CN104710073A

CN104710073A - 一种维生素叶酸生产废水的处理方法

Info

Publication number: CN104710073A
Application number: CN201510028363.0A
Authority: CN
Inventors: 张振宇; 朱小玲
Original assignee: Changzhou Yi Ze Medication Chemistry Science And Technology Ltd
Current assignee: Changzhou Syncar Intellectual Property Advisory Services Ltd.
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2035-01-20
Also published as: CN104710073B

Abstract

本发明涉及一种维生素叶酸废水的处理方法，通过将叶酸废水进行兼氧预处理，再经过内电解-混凝预处理，最后用固定化的紫色非硫光合细菌进行降解达到国家二级排放标准。本发明采用了化学、电解及生物处理相结合，提高了废水处理效率；此外，将细菌固定化在载体上，可以重复使用，废水处理效果不影响，降低了细菌投入成本，减少了分离环节。

Description

一种维生素叶酸生产废水的处理方法

技术领域

本发明涉及维生素叶酸废水的处理方法。主要是以兼氧法，内电解-混凝法-光合细菌处理法相结合的处理叶酸废水，各项指标达到国家二级排放标准。

背景技术

叶酸，又称维生素B11，是米切尔(H.K.Mitchell，1941)从菠菜叶中提取纯化的，故而命名为叶酸，是人体及动物必须的氨基酸之一。叶酸广泛存在于植物的叶子中，纯品为深黄色或橙色结晶化物，无臭无味。目前，叶酸广泛应用于饲料、食品和医药等领域。在饲料方面，添加叶酸可以提高动物的免疫力，促进动物的生长。在医药食品方面，叶酸作为营养元素，具有保健、抗贫血、促进儿童智力发育以及抗尿酸浓度过高的功效。

在叶酸的生产过程中，需要用到大量的水作为溶剂，这些水呈酸性，如果直接排放将会对环境造成污染。如何将这些废水处理至符合国家排放标准是目前亟需解决的问题。

叶酸的废水呈黄色，废水组成复杂，主要含酸(盐酸或硫酸)、蝶啶类化合物、嘧啶、对氨基苯甲酰谷氨酸、氯化钠、三氯丙酮等化合物。属于有机物浓度较高、色度高、高盐度、难降解物质多的化工废水；叶酸在中国生产已近三十年，废水问题一直没有彻底解决，成为制约叶酸生产发展和应用的瓶颈。

国内外目前常用的物理化学方法有活性炭吸附法、絮凝沉降法、化学氧化法、离子交换法和超滤膜过滤法等。物理化学法存在处理费用较高、可能引起二次污染等问题。传统的生物法对废水中BOD的降解率很高，在处理生物难降解有机物浓度高的废水时，COD和色度的去除率都较低。所以人们将物理化学方法和生物方法结合起来综合处理叶酸废水，取得了较好的效果，但是还是存在处理成本偏高，效率偏低。特别是生化处理方法上面，采用的细菌一次性投入，使用后不能回收导致处理成本偏高。如上海环境科学研究院的陈漫漫等用中和-混凝沉淀预处理-水解酸化和PACT工艺处理叶酸综合废水，出水COD为200mg/L。安徽省淮北环境科学研究所的王健提出，采用“化学中和+兼氧/好氧PACT生化处理”相结合的工艺路线进行治理的方法。

发明内容

本发明的目的是：克服现有叶酸废水处理中的不足之处，提出一种处理叶酸废水的新方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种维生素叶酸生产废水的处理方法，处理方法为：

⑴兼氧法预处理：取一定量的活性污泥加入到容器中，加入叶酸废水，常温进行搅拌，得到初步预处理的废水；

⑵内电解-混凝法预处理：取一定量的工业颗粒活性炭和一定量的铁屑混合，铁屑预先用盐酸浸泡，将混合物加入到初步预处理后的废水中，搅拌，确保废水与铁屑活性炭充分接触，一段时间后，废水指标基本达到平衡，得到二次预处理的废水；

⑶取内电解一混凝处理后的叶酸废水，预先调节废水pH为碱性，放入固定化的紫色非硫光合细菌，常温下进行处理至废水指标达到国家二级排放标准，固定化细菌可以重复使用。

上述维生素叶酸生产废水的处理方法，其中浸泡内电解的铁屑所用的盐酸的的pH值范围为1～3，浸泡时间为0.5-1小时。

上述维生素叶酸生产废水的处理方法，在(3)中预先调节废水的pH值为7.5～9.5。

上述维生素叶酸生产废水的处理方法，其中光合细菌的种类为紫色非硫光合细菌。

上述维生素叶酸生产废水的处理方法，其中固定化光合细菌的基材为D113大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂。

上述维生素叶酸生产废水的处理方法，在光合细菌处理废水的过程中，条件为常温光照厌氧和常温微光厌氧

直接兼氧法预处理叶酸废水：

该工艺可充分发挥兼氧微生物可承担高浓度、高负荷污染物的优势，在缺氧条件下，通过兼性菌的水解作用，可使大分子有机物分解成小分子有机物，非溶解性有机物分解成溶解性有机物，并将废水中的难生物降解的有机物在兼氧条件下进行反应生成较易生物降解的有机物从而改善废水的可生化性，同时去除部分COD和色度等。在此过程中，废水的生化性会有提高，后续处理负荷降低并使出水水质稳定。对于难生物降解的化工废水，该过程具有较好的提高生物降解性能的作用。本发明所涉及的废水中主要的有机物为杂环化合物，采用兼氧细菌进行预处理的目的在于利用兼氧微生物体内容易诱导且较为多样化的开环酶体系，促使杂环化合物易于酸化裂解而转化成有机酸，试图通过兼氧调节使大多数的杂环的衍生物对微生物的抑制作用解除，成为易于后续生化降解的物质，为后续光合细菌法的处理作好准备。COD去除率为50％左右。

内电解-混凝法预处理叶酸废水

取一定量的工业颗粒活性炭和一定量的铁屑混合，铁屑预先用盐酸浸泡，然后将铁屑和活性炭的混合物加入到内电解容器中。取废水用稀硫酸调节其pH，加入废水后搅拌一段时间，确保废水与铁屑活性炭充分接触。然后用石灰乳调节PH，静止后取上清液测COD值，同时用稀释倍数法测定废水色度；随时间的增加，废水COD和色度去除率逐渐增加，COD和色度去除率分别在60％和75％以上。

紫色非硫光合细菌处理

从污水处理厂的活性污泥中分离筛选得到紫色非硫光合细菌，对此细菌进行培养，并用D113大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂或5A分子筛作为固定基材对光合细菌进行处理，得到可用于污水处理的固定化的光合细菌。将此细菌放入反应器，加入经过预处理的的废水，在光照有氧或微光厌氧条件下进行废水处理，处理的结果是：COD：＜100mg/L，BOD5＜30mg/L，SS＜30mg/L，NH3-N﹤25mg/L，Cl-﹤200mg/L，PH＝6-9，达到国家二级排放标准。

针对现有技术的不足之处，本发明采用兼氧法和内电解-混凝法相结合的预处理叶酸废水的方法使废水的COD降低到300mg/L以下，接着采用固定化的紫色非硫光合细菌降解的方法，使废水的COD指标、BOD5指标、SS值、NH3-N含量、含量以及PH值值都达到工业废水的国家二级排放标准。固定化的紫色非硫光合细菌回收后可以重复使用，达到同样效果，节省了细菌制备成本。

本发明技术方案的突出特点和技术优势主要体现在：1.采用了化学、电解及生物处理相结合，提高了废水处理效率；2.将细菌固定化在载体上，可以重复使用，废水处理效果不影响，降低了细菌投入成本，减少了分离环节。

具体实施方式

(实施例1)

1、叶酸废水前处理1：直接兼氧法

取100g污泥加入到容器中，并倒入10L的废水，废水的COD值为2900mg/L，不断搅拌，48小时后，测定其混合后的COD值为1467mg/L。

2、叶酸废水的前处理2：内电解-混凝法

取30g工业颗粒活性炭和20g的铁屑混合，铁屑预先用pH＝2的盐酸10000ml浸泡半小时，然后将铁屑和活性炭混合后的混合物加入到内电解容器中。取废水800ml用稀硫酸调节其pH值至3.5，加入容器后搅拌60分钟，确保废水与铁屑活性炭充分接触。用石灰乳调节PH值为9，静置后取上清液测定CODcr值和色度。COD值为220mg/L，色度为56。

3、光合细菌自然光有氧处理叶酸废水

3.1光合细菌的树脂固定化

将100g光合细菌的混合液倒入2000ml含200g D113大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂的溶液中，搅拌2周，观察看到树脂变成浅紫色，过滤，制成固定化的光合细菌。

3.2常温光照厌氧处理废水

取500ml内电解一混凝后的叶酸废水，预先调节废水pH为7.5，放入30g固定化细菌。光照条件为自然光，装有废水的玻璃圆桶置于自然光下。约每间隔10分钟曝气30秒。48小时后，检测的COD值为91mg/L，BOD5为27mg/L,SS为25mg/L，NH3-N为20mg/L，Cl-160mg/L，PH＝7.2，色度为37。

(实施例2)

1、叶酸废水前处理1：直接兼氧法

取80g污泥加入到容器中，并倒入10L的废水，废水的COD值为2900mg/L，不断搅拌，48小时后，测定其混合后的CODcr值为1526mg/L。

2、叶酸废水的前处理2：内电解-混凝法

取30g工业颗粒活性炭和20g的铁屑混合，铁屑预先用pH＝2的盐酸10000ml浸泡半小时，然后将铁屑和活性炭混合后的混合物加入到内电解容器中。取废水800ml用稀硫酸调节其pH值至3，加入容器后搅拌60分钟，确保废水与铁屑活性炭充分接触。用石灰乳调节PH值为9，静置后取上清液测定CODcr值和色度。COD值为230mg/L，色度为58.

3、光合细菌自然光有氧处理叶酸废水

取500ml内电解一混凝后的叶酸废水，预先调节废水pH为8.0，放入30g回收固定化细菌。光照条件为自然光，装有废水的玻璃圆桶置于自然光下。约每间隔10分钟曝气30秒。48小时后，检测的COD值为93mg/L，BOD5为28mg/L，SS为26mg/L，NH3-N为20mg/L，Cl-﹤150mg/L，PH＝7.5，色度为35。

(实施例3)

1、叶酸废水前处理1：直接兼氧法

取100g污泥加入到容器中，并倒入10L的废水，废水的COD值为2900mg/L，不断搅拌，48小时后，测定其混合后的CODcr值为1466mg/L。

2、叶酸废水的前处理2：内电解-混凝法

取20g工业颗粒活性炭和20g的铁屑混合，铁屑预先用pH＝2的盐酸5000ml浸泡半小时，然后将铁屑和活性炭混合后的混合物加入到内电解容器中。取废水1000ml用稀硫酸调节其pH值至5，加入容器后搅拌30分钟。接着用石灰乳调节PH值为8.5，静置后取上清液测定CODcr值和色度。COD值为258mg/L，色度为58。

3、光合细菌自然光有氧处理叶酸废水

取1500ml内电解一混凝后的叶酸废水，预先调节废水pH为8.0，分成三等分，分别加入放入30g回收的固定化细菌。光照条件为自然光，装有废水的玻璃圆桶外壁用白纸包裹2层。约每间隔10分钟曝气30秒。48小时后，检测三等分处理后废液的COD值为：

1、95mg/L，BOD5为30mg/L,SS为26mg/L，NH3-N为23mg/L，Cl-140mg/L，PH＝7.1，色度为38；

2、99mg/L，BOD5为24mg/L,SS为26mg/L，NH3-N为26mg/L，Cl-170mg/L，PH＝7.5，色度为35；

3、96mg/L，BOD5为27mg/L,SS为26mg/L，NH3-N为27mg/L，Cl-160mg/L，PH＝7.5，色度为35

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：处理方法为：

2.根据权利要求1所述维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：其中浸泡内电解的铁屑所用的盐酸的的pH值范围为1～3，浸泡时间为0.5-1小时。

3.根据权利要求1所述维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：在(3)中预先调节废水的pH值为7.5～9.5。

4.根据权利要求1所述维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：其中光合细菌的种类为紫色非硫光合细菌。

5.根据权利要求1所述维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：其中固定化光合细菌的基材为D113大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂。

6.根据权利要求1所述维生素叶酸生产废水的处理方法，其特征在于：在光合细菌处理废水的过程中，条件为常温光照厌氧和常温微光厌氧。