申请日2016.06.22
公开(公告)日2016.09.07
IPC分类号C02F9/14; C02F103/36
摘要
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。
权利要求书
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;
(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;
(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。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，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。
4.根据权利要求3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。
5.根据权利要求1-4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。
6.根据权利要求1-5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。
7.权利要求1-6所述工艺用于废水处理的用途。
8.根据权利要求7所述用途，其特征在于，所述废水为生产味精废水。
说明书
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)CGMCC NO.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。
