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一種污水處理產(chǎn)生活性污泥的處理及提取蛋白質(zhì)的方法與流程

文檔序號(hào):12741885閱讀:625來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明是關(guān)于污水生化處理過(guò)程中產(chǎn)生的活性污泥的處理及蛋 白質(zhì)的提取,特別涉及一種污水處理產(chǎn)生活性污泥的處理及提取蛋 白質(zhì)的方法。



背景技術(shù):

隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)污水的排放越來(lái)越多,環(huán)境污染問(wèn)題受 到廣泛關(guān)注,使污水生化處理技術(shù)得到迅速發(fā)展,很大程度上抑制 了環(huán)境污染的速度。在污水的生化處理過(guò)程中,污水中的有機(jī)污染 物通過(guò)微生物的代謝反應(yīng),轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞、二氧化碳和水。因 此,污水處理的結(jié)果產(chǎn)生大量的微生物,即產(chǎn)生大量的活性污泥。 目前,一般是將活性污泥脫水后,送到堆放場(chǎng),定期請(qǐng)農(nóng)民運(yùn)走做肥料, 有的則與其他污泥混合焚燒,或進(jìn)行堆埋處理。就活性污泥的這些 處理方法而言,都是污水處理場(chǎng)迫于環(huán)保壓力的無(wú)奈之舉,因?yàn)檫@ 些處理方法不會(huì)給污水處理場(chǎng)本身帶來(lái)任何效益,所以,從事污水 生化處理的工程技術(shù)人員,都是沿著如何減少污水處理過(guò)程中活性 污泥產(chǎn)量的思路進(jìn)行研究的,并且取得了很大的進(jìn)展。

活性污泥是由大量細(xì)菌、霉菌、藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等 微觀生物組成,活性污泥中的這些微生物之間相互吸附,形成一個(gè) 一個(gè)的小顆粒,稱為菌膠團(tuán),每一個(gè)菌膠團(tuán)都能通過(guò)微生物的代謝 反應(yīng)形成一個(gè)食物鏈,菌膠團(tuán)吸附廢水中的有機(jī)物和其他營(yíng)養(yǎng)成 分,然后通過(guò)一系列生物化學(xué)反應(yīng),將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、 水,或合成新的菌體細(xì)胞,而減少污泥產(chǎn)生量,就是設(shè)法使活性污 泥中的微生物的生命活動(dòng)控制在一定特殊的代謝過(guò)程,抑制微生物 細(xì)胞的分裂繁殖,從而減少活性污泥的產(chǎn)生,但控制活性污泥產(chǎn)生 本身,對(duì)污水處理并無(wú)多少實(shí)際意義,只是為了減輕對(duì)生化污泥的 處理負(fù)擔(dān),因?yàn)檫@些生化污泥中含有大量的病原體微生物,直接放 到環(huán)境當(dāng)中,容易造成新的污染,就是給農(nóng)民作為肥料,仍然需要 經(jīng)過(guò)處理才能施放到田里,因此,大量地產(chǎn)生活性污泥,無(wú)疑會(huì)增 大污水處理的成本。近幾年,有消息報(bào)道,日本已經(jīng)成功地利用這 些活性污泥作為生產(chǎn)紙漿的原料,并獲得很好的經(jīng)濟(jì)利益。但是, 生化污泥作造紙的原料,由于缺乏纖維類物質(zhì),還需要添加其他材 料,工序繁雜,作為一般的污水處理場(chǎng),不容易推廣。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種簡(jiǎn)單易行的工藝方 法,對(duì)污水經(jīng)過(guò)生化處理后,產(chǎn)生大量的活性污泥進(jìn)行處理,從處理活 性污泥過(guò)程中提取蛋白質(zhì),以達(dá)到解決或減少活性污泥對(duì)環(huán)境的污 染,變廢為寶,實(shí)現(xiàn)從社會(huì)效益型生產(chǎn)向經(jīng)濟(jì)效益型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的目 的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)施的:污水 處理場(chǎng)的污水經(jīng)過(guò)生化處理后,產(chǎn)生大量的活性污泥,將活性污泥自然沉降 濃縮或進(jìn)行脫水,活性污泥中水含量適度,使活性污泥具有很好的流動(dòng)性, 將活性污泥加入帶夾套的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi),進(jìn)行水浴加熱,溫度控制在 15-90攝氏度之內(nèi)進(jìn)行攪拌,并保溫5-60分鐘,再用濃度為5%-30%的NaOH或10%-20%的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值,或用檸檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、 石灰水、氨水溶液調(diào)節(jié)PH值,使PH值控制在7-12之間,這時(shí)的活性污泥 懸浮液的粘度增大,再于攪拌條件下保溫5-60分鐘后,將粘稠液輸送到過(guò) 濾設(shè)備中進(jìn)行過(guò)濾,獲得濾液和濾渣,濾液既為蛋白質(zhì)水溶液,濾渣則是細(xì) 胞碎片,就是廢渣。

上述方法處理的活性污泥,獲得濾液,就是蛋白質(zhì)水溶液,將濾液收 集,置于搪瓷或不銹鋼的容器內(nèi),在不斷攪拌情況下,緩慢加入濃度為 10%-20%的HCl溶液,并不斷檢測(cè)濾液的PH值,在PH值從7-3的下降過(guò) 程中,混合液分階段靜置后,不同的蛋白質(zhì)成分會(huì)在不同的PH值時(shí)形成沉 淀,及時(shí)分別收集底部沉淀,這些沉淀物質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳,進(jìn)行干燥,制 得不同種類的蛋白質(zhì)產(chǎn)品;或當(dāng)PH值達(dá)到4.5-5.5時(shí),停止加酸,混合液 靜置一定時(shí)間后開(kāi)始分層,這時(shí),大部分種類的蛋白質(zhì)成分都會(huì)形成沉淀, 底部沉淀就是蛋白質(zhì)膠乳,排出清液過(guò)濾,將蛋白質(zhì)膠乳送入干燥機(jī)進(jìn)行干 燥,即可制得含多種蛋白質(zhì)成分的混合蛋白質(zhì)產(chǎn)品。

上述上述方法處理的活性污泥,獲得濾渣,就是廢渣,將濾渣壓成塊 狀,用來(lái)代替木柴,或與其他飼料混合做家畜飼料。

綜上所述,本發(fā)明的效果如下:

污水經(jīng)過(guò)生化處理后,產(chǎn)生大量的活性污泥,活性污泥得到處理,減 少環(huán)境污染;

本方法工藝簡(jiǎn)單,容易操作,無(wú)須添加任何添加劑;

原料來(lái)源于廢水處理產(chǎn)生的活性污泥,屬于廢棄物,量大,取之不盡;

所獲得的蛋白質(zhì)用途極廣,無(wú)毒,無(wú)負(fù)作用;

生產(chǎn)成本低,見(jiàn)效快。將活性污泥作為提取蛋白質(zhì)的原料,與其它生 物材料相比較,它的最大優(yōu)點(diǎn)就是價(jià)格低廉,含量豐富,并且活性污泥是微 生物的集合體,它們的細(xì)胞破碎要比其它生物材料容易,使蛋白質(zhì)的提取更 簡(jiǎn)單、更容易,所以,生產(chǎn)成本要低得多。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:污水處理場(chǎng)的污 水經(jīng)過(guò)生化處理后,產(chǎn)生大量的活性污泥,將活性污泥自然沉降濃縮,進(jìn)行 脫水,使活性污泥中水含量適度,經(jīng)過(guò)脫水的活性污泥,如果水含量過(guò)低, 要加適量的清水,達(dá)到活性污泥具有很好的流動(dòng)性,將活性污泥加入帶夾套 的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi),進(jìn)行水浴加熱,溫度控制在15-90攝氏度之內(nèi),同 時(shí)進(jìn)行攪拌,并保溫5-60分鐘,再用濃度為5%-30%的NaOH或10%-20% 的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值,使PH值控制在7-12之間,也可用檸檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、石灰水、氨水等溶液調(diào)節(jié)PH值,這時(shí)的活性污泥懸 浮液的粘度增大,再于攪拌條件下保溫5-60分鐘后,將粘稠液輸送到過(guò)濾 設(shè)備中進(jìn)行過(guò)濾,獲得濾液和濾渣,濾液既為蛋白質(zhì)水溶液,濾渣則是細(xì)胞 碎片,就是廢渣。

其利用活性污泥提取蛋白質(zhì)的方法是:將收集的濾液置于搪瓷或不 銹鋼容器內(nèi),在不斷攪拌情況下,緩慢加入濃度為10%-20%的HCl溶液,并 不斷檢測(cè)濾液的PH值,在PH值從7-3的下降過(guò)程中,混合液分階段靜置 后,不同的蛋白質(zhì)成分會(huì)在不同的PH值時(shí)形成沉淀,及時(shí)分別收集底部沉 淀,這些沉淀物質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳,進(jìn)行干燥,制得不同種類的蛋白質(zhì);或 當(dāng)PH值達(dá)到4.5-5.5時(shí),停止加酸,混合液靜置一定時(shí)間后開(kāi)始分層,這 時(shí),大部分種類的蛋白質(zhì)成分都會(huì)形成沉淀,底部沉淀就是蛋白質(zhì)膠乳,排 出清液過(guò)濾,將蛋白質(zhì)膠乳送入干燥機(jī)進(jìn)行干燥,即可制得含多種蛋白質(zhì)成 分的混合蛋白質(zhì)。

如上所述,蛋白質(zhì)產(chǎn)品純度要求高,將含多種蛋白質(zhì)成分的蛋白質(zhì)膠乳 反復(fù)進(jìn)行半透膜過(guò)濾,加以提純,然后再進(jìn)行干燥,即可制得高純蛋白質(zhì)。

在處理活性污泥中,產(chǎn)生大量的濾渣,為了減少濾渣,就是廢渣對(duì)環(huán)境 的污染,根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)濾渣加以利用,濾渣壓成塊狀用來(lái)代替木柴,或 與其他飼料混合做家畜飼料。

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明:取1000克經(jīng)過(guò)污水處理場(chǎng)生 化處理污水產(chǎn)生的活性污泥,放入帶夾套的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi),進(jìn)行水 浴加熱,溫度控制在70攝氏度進(jìn)行攪拌,并保溫30分鐘,再用濃度為25% 的NaOH或20%的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值,使PH值控制在10,這時(shí)的活性污泥 懸浮液的粘度增大,再于攪拌條件下保溫30分鐘后,將粘稠液進(jìn)行過(guò)濾, 獲得濾液和濾渣,濾液既為蛋白質(zhì)水溶液,濾渣則是細(xì)胞碎片,就是廢渣。

上述活性污泥經(jīng)過(guò)處理后,獲得濾液,將濾液收集,收集濾液既為蛋 白質(zhì)水溶液,將收集的濾液置于搪瓷或不銹鋼的容器內(nèi),在不斷攪拌情況 下,緩慢加入濃度為10%的HCl溶液,并不斷檢測(cè)濾液的PH值,當(dāng)PH值 達(dá)到5時(shí),停止加酸,混合液靜置一定時(shí)間后開(kāi)始分層,底部沉淀就是蛋 白質(zhì)膠乳,排出清液過(guò)濾,將蛋白質(zhì)膠乳進(jìn)行干燥,即可制得蛋白質(zhì)。如果 蛋白質(zhì)產(chǎn)品純度要求高,將蛋白質(zhì)膠乳反復(fù)進(jìn)行半透膜過(guò)濾,加以提純,然 后再進(jìn)行干燥,即可制得高純蛋白質(zhì)。從1000克活性污泥中可獲得的蛋白 質(zhì)高達(dá)30克左右,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

另外,可根據(jù)實(shí)際情況,上述活性污泥經(jīng)過(guò)處理后,獲得濾渣,就是 廢渣,對(duì)這些濾渣加以利用,濾渣壓成塊狀用來(lái)代替木柴,或與其他飼料混 合做家畜飼料。

在PH值從7-3的下降過(guò)程中,混合液分階段靜置后,不同的蛋白質(zhì)成 分會(huì)在不同的PH值時(shí)形成沉淀,及時(shí)分別階段收集底部沉淀,這些沉淀物 質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳,進(jìn)行干燥,制得不同種類蛋白質(zhì)成分的蛋白質(zhì)。

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