专利名称：由动物脑组织提取神经节苷脂过程中产生的废水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理方法，具体地说，涉及一种产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法。
背景技术：
从动物脑组织中提取的神经节苷脂是一种全新的脑病治疗药物，具有良好的市场前景，能产生可观的经济效益和巨大的社会效益。然在利用动物脑组织提取神经节苷脂过程中会产生大量高浓度有机废水，该废水主要来自冷冻动物脑组织的自然解冻，设备、容器的清洗，有机溶剂回收塔塔釜残液等。目前，对该类废水的处理方法是采用厌氧—好氧工艺处理，但效果并不理想，经处理的水始终达不到排放标准。因此，如何处理由动物脑组织提取神经节苷脂过程中产生的废水，使其达到排放标准就成为本发明需要解决技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能达标排放的，产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法。
本发明的发明人经分析产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水及现有处理工艺后发现该废水中含有大量的蛋白质，当直接采用厌氧—好氧工艺处理时，蛋白质在厌氧处理过程中转化为氨氮，使厌氧微生物受到氨氮的抑制，从而导致厌氧段COD去除率下降，加大了后续好氧段的有机负荷，影响了厌氧—好氧处理过程对COD的去除。另一方面，微生物在降解有机物的过程中，会产生一定量的溶解性代谢产物(SMP)，并且SMP的产生量与废水中有机物的浓度正相关，即废水的COD越高，产生的SMP亦越多。当废水中COD较高时，生物处理过程中产生的SMP也比较多，从而导致厌氧—好氧工艺处理该废水时出水COD无法达标。并且这部分COD很难通过延长处理时间等手段加以去除。此外，厌氧—好氧处理出水的总磷(TP)含量也严重超标。
综上所述，发明人认为要有效处理由动物脑组织提取神经节苷脂过程产生的废水，必须解决以下关键的技术问题1、控制厌氧处理过程中氨氮转化量，使厌氧微生物少受或不受氨氮的抑制，从而提高厌氧段COD去除率；2、如何简便有效地降低废水中总磷(TP)含量。
众所周知，蛋白质具有在其等电点时溶解度最小的特性。发明人正是利用蛋白质这一特性，对进入厌氧—好氧工艺处理的废水(产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中)进行蛋白质沉淀的预处理，即通过调节欲处理废水(产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中)的pH值使其达到所含蛋白质的等电点，此时所含蛋白质就会从水溶液中沉淀析出，通过简单固液分离就可以除去部分蛋白质。如此就能较好地控制厌氧处理过程中氨氮转化量，使厌氧微生物少受或不受氨氮的抑制，从而提高厌氧段COD去除率。此外，通过简单易行的化学沉淀法来降低所述废水中总磷(TP)含量，效果十分理想。
本发明所述的产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法，其包括如下步骤(1)将由动物脑组织提取神经节苷脂过程中产生的废水的pH值调至所含蛋白质的等电点，静止沉淀，滤除沉淀物，将滤液的pH值调至6.5～7.5后进行现有厌氧—好氧生物处理；(2)将经步骤(1)处理的废水的pH值调至2.0～4.0后，加入过氧化氢(H2O2)和含亚铁离子的水溶性化合物，在10～30℃反应0.5～4.0小时(Fenton氧化反应)后，将反应液的pH值调节至4.5～5.5[使反应液(废水)中的PO43-与Fenton氧化反应的催化剂(Fe2+，在Fenton反应过程中转化成Fe3+)反应生成FePO4沉淀，达到除磷目的。静止沉淀，滤除沉淀物，将滤液的pH值调至6.0～9.0即可排放；其中过氧化氢的加入量为使每升经步骤(1)处理的废水中含有1.0～4.0H毫克，H为经步骤(1)处理的每升废水的COD值；亚铁离子与过氧化氢的摩尔比为1∶4～20。
本发明的主要特点在于，较好地控制了厌氧处理过程中氨氮转化量，使厌氧微生物少受或不受氨氮的抑制，从而提高厌氧段COD去除率，同时将除磷药剂与Fenton氧化反应的催化剂合二为一，降低了除磷费用，达到简便高效除磷之目的。
图1本发明所述的产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法流程2厌氧-好氧生物处理流程示意图其中1-废水槽，2-计量泵，3-上流式厌氧反应器(UASB)，4-好氧反应器，5-湿式气体流量计，6-气泵。
图3以猪脑为原料提取神经节苷脂时产生的废经等电点沉淀预处理后进行厌氧-好氧生化处理的运行结果图其中运行条件为厌氧反应器HRT＝48h，MLSS＝13000-15000mg/L；好氧反应器4aHRT＝36h，DO＝1.0-2.0mg/L，MLSS＝4000-5000mg/L；好氧反应器4bHRT＝24h，DO＝1.5-2.5mg/L，MLSS＝2000-3000mg/L；好氧反应器4cHRT＝24h，DO＝2.0-3.0mg/L，MLSS＝3000-4000mg/L。
在本发明中，推荐的厌氧—好氧生物处理方法其流程参见图2，其中厌氧处理部分采用上流式厌氧反应器(UASB)，UASB反应器的水力停留时间(HRT)为16～64小时，床层污泥浓度(MLSS)为10～30g/L；好氧处理部分废水在好氧反应器4中总的水力停留时间(HRT)为24～96h，好氧反应器4中的污泥浓度(MLSS)为2000～6000mg/L，好氧反应器4中溶解氧(DO)为1.0～4.0mg/L。
上述上流式厌氧反应器及好氧反应器4中的接种污泥取自上海长桥污水处理厂曝气池。此外，在本文中L表示每升待处理的废水(有特别说明的除外)。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围实施例(1)等电点沉淀取以猪脑为原料提取神经节苷脂时产生的废水500mL(COD＝26850mg/L)于烧杯中，磁力搅拌器搅拌，缓慢滴加浓度为1M(mol/L)硫酸，将所述废水的pH值调至2.2左右，静置沉淀60分钟，过滤，将滤液转入下步处理；(2)厌氧-好氧生物处理将由步骤(1)获得的滤液用计量泵输送到图2所示的厌氧-好氧生物处理系统。滤液首先进入厌氧反应器(UASB)进行厌氧生物处理。滤液在UASB中的停留时间(HRT)为48h，UASB中床层污泥浓度(MLSS)为13000～15000mg/L。从UASB的流出液分为二部分，一部分回流至UASB的底部(以提高UASB中水流上升流速)，回流比(即回流量与UASB进水流量之比)为2；另一部分直接溢流至好氧反应器。好氧反应器的操作条件为好氧反应器4aHRT＝36h，DO＝1.0-2.0mg/L，MLSS＝4000-5000mg/L；好氧反应器4bHRT＝24h，DO＝1.5-2.5mg/L，MLSS＝2000-3000mg/L；好氧反应器4cHRT＝24h，DO＝2.0-3.0mg/L，MLSS＝3000-4000mg/L。
厌氧-好氧生物处理系统启动阶段要进行污泥驯化培养，厌氧-好氧生物处理系统经过近2个月时间的污泥驯化(该污泥驯化法为本领域普通技术人员所熟知，在此不再赘述)，进入稳定运行阶段，图3示出了稳定运行阶段进水及各反应器出水的COD值。
(3)Fenton氧化与化学沉淀除磷将经步骤(2)处理的废水的pH值调至3.0后加入硫酸亚铁和过氧化氢，过氧化氢的加入量为每升待处理水中加入3～4mL浓度为30％的H2O2，硫酸亚铁的加入量为每升待处理水中加入4～5mL浓度为1M的FeSO4溶液，搅拌反应2小时，然后用NaOH将反应液的pH值调节到5.0左右，此时废水中的PO43-会与Fenton氧化反应产生的Fe3+反应生成FePO4沉淀，使磷得以去除。静止沉淀2小时后，滤除沉淀物，测定滤液的COD和总磷(TP)值，结果如表1所示。再将所得滤液的pH值调至6.0～9.0，即可排放。
表1
*表示用重铬酸钾法测定的COD值。
权利要求
1.一种产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法，其特征在于，所述的废水处理方法包括如下步骤(1)将由动物脑组织提取神经节苷脂过程中产生的废水的pH值调至所含蛋白质的等电点，静止沉淀，滤除沉淀物，将滤液的pH值调至6.5～7.5后进行厌氧-好氧生物处理；(2)将经步骤(1)处理的废水的pH值调至2.0～4.0后，加入过氧化氢和含亚铁离子的水溶性化合物，在10～30℃反应0.5～4.0小时后，将反应液的pH值调节至4.5～5.5静止沉淀，滤除沉淀物，将滤液的pH值调至6.0～9.0即可排放；其中过氧化氢的加入量为使每升经步骤(1)处理的废水中含有1.0～4.0H毫克，H为经步骤(1)处理的每升废水的COD值；亚铁离子与过氧化氢的摩尔比为1∶4～20。
2.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，其中所说的厌氧-好氧生物处理的条件如下厌氧处理部分采用上流式厌氧反应器(3)，反应器(3)的水力停留时间为16～64小时，床层污泥浓度为10～30g/L；好氧处理部分水力在好氧反应器(4)中的停留时间为24～96h，好氧反应器(4)中的污泥浓度为2000～6000mg/L，好氧反应器(4)中溶解氧为1.0～4.0mg/L。
全文摘要
本发明涉及一种产生于由动物脑组织提取神经节苷脂过程中的废水处理方法，其主要步骤为蛋白质等电点沉淀、厌氧—好氧生物处理、Fenton氧化及化学沉淀。本发明的主要特点在于，较好地控制了厌氧处理过程中氨氮转化量，使厌氧微生物少受或不受氨氮的抑制，从而提高厌氧段COD去除率，同时将除磷药剂与Fenton氧化反应的催化剂合二为一，降低了除磷费用，达到简便高效除磷之目的。经本发明所述方法处理的废水完全达到排放标准。
文档编号C02F1/72GK1736898SQ200510027959
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者丁伟, 曹国民, 张大年 申请人:华东理工大学