种微生物胞外杂多糖，其“五糖重复单元”主链由2个D-葡萄糖分子经β-1，4糖苷键连接而成，具有类似纤维素的骨架结构，每2个葡萄糖中的一个碳键上连接有一个由2个甘聚糖和1个葡萄糖醛酸组成的三糖侧链。黄原胶独特的分子结构赋予了它众多卓越的理化性能，如良好的增稠性、触变性、乳化性、假塑性等。它还有一个重要的特性是能够与其他多聚糖产生交互作用导致黏度增加，同时，还是一种经反复确认的无毒安全的绿色物质，因此成为食品工业中广泛使用的一种细菌多糖和目前国际上性能最优越的生物胶之一。自20世纪60年代初美国Kelco公司投入工业化生产以来，黄原胶产品在食品、轻工、医药、纺织、化妆品、石油开采和消防等领域得到了非常广泛的应用。
随着对黄原胶的需求猛增，我国已成为全球最大的黄原胶生产国。因为黄原胶是生物发酵多糖，必然会带来发酵废液污染的问题，由于黄原胶具有不溶机剂，易溶于水的特点所以在生产中需要向发酵液中添加大量有机溶剂，将黄原胶从发酵液中沉淀出来，再以蒸馏方获得产品，其提取产生的废水特点是含大量菌体和和有机物(COD)，还有精馏塔回收酒后的外排废水和设备清洗，主要污染物为未利用的淀粉、蛋白质等有机物。黄原胶废水还有一个明显特点就是含有胶类物质，难以降解处理。含有大量的发酵污染物，主要含有部分氯化钠、硝酸钠、氯化钙等无机盐及大量的糖类和有机分子物质如残糖、乙酸、丙酮酸等，CODcr在4000mg/L以上。如果处理不好，不仅会污染环境，还会浪费其中的生物物质，同时对我国的水资源构成威胁，将严重制约企业的发展。
目前对黄原胶废水的处理方法各有不同，物理法能够较快速的去除废水中的物质，但其缺点也不容忽视，如设备要经常清洗等，阻止该法在废水处理中的广泛应用。化学法降解过程则简单但无规则。黄原胶在高温状态下，可以与氧化性物质发生热降解，但此法需要大量的热量。而目前的生物处理方法均需要预处理如絮凝、气浮等。与物理法、化学相比，微生处理废水具有经济高效等显著特点并可实现废水处理的资源化、无害，使得微生物法始终在中占有重要位置。 
发明内容
本发明的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种适用的处理黄原胶生产污水的制剂，其大幅降低了成产成本，生产过程操作简便，符合资源综合利用、节能减排的要求，减轻了污水处理负担，带来了巨大的经济效益和环保效益。为了实现本发明目的，采用如下技术方案：
一种处理黄原胶生产污水的制剂，所述生物制剂为载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，所述载体为壳聚糖，所述复合微生物菌剂为下列重量份的原料制备而成：
放线菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢杆菌8份、酿酒酵母7份、巨大芽孢杆菌5份、反硝化菌5份、红球菌3份、黄孢原毛平革菌2份
所述放线菌为放线菌(streptomyces griseorubens)CGMCC NO 5706(CN102703344A)；
所述黑曲霉具体为黑曲霉（Aspergillus nige）CCTCC No：M206034；(CN1924000)；
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC NO 2947(CN101838621A)；
所述酿酒酵母为酿酒酵母（saccharomyces cerevisiae）CGMCC NO 2388(CN102265984A)；
所述巨大芽孢杆菌具体可为巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium）CGMCC No：2267(CN101215532)；
所述反硝化菌为反硝化菌（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512；
所述红球菌为红球菌（Rhodococcus rhodochrous） ATCC 15906；（参见文献Cloning and Characterization of Benzoate Catabolic Genes in the Gram-Positive Polychlorinated Biphenyl DegraderRhodococcus sp. Strain RHA1，J. Bacteriol. November 2001）；
所述黄孢原毛平革菌为黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）ATCC 24725（参见文献APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Feb1994, p709-714）。
将以上放线菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、巨大芽孢杆菌、反硝化菌、红球菌、黄孢原毛平革菌按照常规培养浓度均控制在2×108个/克，所培养的菌液按照上述重量份混合得到液体菌剂；
取上述液体菌剂与载体搅拌混合，优选以壳聚糖（40－80目）为载体，按照载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，干燥：将混合好物料进行干燥，干燥温度为20-50℃，干燥后含水量为10－20％；检验、包装：按质量标准检验，成品按重量进行包装，即得固体菌剂。
利用本发明生物制剂治理黄原胶生产污水的方法，包括下述步骤 
（1）将黄原胶废水首先经过格栅，去除大的悬浮物，然后经过提升泵提升到初沉池，在初沉池中沉淀后，再经过冷却塔的冷却进入调节池；
（2）将调节池内的黄原胶废水调节pH6.0-7.0,进入污水处理系统，添加生物制剂深度处理后达标排放。
按每立方米每次投加微生物制剂20克，每天投加1次，连续投加一周，最后静置3天，将液体排出。
本发明取得的有益效果：
复合菌剂专门针对本发明黄原胶制备过程的废水，将各种能形成优势菌群的菌种，配制成高效微生物制剂，按一定量投加到废水处理系统中，加速微生物对污染物的降解，以提高系统的生物处理效率，保证系统稳定运行。其含有多种对难降解污染物有优良降解能力的微生物，各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，活性高，生物量大，繁殖快，投加在废水处理系统中，对大分子、难降解物质有良好的降解效果，对传统的黄原胶过程排放废水有独特的处理效果。应用本发明污水处理方法，可提高处理水量和处理水质，降低运行费用，促进达标排放。
 
具体实施方式：
实施例1：
某公司黄原胶生产车间，采用如下方法治理生产污水
一种用于治理黄原胶生产污水的方法，其特征在于：
（1）将黄原胶废水首先经过格栅，去除大的悬浮物，然后经过提升泵提升到初沉池，在初沉池中经过冷却塔的冷却进入调节池；
（2）将调节池内的黄原胶废水调节pH6.0-7.0,进入污水处理系统，添加生物制剂深度处理后达标排放。
所述生物制剂为载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，所述载体为壳聚糖，所述复合微生物菌剂为下列重量份的原料制备而成：
放线菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢杆菌8份、酿酒酵母7份、巨大芽孢杆菌5份、反硝化菌5份、红球菌3份、黄孢原毛平革菌2份
所述放线菌为放线菌(streptomyces griseorubens)CGMCC NO 5706(CN102703344A)；
所述黑曲霉具体为黑曲霉（Aspergillus nige）CCTCC No：M206034；(CN1924000)；
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC NO 2947(CN101838621A)；
所述酿酒酵母为酿酒酵母（saccharomyces cerevisiae）CGMCC NO 2388(CN102265984A)；
所述巨大芽孢杆菌具体可为巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium）CGMCC No：2267(CN101215532)；
所述反硝化菌为反硝化菌（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512（参见文献，异养硝化-好氧反硝化菌Paracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究进展，应用与环境生物学报2008）；
所述红球菌为红球菌（Rhodococcus rhodochrous） ATCC 15906；（参见文献Cloning and Characterization of Benzoate Catabolic Genes in the Gram-Positive Polychlorinated Biphenyl DegraderRhodococcus sp. Strain RHA1，J. Bacteriol. November 2001）；
所述黄孢原毛平革菌为黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）ATCC 24725（参见文献APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Feb1994, p709-714）。
将以上放线菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、巨大芽孢杆菌、反硝化菌、红球菌、黄孢原毛平革菌按照常规培养浓度均控制在2×108个/克，所培养的菌液按照质量比例混合得到液体菌剂；
取上述液体菌剂与载体搅拌混合，优选以壳聚糖（40－80目）为载体，按照载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，干燥：将混合好物料进行干燥，干燥温度为20-50℃，干燥后含水量为10－20％；检验、包装：按质量标准检验，成品按重量进行包装，即得固体菌剂。
按每立方米釜底料每次投加微生物制剂20克，每天投加1次，连续投加一周，最后静置3天，将液体排出，所述排放标准为废水处理后应达到《污水综合排放标准》( GB8978-96) 一级标准，具体见表1：
                             表1
检测项目 初始值 排放标准 处理后
CODCR/mg/L 8273 100 80
BOD5/mg/L 2560 30 21
SS/mg/L 1935 70 19
pH 8.7 6－8 7.3
该用于治理黄原胶生产污水的设备总投资91万元，占地约220平方米，处理水量为12.37万m3/a，耗电0.6kw.h/ m3,按照电价0.5元kw.h计，折合人民币0.3元/m3，投加菌剂折合费用为0.15元/m3，全场值班人员需要1人，月工资1500元/人，折合人工费0.08元/m3，故合计废水处理成本为0.53元/m3。
以上列举的仅是本发明的最佳具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种处理黄原胶生产污水的制剂，其特征在于：所述制剂为载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，所述载体为壳聚糖，所述复合微生物菌剂为下列重量份的原料制备而成：
放线菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢杆菌8份、酿酒酵母7份、巨大芽孢杆菌5份、反硝化菌5份、红球菌3份、黄孢原毛平革菌2份。
2.根据权利要求1所述的制剂，其特征在于
所述放线菌为放线菌(streptomyces griseorubens)CGMCC No：5706；
所述黑曲霉为黑曲霉（Aspergillus nige）CCTCC No：M206034；
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC NO 2947；
所述酿酒酵母为酿酒酵母（saccharomyces cerevisiae）CGMCC NO 2388；
所述巨大芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium）CGMCC No：2267；
所述反硝化菌为反硝化菌（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512；
所述红球菌为红球菌（Rhodococcus rhodochrous） ATCC 15906；
所述黄孢原毛平革菌为黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）ATCC 24725。
3.权利要求1－2所述制剂在黄原胶生产排放的污水处理中的用途。
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