CN105152478B

CN105152478B - 浓缩等电工艺制备谷氨酸钠产生的工业废水的治理方法

Info

Publication number: CN105152478B
Application number: CN201510569239.5A
Authority: CN
Inventors: 丁兆堂; 王均成; 张传森; 刘海涛; 卢松; 张修军
Original assignee: INNER MONGLIA FUFENG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: INNER MONGLIA FUFENG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: CN105152478A

Abstract

本发明涉及一种浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生工业废水的治理方法，所述方法采用生物制剂进行深度处理，所述生物制剂由亚硝化菌、好氧反硝化菌、鲍曼不动杆菌、黑曲霉、红球菌、粪产碱杆菌、砖红链霉菌、白色假丝酵母、多粘类芽孢杆菌与吸附剂载体混合制备，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，有良好的降解效果，其有广阔的应用前景。

Description

浓缩等电工艺制备谷氨酸钠产生的工业废水的治理方法

技术领域

本发明涉及废水的处理方法，具体地提供一种浓缩等电工艺制备谷氨酸钠产生的工业废水的治理方法。

背景技术

我国是味精的生产和消费大国，目前，各项经济技术指标已达到或接近世界先进水平。味精生产区域结构随着味精行业的快速发展也在不断发生变化。现如今，我国味精行业已经呈现出比较高的集中度，但随着国家产业政策落实，国家对企业污染的治理力度的加大，以及百姓的“谈味精色变”对味精的健康性的误解，味精行业还将面临调整，一些中小产能将逐步退出味精行业。味精的脱盐液作为味精生产的废产品，以前往往被低价出售，农民往往直接施用于农田中，最终往往引起土壤的板结和酸化，导致较大的土壤问题，味精生产过程中所排放的废水量大，味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr高、BOD5高、菌体含量高、硫酸根(改用硫酸调pH前为氯离子)含量高、氨氮含量高及pH值(1.5-3.2)低“五高一低”的特点。是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源单位之列，味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题。

一方面：味精的提取通常采用等电-离交法，通过加入浓硫酸调节等电点使谷氨酸结晶出来，而生产过程中产生的硫酸铵废液，给废液处理带来了极大地困难，对环境、水源造成了直接的危害。

另一方面：味精工业也是我国发酵工业中的最大污染源，据统计，每吨味精产品产生高浓度废水15吨左右。味精行业高浓度有机废水污染严重，是行业突出的共性问题。发酵废母液或离交尾液是味精生产行业的主要污染源。

谷氨酸提取废水中含有的大量菌体，它是一种单细胞蛋白，含有丰富的蛋白质，对干燥后菌体蛋白的化学成分进行分析发现谷氨酸废弃菌体中蛋白质的含量高达85.8％总氨基酸含量为78.77％，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。其氨基酸种类和配比都比较齐全，并且含有丰富的维生素、核酸、多糖等其他营养物质。且谷氨酸发酵过程中所加入糖类物质与谷氨酸一起经过发酵后会生成低聚异麦芽糖。谷氨酸发酵产生高浓度废水经过超滤膜过滤后进行双极性膜电渗析进行脱盐处理，脱盐后的废水可用于制取肥料，得到的脱盐后的清液含有大量的低聚异麦芽糖。这些有用物质白白排放，每年造成大量的损失浪费。

据报道，每生产1t味精，大约要排出10-15吨提取谷氨酸后的母液，全国每年要排放1000万吨这种高浓度有机废水。不仅严重污染了自然环境，而且制约了味精行业的发展。虽然味精生产企业、科研机构及有关的大专院校都对治理进行了大量的研究。但是，目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，多数味精厂无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。

因此，研究一种谷氨酸钠产生废水的工业治理环保工艺，以减少废水污染、变废为宝，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种处理浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生工业废水的治理方法，其大幅降低了生产成本，生产过程操作简便，产品质量稳定可靠。符合资源综合利用、节能减排的要求，同时减少了废液排放，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：

一种浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生工业废水的治理方法，包括如下步骤：

（1）将浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生工业废水进入预厌氧池UASB，控制一定的水力停留时间，出水进入沉淀池；

（2）沉淀池添加生物制剂深度处理；

（3）生物制剂处理后剩余污泥通过污泥浓缩、脱水，经压滤之后外运处理，上清液经清水池后进行外排。

所述生物制剂，其包括下列重量份的原料：

亚硝化菌7-11份、好氧反硝化菌7-11份、鲍曼不动杆菌5-8份、黑曲霉5-8份、红球菌5-8份、粪产碱杆菌3-5份、砖红链霉菌3-5份、白色假丝酵母3-5份、多粘类芽孢杆菌2-3份。

所述亚硝化菌具体为亚硝化菌（Nitrosomonas europaea）ATCC19718；

所述好氧反硝化菌为好氧反硝化菌（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512。

所述鲍曼不动杆菌为鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumanii) 为ATCC 19606；

所述黑曲霉为黑曲霉（Aspergillus niger）ATCC6275；

所述红球菌为红球菌（Rhodococcus sp.）CGMCC NO.6924（参见CN104140935A）；

所述粪产碱杆菌为粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）ATCC 31555；

所述砖红链霉菌为砖红链霉菌（Streptomyces lateritius）ATCC 19913；

所述白色假丝酵母为白色假丝酵母（Candida albicans）ATCC 10231；

所述多粘类芽孢杆菌为多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）CGMCCNO.2377(参见CN101519639A)。

将以上亚硝化菌、好氧反硝化菌、鲍曼不动杆菌、黑曲霉、红球菌、粪产碱杆菌、砖红链霉菌、白色假丝酵母、多粘类芽孢杆菌按照常规培养浓度均控制在1×10⁸个/克，所培养的菌液按照质量比例混合得到液体菌剂；

所述生物制剂的制备方法为，取上述液体菌剂与吸附剂载体搅拌混合，

按照菌剂：吸附剂载体为1：2的重量比混合。干燥：将混合好物料进行干燥，干燥温度为35-40℃，干燥后含水量为25％；检验、包装：按质量标准检验，成品按重量进行包装，即得生物制剂。

所述吸附剂载体由下述重量配比的原料组成：腐殖酸10份、聚乙烯醇10份、硅藻土7份、蒙脱土5份、壳聚糖5份、石灰石3份、水25份。上述腐殖酸、硅藻土、蒙脱土、壳聚糖和石灰石均为100目。

所述吸附剂载体的制备方法为：

将聚乙烯醇、硅藻土、壳聚糖、石灰石、水依次添加到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后添加腐植酸、蒙脱土混合，300转/min搅拌3min，随后静置1-2小时，最后置于60℃烘干至水分含量10％（重量份数），即得；

按每立方米釜底料每次投加生物制剂5克，每天投加1次，连续投加1周，最后静置3天，将液体排出。

本发明取得的有益效果：

1复合菌剂专门针对本发明味精生产的废水，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，对传统的氨酸过程排放废水有独特的处理效果。适于本申请制备方法产生废水排放处理，可提高处理水量和处理水质，降低运行费用，促进达标排放；本发明提供的载体提供的厌氧、缺氧和好氧的多样环境的存在可以促进硝化反硝化效果，同时促进污泥的减量化，有利于废水中氨氮等污染物的去除；

2 吸附剂载体为天然材料，含有一定数量的黏粒，使其在水溶液中有不同程度的电负性，这种电负性的变化与原废水中呈现相对稳定的悬浮颗粒发生电中和、吸附等过程，破坏原废水的电位平衡，加剧悬浮颗粒之间的碰撞，使得絮凝下沉的效果增强。且上述硅藻土、蒙脱土、壳聚糖和石灰石的吸附剂载体中含有一定量的矿物质，有效分散于废水时，其自身具有的阳离子交换量在絮凝过程中发挥积极辅助作用，壳聚糖为高分子阳离子絮凝剂，在废水处理中发挥其网捕和架桥功能，吸附效果获得提高；本发明的吸附剂载体不仅能够扩大载体的比表面积，而且具有抗拉强度大、分布均匀、比表面积大，使用寿命长等特点，且能够大大提高微生物的附着量，增加整体附着的生物膜量，反应槽中的微生物浓度得以提高，并且能够减少污泥产生量；

具体实施方式：

实施例1：

（1）取浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生的味精废水，废水进入预厌氧池UASB，控制一定的水力停留时间为20h，温度为30℃，使大分子物质断链成为小分子物质，有机氮转化成为无机氮，出水进入沉淀池；

（2）沉淀池添加生物制剂深度处理，所述生物制剂，其包括下列重量份的原料：

亚硝化菌7份、好氧反硝化菌7份、鲍曼不动杆菌5份、黑曲霉5份、红球菌5份、粪产碱杆菌3份、砖红链霉菌3份、白色假丝酵母3份、多粘类芽孢杆菌2份。

所述黑曲霉为黑曲霉（Aspergillus niger）ATCC6275；

所述吸附剂载体的制备方法为：

实施例2：

亚硝化菌11份、好氧反硝化菌11份、鲍曼不动杆菌8份、黑曲霉8份、红球菌8份、粪产碱杆菌5份、砖红链霉菌5份、白色假丝酵母5份、多粘类芽孢杆菌3份。

所述黑曲霉为黑曲霉（Aspergillus niger）ATCC6275；

所述吸附剂载体的制备方法为：

实施例3 处理废水效果实例

取味精提取废水，分别按照实施例1-2方法釜底料进入污水处理系统，取样测定COD、氨氮、硫化物数据；

对照1组与实施例1相比，不添加复合菌剂；对照2组与实施例2相比吸附剂载体仅为秸秆，对照3组和实施例2相比吸附剂载体仅为腐殖酸。取样测定COD、氨氮、硫化物数据，试验数据如下表1所示：

表1

	对照1组	对照2组	对照3组	实施例1组	实施例2组
						COD平均去除率	8.9%	47.3%	52.7%	99.5%	99.8%
氨氮平均去除率	10.3%	51.5%	57.4%	99.4%	99.8%
						硫化物	11.7%	39.5%	41.3%	96.7%	96.5%

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

1.一种浓缩等电工艺制备的谷氨酸钠产生工业废水的治理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将废水进入预厌氧池UASB，控制一定的水力停留时间，出水进入沉淀池；

（2）沉淀池添加生物制剂深度处理；

所述生物制剂包括下列重量份的原料：亚硝化菌7份、好氧反硝化菌7份、鲍曼不动杆菌5份、黑曲霉5份、红球菌5份、粪产碱杆菌3份、砖红链霉菌3份、白色假丝酵母3份、多粘类芽孢杆菌2份；

所述好氧反硝化菌为好氧反硝化菌（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512；

所述黑曲霉为黑曲霉（Aspergillus niger）ATCC6275；

所述红球菌为红球菌（Rhodococcus sp.）CGMCC NO.6924；

所述多粘类芽孢杆菌为多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）CGMCC NO.2377；

（3）生物制剂深度处理后液体经清水池进行外排。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物制剂的制备方法为：

（1）将亚硝化菌、好氧反硝化菌、鲍曼不动杆菌、黑曲霉、红球菌、粪产碱杆菌、砖红链霉菌、白色假丝酵母、多粘类芽孢杆菌按照常规培养，浓度控制在1×10⁸个/克，所培养的菌液按照重量比例混合得到液体菌剂；

（2）液体菌剂与吸附剂载体按照1：2的重量比搅拌混合；

（3）干燥：干燥温度为35-40℃，干燥后含水量为25％，检验、包装，即得。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸附剂载体由下述重量配比的原料组成：腐殖酸10份、聚乙烯醇10份、硅藻土7份、蒙脱土5份、壳聚糖5份、石灰石3份、水25份。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述吸附剂载体的制备方法如下：

（1）按照重量配比将聚乙烯醇、硅藻土、壳聚糖、石灰石、水依次添加到搅拌反应器中，搅拌10min；

（2）添加腐植酸、蒙脱土，搅拌3min，随后静置1-2小时，最后置于60℃烘干至水分含量10％，即得。