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。技术实现要素：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)＜60002bod5(mg/l)＜42003ss(mg/l)04so42～(mg/l)＜2005nh3～h(mg/l)＜3006铝(mg/l)＜107钴(mg/l)＜108钙(mg/l)＜59锌(mg/l)＜510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。具体实施方式下面用实例予以说明本发明，应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。下述实施例中，泰乐菌素发酵工艺采用目前国内常规的以弗氏链霉菌为发酵菌种、三级发酵模式生产。种子培养基的碳源是豆油，氮源是鱼粉、花生饼粉、玉米蛋白粉、玉米浆和甜菜碱。具体工艺可以为：1）一级种子培养：首先将一级种子培养基灭菌，冷却，并用无菌空气保压，然后在火焰保护下，将已经培养好的弗氏链霉菌母瓶发酵液接入一级种子罐进行培养；2）二级种子培养：先将二级种子培养基灭菌，冷却，并用无菌空气保压，然后将一级种子液全部移入二级种子罐进行培养；3）发酵培养：先将发酵培养基灭菌，冷却，并用无菌空气保压，然后将二级种子液全部移入发酵罐进行培养；一级种子培养条件为：罐压0.01～0.05mpa；罐温28～32℃；空气流量：60～130m3/h；ph6～8；培养时间20～30h。一级种子培养结束，其菌体浓度15～25%；ph值6～8；无其它杂菌污染；二级种子培养条件为：罐压0.01～0.05mpa；罐温28～33℃；空气流量1000～1100m3/h；ph值6～8；培养时间：30～40h。二级种子培养结束，其菌体浓度30～40%；ph值6～8；周期30～40h；无其它杂菌污染；发酵培养条件为：a培养温度28～32℃、搅拌转速200～220r/min；b组分转化开始～发酵结束：温度35～38℃、转速250～260r/min；c发酵周期：培养时间160～180h；dph控制：发酵过程中ph6.0～8.0；e无菌检查：发酵过程中进行菌检，要求无其它杂菌；发酵培养停止条件为：a泰乐菌素a组份＞86%；泰乐菌素c组份＜1%；b发酵单位在13200u/ml以上。在发酵过程中采用流加法进行补油、补水和补酸或碱。所述陶瓷膜为双通道陶瓷膜，材质为氧化钛，孔径为0.5μm。超滤膜材质为改性丙烯酸聚合物，截留分子量大于6kda。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；所述碱液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，浓度控制在30～50%。实施例1预处理：维生素b12废水50m3，用30%的碳酸钠调节ph至8.5，加热升温至80℃，保温20min。吸附处理：将预处理后的维生素b12废水降温至30℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂15kg，继续搅拌30min，然后静置80min。陶瓷膜过滤：将吸附处理后的维生素b12废水经陶瓷膜过滤，得到一次处理水。超滤处理：一次处理水温度控制在30℃，用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在7l/s，压力控制0.1～0.2mpa。超滤结束，得到二次处理水。将二次处理水代替泰乐菌素发酵生产用水。泰乐菌素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为60l；泰乐菌素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为2.1m3；泰乐菌素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为30m3。泰乐菌素发酵结束，大生产发酵单位为13261µ/ml，泰乐菌素a组分含量为94%、总组分为97%。实施例2预处理：维生素b12废水50m3，用35%的氢氧化钠调节ph至8.8，加热升温至85℃，保温23min。吸附处理：将预处理后的维生素b12废水降温至33℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂18kg，继续搅拌40min，然后静置85min。陶瓷膜过滤：将吸附处理后的维生素b12废水经陶瓷膜过滤，得到一次处理水。超滤处理：一次处理水温度控制在35℃，用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在7.5l/s，压力控制0.1～0.2mpa。超滤结束，得到二次处理水。将二次处理水代替泰乐菌素发酵生产用水。泰乐菌素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为70l；泰乐菌素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为2.2m3；泰乐菌素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为33m3。泰乐菌素发酵结束，大生产发酵单位为13673µ/ml，泰乐菌素a组分含量为94.2%、总组分为97.6%。实施例3预处理：维生素b12废水50m3，用40%的碳酸钠调节ph至9.0，加热升温至90℃，保温25min。吸附处理：将预处理后的维生素b12废水降温至35℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂20kg，继续搅拌45min，然后静置90min。陶瓷膜过滤：将吸附处理后的维生素b12废水经陶瓷膜过滤，得到一次处理水。超滤处理：一次处理水温度控制在40℃，用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在8l/s，压力控制0.1～0.2mpa。超滤结束，得到二次处理水。将二次处理水代替泰乐菌素发酵生产用水。泰乐菌素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为80l；泰乐菌素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为2.3m3；泰乐菌素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为35m3。泰乐菌素发酵结束，大生产发酵单位为14850µ/ml，泰乐菌素a组分含量为94.8%、总组分为98.7%。实施例4预处理：维生素b12废水50m3，用45%的氢氧化钠调节ph至9.3，加热升温至95℃，保温28min。吸附处理：将预处理后的维生素b12废水降温至38℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂22kg，继续搅拌55min，然后静置95min。陶瓷膜过滤：将吸附处理后的维生素b12废水经陶瓷膜过滤，得到一次处理水。超滤处理：一次处理水温度控制在45℃，用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在8.5l/s，压力控制0.1～0.2mpa。超滤结束，得到二次处理水。将二次处理水代替泰乐菌素发酵生产用水。泰乐菌素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为90l；泰乐菌素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为2.4m3；泰乐菌素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为38m3。泰乐菌素发酵结束，大生产发酵单位为14407µ/ml，泰乐菌素a组分含量为94.5%、总组分为98.3%。实施例5预处理：维生素b12废水50m3，用50%的碳酸钠调节ph至9.5，加热升温至100℃，保温30min。吸附处理：将预处理后的维生素b12废水降温至40℃，加入珍珠岩/聚苯胺复合吸附剂25kg，继续搅拌60min，然后静置100min。陶瓷膜过滤：将吸附处理后的维生素b12废水经陶瓷膜过滤，得到一次处理水。超滤处理：一次处理水温度控制在50℃，用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在9l/s，压力控制0.1～0.2mpa。超滤结束，得到二次处理水。将二次处理水代替泰乐菌素发酵生产用水。泰乐菌素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为100l；泰乐菌素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为2.5m3；泰乐菌素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为40m3。泰乐菌素发酵结束，大生产发酵单位为13874µ/ml，泰乐菌素a组分含量为94.3%、总组分为97.9%。当前第1页12