CN105923921B

CN105923921B - 味精发酵废水的处理工艺

Info

Publication number: CN105923921B
Application number: CN201610455242.9A
Authority: CN
Inventors: 王均成; 刘海涛; 杜鹏; 徐亚娟; 徐淑伟; 聂建伟
Original assignee: INNER MONGLIA FUFENG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: INNER MONGLIA FUFENG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2018-09-07
Anticipated expiration: 2036-06-22
Also published as: CN105923921A

Abstract

本发明涉及一种味精发酵废水处理工艺，所述废水进行物理吸附以及复合菌剂处理，所述复合菌剂包括圆褐固氮菌7份、红球菌5份、解淀粉芽孢杆菌5份、溶纸梭菌4份、赭绿青霉4份、铜绿假单胞菌3份、蜡状芽孢杆菌2份,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

味精发酵废水的处理工艺

技术领域

本发明涉及一种废水的处理方法，具体地提供一种味精发酵废水的处理工艺。

背景技术

味精是一种被广泛使用的食品增鲜剂，生产味精将会产生大量的高浓度有机废水，味精废水水量大，菌体含量高，有机物含量高，COD达到20-80g/L，悬浮物、硫酸根及氨氮含量高，pH值低，处理难度极大，处理成本极高，因此很多的味精生产厂家未能有效的处理味精废水，对环境和社会发展带来了极大的危害，味精工业生产废水对环境造成的污染问题日趋严重，在众所周知的淮河流域污染问题中，它是仅次于造纸废水的第二大污染源，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。

味精废水的主要来源是：发酵液经提取谷氨酸后的废母液或者离子交换尾液；生产过程中各种设备(调浆罐、液化罐、糖化罐、发酵罐、提取罐、中和脱色的罐等)的洗涤废水；离子交换树脂洗涤与再生废水；液化(95℃)至糖化、糖化至发酵等各阶段的冷却水；各种冷凝水(液化、糖化、浓缩等工艺)

国内部分味精厂生产废水水质的特点及主要问题

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。

最后：吸附法主要依赖于吸附剂巨大的比表面积，通过物理吸附或化学吸附来除去水中的污染物。活性炭因具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积，且其化学稳定性好，吸附能力强，常被作为一种重要的吸附剂材料被广泛应用，但其成本较高。还有利用凹凸棒土等非金属离子矿物进行吸附，但天然非金属矿物作为吸附剂有以下几点局限性：天然非金属矿物密度较大且比表面积有限，天然非金属矿物表面多带负电，且直接采用天然非金属粉矿如粘土类矿物作为吸附剂，会存在吸附后固液难以分离的问题。

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，研究一种处理味精废水的环保工艺，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，提供了一种味精发酵废水的处理工艺，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：

味精发酵废水的处理工艺，其特征在于，包括下述步骤：

（1）将味精发酵废水经过格栅后，进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，通过初沉池，促进废水中油脂的浮升，降低悬浮物的含量；

（2）制备物理吸附剂

按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为3-4:1-2:1-2:4-5的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料22-25％（重量）的水，造粒，得到粒径为3～5mm的球形生坯；100℃条件下干燥20h，在980℃条件下煅烧1h，得到物理吸附剂。

（3）经过初沉池处理的废水进入曝气池，曝气池内按照每吨污水添加0.5kg的添加量将物理吸附剂添加到污水中；

经过物理吸附剂处理后，部分NH₃-N、硫酸根被去除；

(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，每吨废水每次投加复合菌剂15-20克，污水在沉淀池中停留的时间控制为24小时后排出。

所述复合菌剂其包括下列重量份的原料：

圆褐固氮菌7份、红球菌5份、解淀粉芽孢杆菌5份、溶纸梭菌4份、赭绿青霉4份、铜绿假单胞菌3份、蜡状芽孢杆菌2份。

所述圆褐固氮菌为(Azotobacter chroococcum)CGMCC3768（CN102021118）

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

所述解淀粉芽孢杆菌为（Bacillus amyloliquefaciens）ATCC 23843；

所述溶纸梭菌为（Clostridium papyrosolvens）ATCC 700395；

所述赭绿青霉为（penicillium ochrochlorron）CGMCC NO.4390（CN102174411）；

所述铜绿假单胞菌优选为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）CGMCCNO.3602(CN102876616)；

所述蜡状芽孢杆菌为（bacillus cereus）CGMCC NO.3836(CN102899277)

将以上圆褐固氮菌、红球菌、解淀粉芽孢杆菌、溶纸梭菌、赭绿青霉、铜绿假单胞菌、蜡状芽孢杆菌,按照常规培养浓度均控制在1×10⁷个/克，所培养的菌液按照重量比例混合得到液体菌剂；

所述复合菌剂的制备方法为，取上述液体菌剂与吸附剂搅拌混合，

按照菌剂：吸附剂为1：1的重量比混合。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20-30％；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：凹凸棒土 3份、蒙脱土3份、壳聚糖2份，上述凹凸棒土、蒙脱土、壳聚糖均为100目。

本发明取得的有益效果：

1镁橄榄石常用作耐火材料：制做镁橄榄石砖，用于钢包，玻璃熔窑中作为电炉出钢口填充料主要原料等，但对其开发应用比较单一，且镁橄榄石的上述耐火材料用途对粒度要求严格，仅需要粗粒度和中粒度，使得细粉没有用途，再加上镁橄榄石易脆造成在开发中产生大量细粉，上述镁橄榄石细粉用于填沟，造成了资源浪费。而湿法生产线产生的细粉部分随河水漂走，造成严重的环境污染。

本发明采用物理吸附后，不仅废物利用了镁橄榄石细粉，而且经过物理吸附，部分NH₃-N、硫酸根被去除，大大降低了后续生物处理的时间和生物处理菌剂的投加量，也降低了处理费用。

2复合菌剂专门针对经过物理吸附，除去大部分氨氮硫酸根后的污水进行设计，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。

3 吸附剂为含有凹凸棒土为主体的天然材料，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，使得絮凝下降的效果增强。且上述凹凸棒土、蒙脱土、壳聚糖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。

具体实施方式：

实施例1

味精发酵废水的处理工艺，其特征在于，包括下述步骤：

（2）制备物理吸附剂

按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为3:1:1:4的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料22％（重量）的水，造粒，得到粒径为3～5mm的球形生坯；100℃条件下干燥20h，在980℃条件下煅烧1h，得到物理吸附剂。

经过物理吸附剂处理后，部分NH₃-N、硫酸根被去除；

(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，每吨废水每次投加复合菌剂15克，污水在沉淀池中停留的时间控制为24小时后排出。

所述复合菌剂其包括下列重量份的原料：

所述圆褐固氮菌为(Azotobacter chroococcum)CGMCC3768（CN102021118）

所述解淀粉芽孢杆菌为（Bacillus amyloliquefaciens）ATCC 23843；

所述溶纸梭菌为（Clostridium papyrosolvens）ATCC 700395；

所述蜡状芽孢杆菌为（bacillus cereus）CGMCC NO.3836(CN102899277)

所述吸附剂由下述重量配比的原料组成：凹凸棒土 3份、蒙脱土3份、壳聚糖2份，上述凹凸棒土、蒙脱土、壳聚糖均为100目。

将经过沉淀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。

实施例2

味精发酵废水的处理工艺，其特征在于，包括下述步骤：

（2）制备物理吸附剂

按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为4:2:2:5的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料25％（重量）的水，造粒，得到粒径为3～5mm的球形生坯；100℃条件下干燥20h，在980℃条件下煅烧1h，得到物理吸附剂。

经过物理吸附剂处理后，部分NH₃-N、硫酸根被去除；

(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，每吨废水每次投加复合菌剂20克，污水在沉淀池中停留的时间控制为24小时后排出。

所述复合菌剂其包括下列重量份的原料：

所述圆褐固氮菌为(Azotobacter chroococcum)CGMCC3768（CN102021118）

所述解淀粉芽孢杆菌为（Bacillus amyloliquefaciens）ATCC 23843；

所述溶纸梭菌为（Clostridium papyrosolvens）ATCC 700395；

所述蜡状芽孢杆菌为（bacillus cereus）CGMCC NO.3836(CN102899277)

实施例3 处理废水效果实例

取阜丰生产车间，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、总氮数据；

对照组1与实施例1相比，不添加物理吸附剂；对照2组与实施例1相比不添加复合菌剂。取样测定COD、氨氮、SS、及澄清度试验数据如下表1：

表1

	COD去除率	氨氮去除率	SS去除率	澄清度
					对照1组	45.9%	37.8%	52.1%	10cm
对照2组	47.3%	60.2%	58.4%	9cm
					实施例1组	99.8%	99.1%	98.7%	26cm
实施例2组	99.8%	99.1%	98.9%	27cm

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.味精发酵废水的处理工艺，其特征在于，包括下述步骤：

（1）将味精发酵废水经过格栅后，进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池；

（2）制备物理吸附剂；

(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，添加复合菌剂深度处理;

所述物理吸附剂的制备方法为：按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为3-4:1-2:1-2:4-5的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料22-25％的水，造粒，得到粒径为3～5mm的生坯；然后100℃条件下干燥20h，最后在980℃条件下煅烧1h，即得;

所述复合菌剂其包括下列重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，

所述圆褐固氮菌为(Azotobacter chroococcum)CGMCC NO.3768；

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

所述解淀粉芽孢杆菌为（Bacillus amyloliquefaciens）ATCC 23843；

所述溶纸梭菌为（Clostridium papyrosolvens）ATCC 700395；

所述赭绿青霉为（penicillium ochrochlorron）CGMCC NO.4390；

所述铜绿假单胞菌为（Pseudomonas aeruginosa）CGMCC NO.3602；

所述蜡状芽孢杆菌为（bacillus cereus）CGMCC NO.3836。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述复合菌剂的制备方法为：将圆褐固氮菌、红球菌、解淀粉芽孢杆菌、溶纸梭菌、赭绿青霉、铜绿假单胞菌、蜡状芽孢杆菌分别培养至浓度为1×10⁷个/克，所培养的菌液按照重量份混合得到液体菌剂；按照液体菌剂：载体为1：1的重量比混合，干燥即得。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述载体由下述重量配比的原料组成：凹凸棒土3份、蒙脱土3份、壳聚糖2份。

5.权利要求1-4任其一所述的工艺用于废水处理的用途。

6.根据权利要求5所述用途，其特征在于，所述废水为生产味精废水。