公布日：2022.02.22
申请日：2020.08.12
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种维生素B2发酵过程废水的处理工艺及系统，属于废水处理技术领域。包括以下步骤：步骤（a），将维生素B2精制过程得到的废水采用粗过滤的方法去除较大的悬浮物、菌种；步骤（b），将步骤（a）中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理；步骤（c），将步骤（b）中的废水进行超滤膜进行过滤，将絮凝体和大分子物质去除；步骤（d），将步骤（c）中得到的废水通过纳滤膜进行浓缩；步骤（e），步骤（d）中得到的纳滤膜清液送入生化处理工序，得到的纳滤膜浓缩液干燥后得到维生素B2。一方面可以回收废水中的维生素B2，另一方面使废水达标排放。
权利要求书
1.一种维生素B2发酵过程废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（a），将维生素B2精制过程得到的废水采用粗过滤的方法去除较大的悬浮物、菌种；步骤（b），将步骤（a）中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理；步骤（c），将步骤（b）中的废水进行超滤膜进行过滤，将絮凝体和大分子物质去除；步骤（d），将步骤（c）中得到的废水通过纳滤膜进行浓缩；步骤（e），步骤（d）中得到的纳滤膜清液送入生化处理工序，得到的纳滤膜浓缩液干燥后得到维生素B2。
2.根据权利要求1所述的维生素B2发酵过程废水的处理方法，其特征在于，进一步地，步骤（a）中采用固液分离的方式进行粗过滤；进一步地，固液分离的方式选自离心分离方式、压榨分离方式、过滤方式、上浮分离方式或者沉降分离方式中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的维生素B2发酵过程废水的处理方法，其特征在于，进一步地，步骤（b）中采用的絮凝剂可以为无机絮凝剂或者生物絮凝剂中的一种或两种的混合；进一步地，所述的无机絮凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、明矾、氯化铝中的一种或几种的混合；无机絮凝剂的加入量为20~80mg/L；进一步地，所述的生物絮凝剂选自纤维素、淀粉、聚氨基葡萄糖、藻蛋白酸盐、微生物絮凝剂、γ~聚谷氨酸中的一种或几种的混合；生物絮凝剂的加入量为100~300mg/L。
4.根据权利要求1所述的维生素B2发酵过程废水的处理方法，其特征在于，进一步地，步骤（c）中，采用了超滤膜是多通道式陶瓷超滤膜，膜孔径范围是20~50nm；进一步地，步骤（c）中，超滤的浓缩液进行固液分离并干燥后，得到饲料用蛋白；进一步地，步骤（c）中，多通道式陶瓷膜采用错流过滤模式，膜面流速范围是1~10m/s；进一步地，步骤（e）中干燥过程产生的余热需要通过热泵系统转移至进入步骤（c）中超滤膜的进水中；进一步地，多通道式陶瓷超滤膜在过滤过程中，先将多通道式陶瓷超滤膜的膜层表面润湿5~15wt%碳酸钠溶液，烘干后，在0.1bar~0.15bar的压力下使1~2wt%的氯化钙溶液透过膜层，使膜孔中生成碳酸钙；然后再对步骤（b）中的废水进行过滤，当在膜层表面形成絮凝体滤饼时，停止过滤，再在0.1bar~0.15bar的压力下使2~5wt%的盐酸溶液透过膜层，使碳酸钙溶解并渗出，再继续对步骤（b）中的废水进行进行过滤。
5.根据权利要求1所述的维生素B2发酵过程废水的处理方法，其特征在于，进一步地，步骤（c）中，多通道式陶瓷膜在对废水过滤后，进行膜清洗，清洗方法是依次用水冲洗、碱液冲洗和酸液冲洗；进一步地，步骤（d）中，纳滤膜的截留分子量为200~500Da；进一步地，步骤（e）中，生化处理是指A~O或者A2/O处理单元。
6.一种维生素B2发酵过程废水的处理装置，其特征在于，包括：水解结晶釜（1），用于对发酵法制备得到的维生素B2进行精制处理；离心机（2），连接于水解结晶釜（1），用于对水解结晶釜（1）中得到的精制维生素B2进行离心过滤处理；絮凝槽（3），连接于离心机（2）的滤液侧，用于对离心机（2）的滤液进行絮凝处理；絮凝剂储罐（4），连接于絮凝槽（3），用于向絮凝槽（3）中加入絮凝剂；絮凝清液槽（5），连接于絮凝剂储罐（4），用于存储絮凝处理得到的清液；超滤膜（6），连接于絮凝清液槽（5），用于对絮凝处理得到的清液进行超滤处理；纳滤膜（7），连接于超滤膜（6）的渗透侧，用于对超滤处理得到的透过液进行纳滤浓缩；生化处理系统（8），连接于纳滤膜（7）的渗透侧，用于对纳滤处理的透过液进行生化处理；干燥器（9），连接于纳滤膜（7）的浓缩侧，用于对纳滤处理的浓缩液进行干燥处理。
7.根据权利要求6所述的维生素B2发酵过程废水的处理装置，其特征在于，进一步地，所述的干燥器（9）是喷雾干燥器；进一步地，喷雾干燥器的尾气排出口内安装蒸发器（10），在絮凝清液槽（5）内安装冷凝器（12），并且蒸发器（10）、压缩机（11）、冷凝器（12）和膨胀阀（13）依次相连构成一个闭合管路的热泵系统循环。
8.根据权利要求6所述的维生素B2发酵过程废水的处理装置，其特征在于，进一步地，所述的超滤膜（6）是多通道式陶瓷膜；进一步地，所述的超滤膜（6）的孔径范围是20~50nm。
9.根据权利要求6所述的维生素B2发酵过程废水的处理装置，其特征在于，进一步地，所述的的纳滤膜（7）的截留分子量是200~500Da。
10.根据权利要求6所述的维生素B2发酵过程废水的处理装置，其特征在于，进一步地，所述的生化处理系统是A~O系统或者A2/O系统。
发明内容
本发明的目的是：提供一种处理维生素B2发酵废水的方法，一方面可以回收废水中的维生素B2，另一方面使废水达标排放。
一种维生素B2发酵过程废水的处理方法，包括以下步骤：步骤（a），将维生素B2精制过程得到的废水采用粗过滤的方法去除较大的悬浮物、菌种；步骤（b），将步骤（a）中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理；步骤（c），将步骤（b）中的废水进行超滤膜进行过滤，将絮凝体和大分子物质去除；步骤（d），将步骤（c）中得到的废水通过纳滤膜进行浓缩；步骤（e），步骤（d）中得到的纳滤膜清液送入生化处理工序，得到的纳滤膜浓缩液干燥后得到维生素B2。
进一步地，步骤（a）中采用固液分离的方式进行粗过滤。
进一步地，固液分离的方式选自离心分离方式、压榨分离方式、过滤方式、上浮分离方式或者沉降分离方式中的一种或几种的组合。
进一步地，步骤（b）中采用的絮凝剂可以为无机絮凝剂或者生物絮凝剂中的一种或两种的混合。
进一步地，所述的无机絮凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、明矾、氯化铝中的一种或几种的混合；无机絮凝剂的加入量为20~80mg/L。
进一步地，所述的生物絮凝剂选自纤维素、淀粉、聚氨基葡萄糖、藻蛋白酸盐、微生物絮凝剂、γ~聚谷氨酸中的一种或几种的混合；生物絮凝剂的加入量为100~300mg/L。
进一步地，步骤（c）中，采用了超滤膜是多通道式陶瓷超滤膜，膜孔径范围是20~50nm。
进一步地，步骤（c）中，超滤的浓缩液进行固液分离并干燥后，得到饲料用蛋白。
进一步地，步骤（c）中，多通道式陶瓷膜采用错流过滤模式，膜面流速范围是1~10m/s。
进一步地，步骤（e）中干燥过程产生的余热需要通过热泵系统转移至进入步骤（c）中超滤膜的进水中。
进一步地，多通道式陶瓷超滤膜在过滤过程中，先将多通道式陶瓷超滤膜的膜层表面润湿5~15wt%碳酸钠溶液，烘干后，在0.1bar~0.15bar的压力下使1~2wt%的氯化钙溶液透过膜层，使膜孔中生成碳酸钙；然后再对步骤（b）中的废水进行过滤，当在膜层表面形成絮凝体滤饼时，停止过滤，再在0.1bar~0.15bar的压力下使2~5wt%的盐酸溶液透过膜层，使碳酸钙溶解并渗出，再继续对步骤（b）中的废水进行进行过滤。
进一步地，步骤（c）中，多通道式陶瓷膜在对废水过滤后，进行膜清洗，清洗方法是依次用水冲洗、碱液冲洗和酸液冲洗。
进一步地，步骤（d）中，纳滤膜的截留分子量为200~500Da。
进一步地，步骤（e）中，生化处理是指A~O或者A2/O处理单元。
一种维生素B2发酵过程废水的处理装置，包括：水解结晶釜，用于对发酵法制备得到的维生素B2进行精制处理；离心机，连接于水解结晶釜，用于对水解结晶釜中得到的精制维生素B2进行离心过滤处理；絮凝槽，连接于离心机的滤液侧，用于对离心机的滤液进行絮凝处理；絮凝剂储罐，连接于絮凝槽，用于向絮凝槽中加入絮凝剂；絮凝清液槽，连接于絮凝剂储罐，用于存储絮凝处理得到的清液；超滤膜，连接于絮凝清液槽，用于对絮凝处理得到的清液进行超滤处理；纳滤膜，连接于超滤膜的渗透侧，用于对超滤处理得到的透过液进行纳滤浓缩；生化处理系统，连接于纳滤膜的渗透侧，用于对纳滤处理的透过液进行生化处理；干燥器，连接于纳滤膜的浓缩侧，用于对纳滤处理的浓缩液进行干燥处理。
进一步地，所述的干燥器是喷雾干燥器。
进一步地，喷雾干燥器的尾气排出口内安装蒸发器，在絮凝清液槽内安装冷凝器，并且蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次相连构成一个闭合管路的热泵系统循环。
进一步地，所述的超滤膜是多通道式陶瓷膜。
进一步地，所述的超滤膜的孔径范围是20~50nm。
进一步地，所述的的纳滤膜的截留分子量是200~500Da。
进一步地，所述的生化处理系统是A~O系统或者A2/O系统。
有益效果本发明对维生素B2进行发酵、精制过程中得到的废水进行了处理，具有如下优点：（1）可以从精制废水中获得了维生素B2，实现了资源化利用；（2）另一方面将废水中的蛋白质通过絮凝的方式，结合超滤膜的浓缩过滤也得到了回收，可以作为饲料；（3）超滤膜在回收絮凝物的过程中，不易发生膜孔堵塞污染，易清洗；（4）通过构建热泵系统将喷雾干燥过程中的尾气的余热转移至进入超滤膜的原料中，将喷雾干燥过程的能量进行了有效利用，使超滤膜的处理料液温度提高，减小了粘度，使过滤通量提高；（5）通过纳滤膜可以将维生素B2与废水中的无机物分离，纳滤渗透液采用生化处理后可以达标排放。
（发明人：陈道康;彭文博;白祖国;王金荣;吴正雷;寇琴;王肖虎;范克银）
