申请日2018.07.21
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C12P19/62
摘要
本发明涉及一种维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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泰乐菌素发酵生产中。本发明将经处理的维生素B12生产废水直接回用到泰乐菌素发酵生产中，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，同时又可以减少泰乐菌素发酵生产用水，降低其生产成本，为泰乐菌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。
权利要求书
1.一种维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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泰乐菌素发酵生产中。
2.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，其特征在于所述处理后的维生素B12生产废水代替泰乐菌素一级种子培养基、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6～10%、21～25%和30～40%。
3.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，其特征在于所述预处理过程为：首先用碱液调整维生素B12生产废水pH至8.5～9.5，然后加热升温至80～100℃，保温20～30min。
4.按照权利要求3所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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30～50%。
5.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，其特征在于所述吸附处理是指：维持预处理后的维生素B12生产废水温度30～40℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂，继续搅拌30～60min，然后静置80～100min。
6.按照权利要求5所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，其特征在于所述珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂用量为，复合吸附剂用量kg︰维生素B12废水m3=3～5︰10。
7.按照权利要求5或6所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，其特征在于所述珍珠岩/聚苯胺符合吸附剂采用如下方法制备：将粉碎后的珍珠岩加水溶解，质量浓度控制在15～25%，用盐酸调节pH至3～3.5，然后加入氯化铵和聚苯胺，升温至35～45℃，持续搅拌120～150min，过滤，干燥即可;
其中氯化铵用量为，珍珠岩kg︰氯化铵kg=1︰0.04～0.06，
聚苯胺用量为，珍珠岩kg︰聚苯胺L=1︰0.2～0.3。
8.按照权利要求1所述的维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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7～9L/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6kDa。
说明书
维生素B12生产废水部分替代泰乐菌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生产废水部分替代泰乐菌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，废水总糖含量约为2.5%;
3) 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，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生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法。
为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种维生素B12生产废水部分替代泰乐菌素发酵生产用水的方法回收利用方法，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泰乐菌素发酵生产中。
所述处理后的维生素B12生产废水代替泰乐菌素一级种子培养基、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6～10%、21～25%和30～40%。
所述预处理过程为：首先用碱液调整维生素B12生产废水pH至8.5～9.5，然后加热升温至80～100℃，保温20～30min。
所述碱液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，浓度控制在30～50%。
所述吸附处理是指：维持预处理后的维生素B12生产废水温度30～40℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂，继续搅拌30～60min，然后静置80～100min。
所述珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂用量为，复合吸附剂用量kg︰维生素B12废水m3=3～5︰10。
所述珍珠岩/聚苯胺符合吸附剂采用如下方法制备：将粉碎后的珍珠岩加水溶解，质量浓度控制在15～25%，用盐酸调节pH至3～3.5，然后加入氯化铵和聚苯胺，升温至35～45℃，持续搅拌120～150min，过滤，干燥即可;
其中氯化铵用量为，珍珠岩kg︰氯化铵kg=1︰0.04～0.06，
聚苯胺用量为，珍珠岩kg︰聚苯胺L=1︰0.2～0.3。
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7～9L/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6kDa。采用本发明的方法，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
序号内容结果
1COD (mg/L)<6000
2BOD5 (mg/L)<4200
3SS (mg/L)0
4SO42～ (mg/L)<200
5NH3～H (mg/L)<300
6铝(mg/L)<10
7钴(mg/L)<10
8钙(mg/L)<5
9锌(mg/L)<5
10色度去除率(%)>90%
2采用精处理过维生素B12生产废水替代部分泰乐菌素生产发酵用水，生产成本下降了3%以上，其大生产发酵单位为13000～15000µ/ml，泰乐菌素A组分含量为94～95%、总组分为97～99%。
3 实现了维生素B12废水的零排放。
本发明将经处理的维生素B12生产废水直接回用到泰乐菌素发酵生产中，实现了废水资源化利用工艺同企业现有的泰乐菌素生产工艺相结合，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，同时又可以减少泰乐菌素发酵生产用水，降低其生产成本，为泰乐菌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。