申请日2018.07.21
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C12P15/00; C02F9/02; C12R1/645
摘要
本发明涉及一种维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，该方法是将经过预处理、吸附处理、陶瓷膜过滤处理和超滤处理后的维生素B12生产废水作为生产用水直接回用到截短侧耳素发酵生产中。本发明将经处理的维生素B12生产废水直接回用到截短侧耳素发酵生产中，既实现维生素B12废水零排放，降低环境污染指数和环保处理成本，为维生素B12的洁净化工业生产提供可靠的依据，同时又可以减少截短侧耳素发酵生产用水，降低其生产成本，为截短侧耳素的可持续发展提供了保障。
权利要求书
1.一种维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征是：将经过预处理、吸附处理、陶瓷膜过滤处理和超滤处理后的维生素B12生产废水作为生产用水直接回用到截短侧耳素发酵生产中。
2.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述处理后的维生素B12生产废水代替截短侧耳素一级种子培养基、二级种子培养基和发酵培养基中的部分用水，替换比例分别为11～15%、26～30%和30～35%。
3.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述预处理过程为：首先，用碱液调节维生素B12生产废水pH至9.1～9.5，然后降温至5～15℃，最后，加入氯化钠，搅拌20～40min。
4.按照权利要求3所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述碱液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，浓度控制在10～20%;氯化钠用量为8～10g/L。
5.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述吸附处理是指：在预处理后的维生素B12生产废水中加入珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂，继续搅拌40～60min，然后静置60～80min。
6.按照权利要求5所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂用量为，复合吸附剂用量kg︰维生素B12废水m3=2～4︰10。
7.按照权利要求5或6所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂采用如下方法制备：
珍珠岩粉碎，加入水，用盐酸调节pH至5～5.5，然后加入氧化亚铁和椰壳活性炭，过滤后升温至200～210℃，持续搅拌120～150min，干燥即可;
其中氧化亚铁用量是：珍珠岩kg︰氧化亚铁kg=1︰0.02～0.04，
椰壳活性炭用量：珍珠岩kg︰椰壳活性炭kg=1︰0.1～0.3。
8.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述陶瓷膜过滤处理过程中，陶瓷膜材质为氧化钛，孔径为0.5μm。
9.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征在于所述超滤处理是指采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在9～11L/s，压力控制0.1～0.2MPa，滤液温度控制在30～50℃;超滤膜材质是改性丙烯酸聚合物，截留分子量大于4kDa。
说明书
维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法
技术领域
本发明属于生物发酵生产废水处理并再次利用的技术领域，特别是涉及一种维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法。
背景技术
维生素B12是一种含钴的水溶性维生素，主要成分为氰钴胺。临床上用于治疗恶性贫血和恢复造血功能，也用于神经系统疾病如多发性神经炎、末梢神经麻痹等。还用于治疗肝脏疾病如肝炎、肝硬化等。长期以来，维生素B12临床用量平稳增长。另外，维生素B12还与其他维生素一起构成多种维生素产品，作为OTC药物、保健食品广为销售。
以二步发酵法发酵生产维生素B12的过程中，产生大量的生产废水，如一次过滤废液、提炼废液、交换废水、含氰废水(单独处理)等等，其中一次过滤废液、提炼废液属于高浓度有机废水，交换废水和地面、设备冲洗水属于低浓度有机废水，这些生产废水主要成份为发酵残存的培养基成分，包含一些糖类、蛋白质、有机酸、菌丝体和发酵过程中产生的代谢产物及少量的维生素B12，成分较为复杂，污染物浓度高，属高浓度有机废水，具体特点如下：
1) 有机物含量高，COD浓度为60000～70000mg/L;
2) 糖分含量高，废水总糖含量为4～6%;
3) 废水中氨基氮的含量达到了1.2～1.6g/L，维生素B12废水B/C 值达到 0.4以上，且原辅料中抑制性物质较少，可生化性较好;
4) 废水成分复杂,主要为残糖、蛋白质、有机酸、代谢中间产物及少量的维生素B12等;
5) 废水色度深，呈深褐色，悬浮物多。
对于维生素B12生产废水(不包括含氰废水)，目前尚无有效、高附加值的利用方式，只能将其直接排入污水处理系统，这不但增加了污水处理系统负荷和处理费用，而且造成资源的浪费。因此，如何合理科学地利用生产废液，做到既能减少对环境的污染，又能提高发酵废液的附加值，为企业节能增效提供切实可行的技术支撑，这是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种实现维生素B12生产废水回收利用，降低处理成本，减少环境污染的维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法。
为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种维生素B12生产废水部分替代截短侧耳素发酵生产用水的方法，其特征是：将经过预处理、吸附处理、陶瓷膜过滤处理和超滤处理后的维生素B12生产废水作为生产用水直接回用到截短侧耳素发酵生产中。
所述处理后的维生素B12生产废水代替截短侧耳素一级种子培养基、二级种子培养基和发酵培养基中的部分用水，替换比例分别为11～15%、26～30%和30～35%。
所述预处理过程为：首先，用碱液调节维生素B12生产废水pH至9.1～9.5，然后降温至5～15℃，最后，加入氯化钠，搅拌20～40min。
所述碱液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，浓度控制在10～20%;氯化钠用量为8～10g/L。
所述吸附处理是指：在预处理后的维生素B12生产废水中加入珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂，继续搅拌40～60min，然后静置60～80min。
所述珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂用量为，复合吸附剂用量kg︰维生素B12废水m3=2～4︰10。
所述珍珠岩/椰壳活性炭复合吸附剂采用如下方法制备：
珍珠岩粉碎，加入水，用盐酸调节pH至5～5.5，然后加入氧化亚铁和椰壳活性炭，过滤后升温至200～210℃，持续搅拌120～150min，干燥即可;
其中氧化亚铁用量是：珍珠岩kg︰氧化亚铁kg=1︰0.02～0.04，
椰壳活性炭用量：珍珠岩kg︰椰壳活性炭kg=1︰0.1～0.3。
所述陶瓷膜过滤处理过程中，陶瓷膜材质为氧化钛，孔径为0.5μm。
所述超滤处理是指采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在9～11L/s，压力控制0.1～0.2MPa，滤液温度控制在30～50℃;超滤膜材质是改性丙烯酸聚合物，截留分子量大于4kDa。
本发明的方法，具有以下技术优势：
1 维生素B12生产废水经处理后，其水质质量情况如下：
维生素B12废水经处理后达到的指标
序号内容指标
1COD (mg/L)<11000
2BOD5 (mg/L)<1200
3SS (mg/L)0
4色度去除率(%)>90
5氨基氮含量(g/L)0.6～0.8
6总糖(%)3.5～4
2采用处理过的维生素B12生产废水替代部分截短侧耳素生产发酵用水，生产成本下降了4%以上，其大生产发酵单位为17000µ/ml。
3 实现了维生素B12废水的零排放。
4截短侧耳素衍生物泰妙菌素成品质量符合兽药典质量标准。
本发明将经处理的维生素B12生产废水直接回用到截短侧耳素发酵生产中，实现了废水资源化利用工艺同企业现有的截短侧耳素生产工艺相结合，既实现维生素B12废水零排放，降低环境污染指数和环保处理成本，为维生素B12的洁净化工业生产提供可靠的依据，同时又可以减少截短侧耳素发酵生产用水，降低其生产成本，为截短侧耳素的可持续发展提供了保障。本发明中维生素B12废水处理工艺简单，成本低。
