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生产废水部分替代去甲基金霉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生产废水部分替代去甲基金霉素发酵生产用水的方法。为实现上述目的所采取的技术方案为：一种维生素b12生产废水部分替代去甲基金霉素发酵生产用水的方法，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去甲基金霉素发酵生产中。所述处理后的维生素b12生产废水代替去甲基金霉素一级种子培养基、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3～7%、12～16%和22～26%。所述预处理过程为：首先用酸液调整维生素b12生产废水ph至3.5～3.9，然后加入ε～聚赖氨酸，搅拌60～80min。所述酸液为盐酸或硫酸溶液，浓度控制在10～15%；ε～聚赖氨酸用量为0.04～0.08%。所述吸附处理是指：维持维生素b12生产废水温度30～40℃，加入纳米富勒烯，继续搅拌80～100min，然后静置40～60min。所述纳米富勒烯用量为，纳米富勒烯kg︰维生素b12废水m3=1～2︰10。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9～13l/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)＜130002bod5(mg/l)＜14003ss(mg/l)04so42～(mg/l)＜2005nh3～h(mg/l)＜3006铝(mg/l)＜17钴(mg/l)＜18锌(mg/l)＜19色度去除率（%）＞9010氨基氮含量（g/l）1～1.511总糖（%）3～62采用经处理过维生素b12生产废水替代部分去甲基金霉素生产发酵用水，生产成本下降了3%以上，其大生产发酵单位为8000～9000µ/ml。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去甲基金霉素发酵生产中，实现了废水资源化利用工艺同企业现有的去甲基金霉素生产工艺相结合，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，同时又可以减少去甲基金霉素发酵生产用水，降低其生产成本，为去甲基金霉素的可持续发展提供了保障。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，去甲基金霉素采用目前国内常规的以以金色链霉菌为发酵菌种、三级发酵模式生产，培养基中碳源是淀粉和葡萄糖，氮源是黄豆饼粉、酵母粉、棉籽饼粉等。发酵过程中，种子培养：温度控制在28℃，培养周期为32-40h。发酵培养：温度控制在28℃，培养周期为160-180h，发酵单位达到7500u/ml时，停止发酵培养。所述陶瓷膜材质为氧化钛，孔径为0.5μm。超滤膜材质是改性丙烯酸聚合物，截留分子量大于6kda。实施例1维生素b12废水50m3。预处理：首先用10%的盐酸调节维生素b12生产废水ph至3.5，然后加入2kgε～聚赖氨酸，搅拌60min。吸附处理：维持预处理后的维生素b12生产废水温度30℃，加入纳米富勒烯5kg，继续搅拌80min，然后静置40min。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：一次处理水采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，滤液温度控制在30℃；超滤结束，得到二次处理水。经检测，二次处理水水质情况见表1。表1：维生素b12废水经处理后达到的指标序号内容结果1cod(mg/l)128602bod5(mg/l)13923ss(mg/l)04so42～(mg/l)1905nh3～h(mg/l)2876铝(mg/l)0.87钴(mg/l)0.68锌(mg/l)0.79色度去除率（%）9110氨基氮含量（g/l）1.511总糖（%）6将二次处理水代替去甲基金霉素发酵生产用水。去甲基金霉素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为30l；去甲基金霉素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为1.2m3；去甲基金霉素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为22m3。去甲基金霉素发酵结束，大生产发酵单位为8034µ/ml。实施例2维生素b12废水50m3。预处理：首先用11%的硫酸调节维生素b12生产废水ph至3.6，然后加入2.5kgε～聚赖氨酸，搅拌65min。吸附处理：维持预处理后的维生素b12生产废水温度32℃，加入纳米富勒烯6kg，继续搅拌85min，然后静置45min。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：一次处理水采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在10l/s，压力控制0.1～0.2mpa，滤液温度控制在35℃；超滤结束，得到二次处理水。经检测，二次处理水水质情况见表2。表2：维生素b12废水经处理后达到的指标序号内容结果1cod(mg/l)126822bod5(mg/l)12893ss(mg/l)04so42～(mg/l)1815nh3～h(mg/l)2796铝(mg/l)0.77钴(mg/l)0.58锌(mg/l)0.69色度去除率（%）9210氨基氮含量（g/l）1.411总糖（%）5.3将二次处理水代替去甲基金霉素发酵生产用水。去甲基金霉素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为40l；去甲基金霉素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为1.3m3；去甲基金霉素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为23m3。去甲基金霉素发酵结束，大生产发酵单位为8303µ/ml。实施例3维生素b12废水50m3。预处理：首先用12%的盐酸调节维生素b12生产废水ph至3.7，然后加入3kgε～聚赖氨酸，搅拌70min。吸附处理：维持预处理后的维生素b12生产废水温度35℃，加入纳米富勒烯7.5kg，继续搅拌90min，然后静置50min。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：一次处理水采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在11l/s，压力控制0.1～0.2mpa，滤液温度控制在40℃；超滤结束，得到二次处理水。经检测，二次处理水水质情况见表3。表3：维生素b12废水经处理后达到的指标序号内容结果1cod(mg/l)123512bod5(mg/l)12133ss(mg/l)04so42～(mg/l)1685nh3～h(mg/l)2626铝(mg/l)0.57钴(mg/l)0.38锌(mg/l)0.59色度去除率（%）9510氨基氮含量（g/l）1.211总糖（%）4.6将二次处理水代替去甲基金霉素发酵生产用水。去甲基金霉素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为50l；去甲基金霉素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为1.4m3；去甲基金霉素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为24m3。去甲基金霉素发酵结束，大生产发酵单位为8735µ/ml。实施例4维生素b12废水50m3。预处理：首先用14%的硫酸调节维生素b12生产废水ph至3.8，然后加入3.5kgε～聚赖氨酸，搅拌75min。吸附处理：维持预处理后的维生素b12生产废水温度38℃，加入纳米富勒烯7.5kg，继续搅拌90min，然后静置50min。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：一次处理水采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在11l/s，压力控制0.1～0.2mpa，滤液温度控制在45℃；超滤结束，得到二次处理水。经检测，二次处理水水质情况见表4。表4：维生素b12废水经处理后达到的指标序号内容结果1cod(mg/l)121062bod5(mg/l)11423ss(mg/l)04so42～(mg/l)1535nh3～h(mg/l)2476铝(mg/l)0.47钴(mg/l)0.28锌(mg/l)0.39色度去除率（%）9510氨基氮含量（g/l）1.111总糖（%）3.7将二次处理水代替去甲基金霉素发酵生产用水。去甲基金霉素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为60l；去甲基金霉素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为1.5m3；去甲基金霉素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为25m3。去甲基金霉素发酵结束，大生产发酵单位为8537µ/ml。实施例5维生素b12废水50m3。预处理：首先用15%的盐酸调节维生素b12生产废水ph至3.9，然后加入4kgε～聚赖氨酸，搅拌80min。吸附处理：维持预处理后的维生素b12生产废水温度40℃，加入纳米富勒烯7.5kg，继续搅拌90min，然后静置50min。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：一次处理水采用错流模式进行循环过滤，错流流速控制在11l/s，压力控制0.1～0.2mpa，滤液温度控制在45℃；超滤结束，得到二次处理水。经检测，二次处理水水质情况见表5。表5：维生素b12废水经处理后达到的指标序号内容结果1cod(mg/l)120152bod5(mg/l)10713ss(mg/l)04so42～(mg/l)1405nh3～h(mg/l)2316铝(mg/l)0.37钴(mg/l)0.18锌(mg/l)0.19色度去除率（%）9510氨基氮含量（g/l）1.011总糖（%）3.1将二次处理水代替去甲基金霉素发酵生产用水。去甲基金霉素一级种子培养基的体积为1m3，二次处理水的用量为70l；去甲基金霉素二级种子培养基的体积为10m3，二次处理水的用量为1.6m3；去甲基金霉素发酵培养基的体积为100m3，二次处理水的用量为26m3。去甲基金霉素发酵结束，大生产发酵单位为8351µ/ml。当前第1页12