[发明专利]一种青霉素发酵废水的絮凝预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理控制工程领域，特别涉及一种青霉素发酵废水的絮凝 预处理方法。

背景技术

目前，我国抗生素生产企业多达300多家，可生产占世界产量20％～30％ 的70个品种的抗生素，产量年年增加，现已成为世界上主要的抗生素制剂生产 国之一。微生物发酵法生产的抗生素产品排出的废水中残留的微生物含量高， COD值达到每升几万、甚至几十万毫克，且废水中所含成分极其复杂，含有大 量高分子杂环等可生化性差的物质，很难直接进入生化系统处理。在青霉素生 产废水中发酵废水为最主要的污染源，该类废水成分复杂，有机物浓度高，溶 解性和胶体性固体浓度高，pH变化范围大，温度高，带有颜色和气味，悬浮物 含量高，含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素物质等，特别是不同的青霉素 发酵液提取工艺所残留的废水水质差异性也很大，其内含物尤其是大量的菌丝 体的形态、含量各异，造成处理难度提高。一般会根据实际情况采用某种物化 或化学法作为预处理工序，以降低水中的SS、盐度及部分COD，减少废水中的 生物抑制性物质，并提高废水的可降解性，以利于废水的后续生化处理。

在中国专利文献CN 1041927A公开的青霉素废水处理方法中提出，在生化 处理之前将废水进行絮凝分离和沉淀脱硫处理。其中絮凝分离工艺中采用了无 机与有机絮凝剂复合药剂配方，通过气浮或沉淀手段使废水中的大分子类和胶 体类抑制物进行脱水分离。无机絮凝剂选择碱式氯化铝、聚合硫酸亚铁、硫酸 亚铁与石灰、磷酸与石灰等，其用量基本为100～300ppm，在石灰的配方中控 制废水pH值为7～9；有机絮凝剂可选用聚丙烯酰胺，用量1.5～5ppm，或选用 聚丙烯酸钠，用量为2～10ppm。然后用氯化钡晶体进行沉淀脱硫，控制硫酸根 浓度在1500ppm以下。此种方法的不足之处是需另设换热器和钡泥漕对废水进 行降温和沉淀脱硫，工艺复杂。由于青霉素的生产量不断扩大，对于青霉素废 水处理应该寻求一些操作更加简便、成本较低、效果稳定的运行方案，这是个 不断探索的方向。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种对青霉素发酵工艺过程中产生的 高浓度菌浆残留液进行预处理的方法，其简便、成本较低、效果稳定，使处理 后的废水能够达到后续生化处理的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种青霉素发酵废水的絮凝预处理方法，其前序处理步骤是对青霉素发酵 工艺过程中的发酵液进行膜过滤，而产生浓缩残液，或者是在青霉素发酵工艺 过程中采用无过滤提取青霉素的萃取及高温蒸馏工艺，其萃余相高温蒸馏后会 产生釜残液，这些浓缩残液和釜残液都是高浓度菌浆残留液，本发明的方法是 对这些高浓度菌浆残留液进行絮凝预处理，絮凝预处理的工艺步骤主要包括：

a、水质调节

根据青霉素发酵过程中高浓度菌浆残留液的各种生化抑制物的特性，向高 浓度菌浆残留液加入反离子助剂对高浓度菌浆残留液的废水水质进行调节，从 而改变抑制物的物化性质；高浓度菌浆残留液主要包括青霉素不过滤提取工艺 萃余相高温蒸馏后的釜残液和/或发酵液经膜过滤后的浓缩残液。

b、絮凝反应

向水质调节后高浓度菌浆残留液中加入高分子有机絮凝剂聚丙烯酰胺，使 高浓度菌浆残留液中的悬浮物、胶体、沉淀物等非可溶性物质生成脱水性较好 的絮状物；通过高分子絮凝剂的中和、架桥、网捕等作用使大分子和胶体物质 絮凝析出。

c、固液分离

将絮凝反应后的固液混合物通入固液分离设备，将固液两相分离，达到处 理与优化水质的目的；上清液进入终端生化处理，泥饼作为固废处理或再次利 用。

本发明所述的反离子助剂包括：CaO、Ca(OH)₂、聚合硅酸、聚合氯化铝或 单宁的其中一种。

上述聚合硅酸的制备方法是：首先用去离子水将五水偏硅酸钠溶解成稀溶 液，溶液的浓度以二氧化硅含量计算时为1.5～2％；并用1∶1硫酸调节溶液的pH 至3～2，边加硫酸边搅拌，然后保持1.5～2小时的熟化时间即得产品聚合硅酸。