CN106348562A - 一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种污水生化处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法，污水处理场的污水生化处理后，产生大量活性污泥，活性污泥脱水，将活性污泥加入搪瓷或不锈钢容器内，温度在１５－９０摄氏度之内搅拌，保温５－６０分钟，用酸、碱溶液调节ｐＨ值，使ｐＨ值在７－１２之间，污泥粘度增大，搅拌，保温５－３０分钟，将粘稠液过滤，滤液即为蛋白质水溶液，滤渣是细胞碎片，将收集的滤液置于搪瓷或不锈钢的容器内，继续搅拌，不断检测滤液的ｐＨ值，当ｐＨ值达到７－３时，混合液静置后分层，底部沉淀是蛋白质胶乳，排出清液干燥，制得蛋白质。滤渣压成块状可代替木柴，或与其他饲料混合做家畜饲料。本方法工艺简单，费用低，效益高，用于污泥处理具有较高的社会和经济效益。

Description

一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法

技术领域

本发明是关于污水生化处理过程中产生的活性污泥的处理及蛋 白质的提取，特别涉及一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋 白质的方法。

背景技术

随着工业的发展，工业污水的排放越来越多，环境污染问题受 到广泛关注，使污水生化处理技术得到迅速发展，很大程度上抑制 了环境污染的速度。在污水的生化处理过程中，污水中的有机污染 物通过微生物的代谢反应，转化为微生物细胞、二氧化碳和水。因 此，污水处理的结果产生大量的微生物，即产生大量的活性污泥。 目前，一般是将活性污泥脱水后，送到堆放场，定期请农民运走做肥料， 有的则与其他污泥混合焚烧，或进行堆埋处理。就活性污泥的这些 处理方法而言，都是污水处理场迫于环保压力的无奈之举，因为这 些处理方法不会给污水处理场本身带来任何效益，所以，从事污水 生化处理的工程技术人员，都是沿着如何减少污水处理过程中活性 污泥产量的思路进行研究的，并且取得了很大的进展。

活性污泥是由大量细菌、霉菌、藻类、原生动物和后生动物等 微观生物组成，活性污泥中的这些微生物之间相互吸附，形成一个 一个的小颗粒，称为菌胶团，每一个菌胶团都能通过微生物的代谢 反应形成一个食物链，菌胶团吸附废水中的有机物和其他营养成 分，然后通过一系列生物化学反应，将这些物质转化为二氧化碳、 水，或合成新的菌体细胞，而减少污泥产生量，就是设法使活性污 泥中的微生物的生命活动控制在一定特殊的代谢过程，抑制微生物 细胞的分裂繁殖，从而减少活性污泥的产生，但控制活性污泥产生 本身，对污水处理并无多少实际意义，只是为了减轻对生化污泥的 处理负担，因为这些生化污泥中含有大量的病原体微生物，直接放 到环境当中，容易造成新的污染，就是给农民作为肥料，仍然需要 经过处理才能施放到田里，因此，大量地产生活性污泥，无疑会增 大污水处理的成本。近几年，有消息报道，日本已经成功地利用这 些活性污泥作为生产纸浆的原料，并获得很好的经济利益。但是， 生化污泥作造纸的原料，由于缺乏纤维类物质，还需要添加其他材 料，工序繁杂，作为一般的污水处理场，不容易推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种简单易行的工艺方 法，对污水经过生化处理后，产生大量的活性污泥进行处理，从处理活 性污泥过程中提取蛋白质，以达到解决或减少活性污泥对环境的污 染，变废为宝，实现从社会效益型生产向经济效益型生产转化的目 的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案进行实施的：污水 处理场的污水经过生化处理后，产生大量的活性污泥，将活性污泥自然沉降 浓缩或进行脱水，活性污泥中水含量适度，使活性污泥具有很好的流动性， 将活性污泥加入带夹套的搪瓷或不锈钢容器内，进行水浴加热，温度控制在 15-90摄氏度之内进行搅拌，并保温5-60分钟，再用浓度为5％-30％的NaOH或10％-20％的HCl溶液调节PH值，或用柠檬酸、H₂SO₄或NaHCO₃、Na₂CO₃、 石灰水、氨水溶液调节PH值，使PH值控制在7-12之间，这时的活性污泥 悬浮液的粘度增大，再于搅拌条件下保温5-60分钟后，将粘稠液输送到过 滤设备中进行过滤，获得滤液和滤渣，滤液既为蛋白质水溶液，滤渣则是细 胞碎片，就是废渣。

上述方法处理的活性污泥，获得滤液，就是蛋白质水溶液，将滤液收 集，置于搪瓷或不锈钢的容器内，在不断搅拌情况下，缓慢加入浓度为 10％-20％的HCl溶液，并不断检测滤液的PH值，在PH值从7-3的下降过 程中，混合液分阶段静置后，不同的蛋白质成分会在不同的PH值时形成沉 淀，及时分别收集底部沉淀，这些沉淀物质就是蛋白质胶乳，进行干燥，制 得不同种类的蛋白质产品；或当PH值达到4.5-5.5时，停止加酸，混合液 静置一定时间后开始分层，这时，大部分种类的蛋白质成分都会形成沉淀， 底部沉淀就是蛋白质胶乳，排出清液过滤，将蛋白质胶乳送入干燥机进行干 燥，即可制得含多种蛋白质成分的混合蛋白质产品。

上述上述方法处理的活性污泥，获得滤渣，就是废渣，将滤渣压成块 状，用来代替木柴，或与其他饲料混合做家畜饲料。

综上所述，本发明的效果如下：

污水经过生化处理后，产生大量的活性污泥，活性污泥得到处理，减 少环境污染；

本方法工艺简单，容易操作，无须添加任何添加剂；

原料来源于废水处理产生的活性污泥，属于废弃物，量大，取之不尽；

所获得的蛋白质用途极广，无毒，无负作用；

生产成本低，见效快。将活性污泥作为提取蛋白质的原料，与其它生 物材料相比较，它的最大优点就是价格低廉，含量丰富，并且活性污泥是微 生物的集合体，它们的细胞破碎要比其它生物材料容易，使蛋白质的提取更 简单、更容易，所以，生产成本要低得多。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：污水处理场的污 水经过生化处理后，产生大量的活性污泥，将活性污泥自然沉降浓缩，进行 脱水，使活性污泥中水含量适度，经过脱水的活性污泥，如果水含量过低， 要加适量的清水，达到活性污泥具有很好的流动性，将活性污泥加入带夹套 的搪瓷或不锈钢容器内，进行水浴加热，温度控制在15-90摄氏度之内，同 时进行搅拌，并保温5-60分钟，再用浓度为5％-30％的NaOH或10％-20％ 的HCl溶液调节PH值，使PH值控制在7-12之间，也可用柠檬酸、H₂SO₄或NaHCO₃、Na₂CO₃、石灰水、氨水等溶液调节PH值，这时的活性污泥悬 浮液的粘度增大，再于搅拌条件下保温5-60分钟后，将粘稠液输送到过滤 设备中进行过滤，获得滤液和滤渣，滤液既为蛋白质水溶液，滤渣则是细胞 碎片，就是废渣。

其利用活性污泥提取蛋白质的方法是：将收集的滤液置于搪瓷或不 锈钢容器内，在不断搅拌情况下，缓慢加入浓度为10％-20％的HCl溶液，并 不断检测滤液的PH值，在PH值从7-3的下降过程中，混合液分阶段静置 后，不同的蛋白质成分会在不同的PH值时形成沉淀，及时分别收集底部沉 淀，这些沉淀物质就是蛋白质胶乳，进行干燥，制得不同种类的蛋白质；或 当PH值达到4.5-5.5时，停止加酸，混合液静置一定时间后开始分层，这 时，大部分种类的蛋白质成分都会形成沉淀，底部沉淀就是蛋白质胶乳，排 出清液过滤，将蛋白质胶乳送入干燥机进行干燥，即可制得含多种蛋白质成 分的混合蛋白质。

如上所述，蛋白质产品纯度要求高，将含多种蛋白质成分的蛋白质胶乳 反复进行半透膜过滤，加以提纯，然后再进行干燥，即可制得高纯蛋白质。

在处理活性污泥中，产生大量的滤渣，为了减少滤渣，就是废渣对环境 的污染，根据实际情况，对滤渣加以利用，滤渣压成块状用来代替木柴，或 与其他饲料混合做家畜饲料。

下面结合具体实施例进行说明：取1000克经过污水处理场生 化处理污水产生的活性污泥，放入带夹套的搪瓷或不锈钢容器内，进行水 浴加热，温度控制在70摄氏度进行搅拌，并保温30分钟，再用浓度为25％ 的NaOH或20％的HCl溶液调节PH值，使PH值控制在10，这时的活性污泥 悬浮液的粘度增大，再于搅拌条件下保温30分钟后，将粘稠液进行过滤， 获得滤液和滤渣，滤液既为蛋白质水溶液，滤渣则是细胞碎片，就是废渣。

上述活性污泥经过处理后，获得滤液，将滤液收集，收集滤液既为蛋 白质水溶液，将收集的滤液置于搪瓷或不锈钢的容器内，在不断搅拌情况 下，缓慢加入浓度为10％的HCl溶液，并不断检测滤液的PH值，当PH值 达到5时，停止加酸，混合液静置一定时间后开始分层，底部沉淀就是蛋 白质胶乳，排出清液过滤，将蛋白质胶乳进行干燥，即可制得蛋白质。如果 蛋白质产品纯度要求高，将蛋白质胶乳反复进行半透膜过滤，加以提纯，然 后再进行干燥，即可制得高纯蛋白质。从1000克活性污泥中可获得的蛋白 质高达30克左右，经济效益十分可观。

另外，可根据实际情况，上述活性污泥经过处理后，获得滤渣，就是 废渣，对这些滤渣加以利用，滤渣压成块状用来代替木柴，或与其他饲料混 合做家畜饲料。

在PH值从7-3的下降过程中，混合液分阶段静置后，不同的蛋白质成 分会在不同的PH值时形成沉淀，及时分别阶段收集底部沉淀，这些沉淀物 质就是蛋白质胶乳，进行干燥，制得不同种类蛋白质成分的蛋白质。

Claims (3)

1.一种污水处理产生活性污泥的处理方法，污水处理场的污水经 过生化处理后，产生大量的活性污泥，其特征是，将活性污泥自然沉降浓缩 或进行脱水，活性污泥中水含量适度，使活性污泥具有很好的流动性，将活 性污泥加入带夹套的搪瓷或不锈钢容器内，进行水浴加热，温度控制在15- 90摄氏度之内进行搅拌，并保温5-60分钟，再用浓度为5％-30％的NaOH或 10％-20％的HCl溶液调节PH值，或用柠檬酸、H₂SO₄或NaHCO₃、Na₂CO₃、 石灰水、氨水溶液调节PH值，使PH值控制在7-12之间，这时的活性污泥 悬浮液的粘度增大，再于搅拌条件下保温5-60分钟后，将粘稠液输送到过 滤设备中进行过滤，获得滤液和滤渣，滤液既为蛋白质水溶液，滤渣则是细 胞碎片，就是废渣。

2.根据权利要求1所述污水处理产生活性污泥的处理方法，活性 污泥处理后，获得滤渣，就是废渣，其特征是，将滤渣压成块状，用来代替 木柴，或与其他饲料混合做家畜饲料。

3.一种利用处理活性污泥提取蛋白质的方法，活性污泥处理后，获 得滤液，就是蛋白质水溶液，其特征是，将滤液收集，置于搪瓷或不锈钢的 容器内，在不断搅拌情况下，缓慢加入浓度为10％-20％的HCl溶液，并不 断检测滤液的PH值，在PH值从7-3的下降过程中，混合液分阶段静置后， 不同的蛋白质成分会在不同的PH值时形成沉淀，及时分别收集底部沉淀， 这些沉淀物质就是蛋白质胶乳，进行干燥，制得不同种类的蛋白质产品；或 当PH值达到4.5-5.5时，停止加酸，混合液静置一定时间后开始分层，这 时，大部分种类的蛋白质成分都会形成沉淀，底部沉淀就是蛋白质胶乳，排 出清液过滤，将蛋白质胶乳送入干燥机进行干燥，即可制得含多种蛋白质成 分的混合蛋白质产品。