黃啟成
(福建省環境保護科學研究所，福建福州350013) 摘 要：對酵母菌處理賴氨酸生產廢水的技術工藝條件進行了研究，結果表明其最佳工藝條件為：pH值4.0、溫度32℃、時間20h、接種量10%。該技術作為預處理 應用于實際工程中取得了較好的效果，并可回收一定的酵母蛋白，具有一定的經濟效益。
關鍵詞：賴氨酸廢水；酵母菌；預處理
中圖分類號：X703
文獻標識碼：C
文章編號：1000-4602(1999)10-0047-03 某賴氨酸有限公司賴氨酸生產廢水處理工程原由某設計單位設計，其工藝為厭氧— 好氧接觸氧化法。運行中發現厭氧對濃廢水處理全無效果，致使整個廢水處理工藝失敗，出水無法達標，造成巨大的浪費，為此，又委托我所對該污水處理設施進行改造。在對其失敗的原因進行充分的調查、分析和研究后認為，導致厭氧處理失敗的主要原因是由于污水中含有高濃度的硫酸鹽(高達15000mg/L)，在厭氧過程中產生出大量H2S，抑制了厭氧菌的生長。為此，選擇耐硫酸鹽的酵母菌作為生化處理的微生物，探索研究其生化處理工藝。 1 廢水水質、水量情況 賴氨酸生產過程中正常排放的生產廢水可進行濃、稀分流，其中濃廢水排放量約占總排放量的30%，經濃、稀分流后的水質水量情況見表1。 表1 賴氨酸生產廢水水質水量情況| 項目 | 濃廢水 | 稀廢水 | 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 | | 硫酸鹽（mg/L） | 15000 | 866 | 5106 | | pH | 4 | 8.5 | | 2 酵母菌生化試驗 2.1 裝置與材料
主要試驗裝置：搖瓶機，3000mL三角瓶，超凈臺，無菌室，恒溫室，菌種操作器材等。?
主要試驗材料：酵母菌種，濃廢水，鹽酸。?
化驗器材：CODCr測定裝置，酸度計，離心沉降機，分析天平，化學藥品等。?
2.2 試驗方法?
在16個三角瓶中分別加入1000mL濃廢水，按試驗要求調節pH值，然后按要求比例加入預先制備好的酵母種子液，置于搖瓶機上進行恒溫搖瓶，發酵一定時間后取出化驗。
控制參數為溫度、pH值、接種量和發酵時間。?
2.3 試驗結果討論
2.3.1 pH值的影響
pH值對CODCr去除率的影響見表2。 表2 pH值對處理效果的影響 | pH | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | | 進水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 溫度32℃，時間20h；接種量10%。 | 表2的數據表明：pH對處理效果的影響非常明顯，最佳發酵的pH值為4.0左右。當pH值＞5.0時，處理效果明顯下降。?
2.3.2 溫度的影響?
溫度對CODCr去除率的影響見表3。 表3 溫度對處理效果的影響| 溫度（℃） | 28 | 30 | 32 | 34 | | 進水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；時間20h；接種量10% | 表3的數據表明：溫度對處理效果的影響較為明顯，最佳發酵溫度為32℃左右。當溫度＜30℃時，處理效果明顯下降。?
2.3.3 發酵時間的影響
發酵時間對CODCｒ去除率的影響見表4。 表4 發酵時間對處理效果的影響 | 發酵時間(h） | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | | 進水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 溫度32℃；pH4.0；接種量10%。 | 表4的數據表明：發酵時間越長，處理效果越好，20h時已達到較好的處理效果，20h后去除率增加不明顯。
2.3.4 接種量的影響
接種量對CODCr去除率的影響見表5。 表5 接種量對處理效果的影響| 接種量（%） | 5 | 10 | 15 | | 進水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；溫度32℃；時間20h。 | 表5的數據表明：接種量越大，處理效果越好，接種量為10%時已達到較好的處理效果，＞10%后去除率增加不明顯。?
2.4 試驗結論?
①最佳工藝控制參數為：pH值4.0；發酵溫度32℃；發酵時間20h；接種量10%。?
②研究結果表明，在最佳工藝條件下，酵母菌處理工藝對CODCr的去除率可達到70%，同時還具有很強的耐硫酸鹽抑制作用性能。 3 工程應用情況 3.1 工藝流程
將該技術應用于300m3/d規模的賴氨酸生產廢水處理工程，其流程如圖1。 ? 3.2 工藝控制條件
根據試驗研究的篩選結果，各工藝參數確定為：發酵溫度32℃；發酵時間20h；pH值4.0；接種量10%；接種周期7d。?
3.3 運行結果分析
? 工程調試正常后，前10d的運行結果見表6。?
表6數據表明，CODCr的去除率在62.8%～68.8%，基本達到試驗研究的水平，為后續進一步處理達標排放提供了基礎，同時還可回收酵母蛋白約950kg/d，其市場售價為3000元/t，即酵母蛋白的回收價值約為2850元/d。 表6 工程運行結果 | 序號 | 水量（m3/d） | 進水CODcr(mg/L） | 出水CODcr（mg/L） | 去除率（%） | 酵母產生量（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 酵母產生量數據為折干量。 | 3.4 經驗體會?
①pH值對處理效果的影響很大，在調試過程中曾因生產車間濃、稀廢水沒有分流清楚，導致pH值較高的稀廢水混入，使酵母菌生化池的pH值達到6.0，結果該天的處理效果明顯下降，因此對生產管理的要求應十分嚴格。?
②溫度的控制對運行效果明顯，溫度過低酵母菌生產緩慢，影響處理效果；溫度過 高則菌體生長迅速，菌種容易老化，必須頻繁換種。
③由于酵母菌生長的最佳pH值為4.0，在此pH值下其他細菌難以生存，因此無須對廢水進行消毒殺菌，大大降低了運行成本。? ④該工藝具有較好的經濟效益，回收的酵母蛋白的價值扣除運行成本后，還有約850元/d 的經濟效益，可達到以廢養廢的目的。?
⑤本技術需與好氧處理工藝結合，才能使賴氨酸生產廢水處理至達標排放。單一的酵母菌處理不能直接使處理出水達標排放，因此本技術適用于高濃度有機廢水的前處理，以降低整個廢水處理過程的運行成本。? 4 結論 ①試驗研究的結果表明，酵母菌具有很強的耐高濃度硫酸鹽的特性，可用于處理含有高濃度硫酸鹽的有機廢水，這是厭氧處理工藝無法做到的。?
②由試驗篩選出的最佳工藝控制參數為：pH值4.0；發酵溫度32℃；發酵時間20 h；接種量10%。?
③將最佳工藝參數應用于實際處理工程中，可取得與試驗結果相當的處理效果。?
④該處理技術可回收有價值的酵母蛋白，不僅達到了“以廢養廢”的目的，而且還有一定的經濟效益。?
⑤必須加強生產管理，方可保證酵母菌處理工藝的正常運行。?? 參考文獻： ［1］張明友等.味精廢水連續發酵處理工藝研究［J］.上海環境科學，1992，(8) ：8-10.?
［2］祖若夫等.微生物學實驗教程［M］.上海：復旦大學出版社，1993. ?
［3］胡家駿等.環境工程微生物學［M］.北京：高等教育出版社，1987.
電 話：(0591)7712844?
Ｅ-mａｉｌ:huadonggan@ihw.com.cn?
收稿日期：1999-07-07 | 
