[发明专利]一种回收利用发酵菌体和治理废水的方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，公开了一种回收利用发酵菌体和治理废水的方法，其包括如下步骤：将黄原胶发酵液通过碟片分离机进行分离，转速为4000rpm，离心时间为5min，收集菌体沉淀和上层液体；菌体沉淀用于制备菌体蛋白粉，上层液体用于提取黄原胶，产生的废水进行废水处理工序。本发明利用废弃的菌体蛋白制备出营养成分全面的菌体蛋白粉，可用来替代酵母膏，降低了发酵培养基的成本，并且对废水进行了综合治理。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种回收利用发酵菌体和治理废水的方法。

背景技术

水是地球上最宝贵的财富，是人类和一切生物生存和发展不能缺少的物质。目前，地球上的水资源可供人们利用的淡水资源为存在于深度800m以下的地下蓄水层中大部分地表水，仅占2.6％，实际上真正可以作为人类生活和生产的水资源只是全球总水量中的极少部分。世界水危机已经严重威胁人类生存，全世界超过五分之一的人将要面临中高度到高度缺水的境况，这种压力正向全球发出缺水警报。我国水资源的总量位居世界第四，但是人均水量仅为世界水量的四分之一，属于缺水的国家之一，再加上水资源在不同季节不同地区的分布不均，以及主要河流、湖泊的水体污染，更加剧了我国的可用水资源危机。南海、黄海、渤海和东海四大海区中的主要污染因子中都包括氨氮、硫化物和活性磷酸盐。近年来，中国海域赤潮发生次数不断增加，赤潮高发区集中在东海海域，其赤潮发生次数和累积发生面积分别占全海域的69％和77％。在渤海湾、浙江中南部、长江口外等海域都有大面积赤潮出现。

黄原胶发酵废水来源于黄原胶发酵和提取过程的几道工序，含有大量的COD、氨氮、硫化物、有机物等。废水脱氮方法有多种，如吹脱法、折点氯化法、离子交换法和生物脱氮法。就当前的技术水平和实践情况看来，生物脱氮法是最经济有效可行的。而且，随着生物技术的不断发展，生物脱氮法也逐渐完善，尤其是对当前污染面最大、水质最为复杂的城市污水，生物脱氮法是首选的处理方法。生物脱氮指的是在硝化菌和反硝化菌参与下将氨氮和有机氮最终转化为氮气，从而达到脱氮的目的。脱氮过程包括硝化和反硝化两个反应过程。硝化过程是氨态和有机氮氮在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下，被氧化成硝酸盐(NO3-N)。反硝化过程是硝酸盐在反硝化细菌的反硝化作用下，被还原为氮气，即脱氮过程结束。

申请人之前对黄原胶发酵废水处理进行了长期的研究，中国专利技术“CN104313004A，一种处理黄原胶生产污水的制剂”公开了一种处理黄原胶生产污水的制剂，其为载体和复合微生物菌剂按照2：1的重量比混合制备，所述载体为壳聚糖，该制剂中包含的菌株较多，培养操作工艺比较困难，而且不能重复利用。中国专利技术“CN106882909A,治理黄原胶发酵废水的环保工艺”也使用了生物制剂，该生物制剂由四种菌和载体混合制得，所述载体由沸石、高岭石、淀粉、壳聚糖等原料烧结而成，附着力好，可以悬浮水中，降低了污泥产量，并且可以通过煅烧重复利用，但是该生物制剂无法彻底氨氮，水体中含有大量的硝基氮和亚硝基氮。

固定化生物技术是20世纪60年代迅速发展起来的一项新技术，它是借助化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内，使其保持活性并且可以反复利用。20世纪80年代初，国内外逐步开始应用固定化生物技术来处理工业废水和分解难以生物降解的有机污染物，并取得了阶段性进展。近年来，固定化生物技术一直是水处理领域的研究热点。由于固定化生物技术能将微生物或酶的理论停留时间提高到趋于无穷大，即使很高的稀释率也不会引起微生物的冲出现象，即可以通过进水量任意调节和控制容积负荷，这样可以使生产效率大大提高。其优点是：与普通活性污泥法相比处理能力高1～3倍，且出水水质好，抗有机负荷、水力的冲击能力较强，可降低运行费用；在降解有毒污染物方面，抗毒性作用更强。更有前途的是对高效率的混合微生物系混合包埋作为菌剂，能大大提高现存生物处理系统的处理效率。

申请人之前的专利技术“用于处理黄原胶发酵工艺废水的生物制剂”和“一种处理黄原胶发酵废水的环保工艺”主要是通过生物制剂对废水进行了治理，在此基础上，继续进行研究，对发酵废弃菌体进行了回收和利用。