黄启成
(福建省环境保护科学研究所，福建福州350013) 摘 要：对酵母菌处理赖氨酸生产废水的技术工艺条件进行了研究，结果表明其最佳工艺条件为：pH值4.0、温度32℃、时间20h、接种量10%。该技术作为预处理 应用于实际工程中取得了较好的效果，并可回收一定的酵母蛋白，具有一定的经济效益。
关键词：赖氨酸废水；酵母菌；预处理
中图分类号：X703
文献标识码：C
文章编号：1000-4602(1999)10-0047-03 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) | 300 | 700 | 1000 | | CODcr(mg/L) | 25600 | 3600 | 10200 | | BOD5(mg/L） | 16800 | 21600 | 6552 | | SS（mg/L） | 5220 | 134 | 1660 | | 硫酸盐（mg/L） | 15000 | 866 | 5106 | | pH | 4 | 8.5 | | 2 酵母菌生化试验 2.1 装置与材料
主要试验装置：摇瓶机，3000mL三角瓶，超净台，无菌室，恒温室，菌种操作器材等。?
主要试验材料：酵母菌种，浓废水，盐酸。?
化验器材：CODCr测定装置，酸度计，离心沉降机，分析天平，化学药品等。?
2.2 试验方法?
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、pH值、接种量和发酵时间。?
2.3 试验结果讨论
2.3.1 pH值的影响
pH值对CODCr去除率的影响见表2。 表2 pH值对处理效果的影响 | pH | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | | 进水CODcr（mg/L） | 26800 | 26800 | 26800 | 26800 | 26800 | | 出水CODcr（mg/L） | 9582 | 8102 | 8683 | 10876 | 15430 | | 去除率（%） | 64.2 | 69.8 | 6704 | 59.4 | 43.4 | | 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，处理效果明显下降。?
2.3.2 温度的影响?
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（℃） | 28 | 30 | 32 | 34 | | 进水CODcr(mg/L) | 25680 | 27560 | 26800 | 26342 | | 出水CODcr（mg/L） | 13650 | 10845 | 8102 | 9254 | | 去除率 | 47.8 | 60.6 | 69.8 | 64.9 | | 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，处理效果明显下降。?
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） | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | | 进水CODcr(mg/L） | 26800 | 26800 | 26800 | 26800 | 26800 | | 出水CODcr（mg/L） | 14256 | 11340 | 8102 | 8064 | 7988 | | 去除率（%） | 46.2 | 57.7 | 69.8 | 70.0 | 70.2 | | 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（%） | 5 | 10 | 15 | | 进水CODcr（mg/L） | 25680 | 25680 | 25680 | | 出水COD(mg/L） | 15827 | 8032 | 7805 | | 去除率（%） | 39.4 | 68.7 | 70.6 | | 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%后去除率增加不明显。?
2.4 试验结论?
①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7d。?
3.3 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） | | 1 | 321 | 27383 | 9032 | 67.0 | 1100 | | 2 | 295 | 26540 | 8521 | 67.9 | 960 | | 3 | 313 | 24326 | 8673 | 64.4 | 930 | | 4 | 274 | 25679 | 8023 | 68.8 | 970 | | 5 | 282 | 25730 | 8417 | 67.3 | 940 | | 6 | 326 | 26542 | 8568 | 67.7 | 1020 | | 7 | 275 | 24986 | 8542 | 65.8 | 980 | | 8 | 288 | 27732 | 10316 | 62.8 | 980 | | 9 | 330 | 23642 | 8649 | 63.4 | 880 | | 10 | 323 | 25630 | 9329 | 63.6 | 930 | | 注 酵母产生量数据为折干量。 | 3.4 经验体会?
①pH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求应十分严格。?
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菌，大大降低了运行成本。? 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/d 的经济效益，可达到以废养废的目的。?
⑤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本。? 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有机废水，这是厌氧处理工艺无法做到的。?
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20 h；接种量10%。?
③将最佳工艺参数应用于实际处理工程中，可取得与试验结果相当的处理效果。?
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。?? 参考文献： ［1］张明友等.味精废水连续发酵处理工艺研究［J］.上海环境科学，1992，(8) ：8-10.?
［2］祖若夫等.微生物学实验教程［M］.上海：复旦大学出版社，1993. ?
［3］胡家骏等.环境工程微生物学［M］.北京：高等教育出版社，1987.
电 话：(0591)7712844?
Ｅ-mａｉｌ:[email protected]?
收稿日期：1999-07-07 | 
