酵母菌处理赖氨酸生产废水的研究与应用

酵母菌处理赖氨酸生产废水的研究与应用某赖氨酸有限公司赖氨酸生产废水处理工程原由某设计单位设计，其工艺为厌氧—好氧接触氧化法。运行中发现厌氧对浓废水处理全无效果，致使整个废水处理工艺失败，出水无法达标，造成巨大的浪费，为此，又委托我所对该污水处理设施进行改造。在对其失败的原因进行充分的调查、分析和研究后认为，导致厌氧处理失败的主要原因是由于污水中含有高浓度的硫酸盐(高达15000mg/L)，在厌氧过程中产生出大量H2S，抑制了厌氧菌的生长。为此，选择耐硫酸盐的酵母菌作为生化处理的微生物，探索研究其生化处理工艺。1废水水质、水量情况赖氨酸生产过程中正常排放的生产废水可进行浓、稀分流，其中浓废水排放量约占总排放量的30%，经浓、稀分流后的水质水量情况见表1。表1赖氨酸生产废水水质水量情况项目浓废水稀废水合并后水量(m3/d)3007001000CODcr(mg/L)25600360010200BOD5(mg/L）16800216006552SS（mg/L）52201341660硫酸盐（mg/L）150008665106pH48.52酵母菌生化试验2.1装置与材料主要试验装置：摇瓶机，3000mL化验器材：CODCr2.2在16个三角瓶中分别加入1000mL浓废水，按试验要求调节pH值，然后按要求比例加入预先制备好的酵母种子液，置于摇瓶机上进行恒温摇瓶，发酵一定时间后取出化验。控制参数为温度、pH2.3试验结果讨论2.3.1pH值的影响pH值对CODCr去除率的影响见表2。表2pH值对处理效果的影响pH3.54.04.55.05.5进水CODcr（mg/L）2680026800268002680026800出水CODcr（mg/L）9582810286831087615430去除率（%）64.269.8670459.443.4注温度32℃，时间20h；接种量10%。表2的数据表明：pH对处理效果的影响非常明显，最佳发酵的pH值为4.0左右。当pH值＞5.0时，处2.3.2温度对CODCr去除率的影响见表3。表3温度对处理效果的影响温度（℃）28303234进水CODcr(mg/L)25680275602680026342出水CODcr（mg/L）136501084581029254去除率47.860.669.864.9注pH4.0L；时间20h；接种量10%表3的数据表明：温度对处理效果的影响较为明显，最佳发酵温度为32℃左右。当温度＜30℃时，处2.3.3发酵时间的影响发酵时间对CODCｒ去除率的影响见表4。表4发酵时间对处理效果的影响发酵时间(h）1618202224进水CODcr(mg/L）2680026800268002680026800出水CODcr（mg/L）1425611340810280647988去除率（%）46.257.769.870.070.2注温度32℃；pH4.0；接种量10%。表4的数据表明：发酵时间越长，处理效果越好，20h时已达到较好的处理效果，20h后去除率增加不明显。2.3.4接种量的影响接种量对CODCr去除率的影响见表5。表5接种量对处理效果的影响接种量（%）51015进水CODcr（mg/L）256802568025680出水COD(mg/L）1582780327805去除率（%）39.468.770.6注pH值4.0；温度32℃；时间20h。表5的数据表明：接种量越大，处理效果越好，接种量为10%时已达到较好的处理效果，＞10%后去除2.4①最佳工艺控制参数为：pH值4.0；发酵温度32℃；发酵时间20h；接种量10%②研究结果表明，在最佳工艺条件下，酵母菌处理工艺对CODCr的去除率可达到70%，同时还具有很强的耐硫酸盐抑制作用性能。3工程应用情况3.1工艺流程将该技术应用于300m3/d规模的赖氨酸生产废水处理工程，其流程如图1。3.2工艺控制条件根据试验研究的筛选结果，各工艺参数确定为：发酵温度32℃；发酵时间20h；pH值4.0；接种量10%；接种周期7d3.3运行结果分析工程调试正常后，前10d的运行结果见表6表6数据表明，CODCr的去除率在62.8%～68.8%，基本达到试验研究的水平，为后续进一步处理达标排放提供了基础，同时还可回收酵母蛋白约950kg/d，其市场售价为3000元/t，即酵母蛋白的回收价值约为2850元/d。表6工程运行结果序号水量（m3/d）进水CODcr(mg/L）出水CODcr（mg/L）去除率（%）酵母产生量（kg/d）132127383903267.01100229526540852167.9960331324326867364.4930427425679802368.8970528225730841767.3940632626542856867.71020727524986854265.89808288277321031662.8980933023642864963.48801032325630932963.6930注酵母产生量数据为折干量。3.4①pH值对处理效果的影响很大，在调试过程中曾因生产车间浓、稀废水没有分流清楚，导致pH值较高的稀废水混入，使酵母菌生化池的pH值达到6.0，结果该天的处理效果明显下降，因此对生产管理的要②温度的控制对运行效果明显，温度过低酵母菌生产缓慢，影响处理效果；温度过高则菌体生长迅速，菌种容易老化，必须频繁换种。③由于酵母菌生长的最佳pH值为4.0，在此pH值下其他细菌难以生存，因此无须对废水进行消毒杀④该工艺具有较好的经济效益，回收的酵母蛋白的价值扣除运行成本后，还有约850元/d⑤本技术需与好氧处理工艺结合，才能使赖氨酸生产废水处理至达标排放。单一的酵母菌处理不能直接使处理出水达标排放，因此本技术适用于高浓度有机废水的前处理，以降低整个废水处理过程的运行成4结论①试验研究的结果表明，酵母菌具有很强的耐高浓度硫酸盐的特性，可用于处理含有高浓度硫酸盐的②由试验筛选出的最佳工艺控制参数为：pH值4.0；发酵温度32℃；发酵时间20h；接种量10%④该处理技术可回收有价值的酵母蛋白，不仅达到了“以废养废”的目的，而且还有一定的经济效益。⑤必须加强生产管理，方可保证酵母菌处理工艺的正常运行