专利名称：一种维生素c及其衍生物的生产废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及工业废水的处理方法，具体涉及维生素C及其衍生物的生产废水的处
理方法。
背景技术：
VC是一种知名的营养维生素，是人类、畜、禽和水产类必须得营养成份，VC与提高 免疫反应激素合成、矿物质吸收、新陈代谢均密切相关。因此，VC也是提高抗病力、促进生 长、防病治病所必须得物质。广泛存在于生物组织中。但是由于人和许多动物缺少一种古 洛内酯氧化酶，因而不能自身合成，必须从外界摄取，作为人体必需的一种维生素和抗氧化 剂，广泛应用与制药工业、食品工业、饮料工业、化妆品工业和饲料工业等。维生素C的生产是经过生物发酵、过滤、离子交换、浓缩、酯化、转化、精制等多种 复杂的物理化学生物过程，生产中废水产生量大、成分复杂、浓度高、色度深、处理难度高。 对生态环境和人体健康存在潜在的影响。目前是国内外废水处理的难点和热点，是困绕维 生素C生产行业的难题。废水处理的能否达标，处理成本的高低直接影响企业的生存和竞 争能力。因此，多年来如何解决维生素C生产废水的问题是企业和环保专业技术人员努力 探索的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用与生物处理相结合的方式解决维生 素C及其衍生物产品的生产废水的处理方法，该方法包括以下步骤(1)将维生素C及其衍生物的生产废水调节为中性；即pH值6. 8-7. 2之间，该范 围PH有利于厌氧菌的增长，偏酸或偏碱均不利于厌氧菌的繁殖，甚至会导致厌氧菌死亡；(2)在沉淀池中沉淀；优选地，沉淀时间为2-3小时；(3)将沉淀后的废水在调节池中混合均勻；(4)进行厌氧处理；(5)进行好氧处理；(6)好氧处理后，流出的废水经0. 1-0. 4 μ m的中空纤维膜过滤。本发明的方法中，步骤(4)厌氧处理后会产生沼气，可将所得沼气引入沼气柜，进 行回收利用；在步骤(4)厌氧处理和步骤( 好氧处理后会产生剩余污泥，可将所得剩余污泥 引入污泥浓缩池，进行分离，得到污泥沉淀和上清液；将所述污泥沉淀压滤形成泥饼，分离 压滤液；将所述上清液与所述压滤液一并返回调节池，继续循环进入厌氧处理和好氧处理。优选地，步骤(4)采用上流式厌氧污泥床(UASB)进行厌氧处理，各参数设置如 下停留时间40-60小时；若小于40小时废水不能得到充分降解，若大于60小时，废水降解效率提高不多，反而增加厌氧反应池的容积，增加投资成本；水温28-30°C;污泥浓度50-70g/L ；设置污泥层排放口，定期监测污泥浓度，根据污泥浓度来决 定排泥的量，每月不少于1次监测；pH 值6.8-7. 2;营养物配比C N P = 200 300 5 1 2 ；废水中达不到以上配比，因此 在实际操作过程需添加适当的元素，将各营养物调至该范围内；容积负荷2-3kgC0D/m3d。优选地，步骤( 采用膜生物反应器(MBR)进行好氧处理，各参数设置如下停留时间30-48小时，优选为30-40小时；水温20°C-25°C ；溶解氧3_4mg/L；泥龄15-20天；pH 值6.5-9;污泥浓度4000-7000mg/L；回流速度进水速度的2-2. 5倍；进水COD :350-1000mg/L。本发明的方法中，可以将生产维生素C或其衍生物的各阶段的废水单独处理；但 为了节约成本和时间，提高经济效益，优选地，可将各种废水混合处理。在一个优选的实施方案中，将各种生产废水混合处理，即在步骤( 之后，先将沉 淀后的所有废水在调节池中充分混合，待COD值稳定后，再进入厌氧反应器。在一个优选的实施方案中，将经厌氧处理后产生的沼气引入沼气柜，进行回收再 利用。在一个优选的实施方案中，将经厌氧处理和好氧处理后产生的剩余污泥引入污泥 浓缩池，进行分离，得到污泥沉淀和上清液；将污泥沉淀压滤形成泥饼，分离压滤液；所得 泥饼即为好氧和厌氧微生物污泥，可以作为花木的肥料；将分离的上清液与压滤液一并返 回调节池，继续循环进入厌氧处理和好氧处理。本发明在处理维生素C及其衍生物的生产废水的方法中，采用UASB+MBR的组合工 艺，其优点如下UASB污泥床常常形成一个相当稳定的生物相，较大的絮体具有良好的沉 淀性能，有机负荷的可去除效率高，不需搅动设备，对负荷冲击、温度和PH的变化有一定的 适应性。MBR具有比一般生物法污泥浓度高的特点，通常好氧处理污泥在3-4g/L，而MBR可 达5-10g/L，这样反应池中具有充分的微生物污泥，以实现较高的有机负荷去除效率。不用 再设沉淀池，不会产生漂泥现象，抗冲击能力强，出水不受菌胶团的大小影响，出水水质稳 定，出水悬浮物含量低，一般在10-20mg/L，是生物处理废水最先进的方法。本发明的方法首先对维生素C及其衍生物的生产废水进行中性化预处理，然后废 水经沉淀池沉淀，进入调节池，各种生产废水在调节池中充分进行混合，以稳定COD值，然 后进入厌氧反应器，经过40小时以上的停留时间，厌氧COD的去除率可达90%，再进入好 氧处理器，好氧处理采用膜生物反应器，即在生物好氧处理的基础上，将出水通过0. 1-0. 4 微米的中空纤维膜进行过滤，使处理后的生产废水稳定达到国家一类排放标准，即COD
4< 100mg/L。本发明的方法具有COD去除率高、操作简单、运行费用低、稳定达标等优点，可应 用于生产维生素C及其系列衍生物的企业和生物制药等行业。
图1为本发明的废水处理流程。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1以安徽泰格生物技术股份有限公司为例，说明本发明的效果。该公司是生产维生 素C和维生素C衍生物产品的企业，年生产5000吨的古龙酸、4000吨的精VC和6000吨的 维C衍生物。一、生产废水来源及水质维生素C主要是以山梨醇、玉米浆为主要原料，经过生物发酵、过滤、离子交换、浓 缩、酯化、转化、精制等多种复杂的生物和物理化学过程，各种废水及其COD分别为每天15 吨发酵母液的COD为400-500g/L、500吨的离子交换再生废水的COD为2000_3000mg/L、1. 5 吨浓缩母液的COD在400-500g/L之间、1. 5吨转化母液的COD在400_500g/L、1吨精制母液 的COD约500g/L，每天生活、生产清洁产生的废水约1000吨，平均每天产生废水总计1600 吨左右。二、环保工厂主要设施1. 1200立方的酸碱废水中和反应池2. 120立方的废水沉淀池3. 2700立方的调节池4. 4000立方厌氧反应池5. 4000立方好氧反应池三、环保废水处理工艺废水处理的工艺流程如图1所示。(1)预处理系统预处理是对维生素C或其衍生物生产过程中产生的废水，例如 离子交换柱再生时产生的酸碱废水或其他生产废水进行中性处理，设有中和池。预处理系 统由废水中和池、格栅、沉淀池、调节池组成。生产中产生的酸碱废水先进行中和，调节PH 为中性，6. 8-7. 2 ；然后将废水在沉淀池中进行沉淀，沉淀后的所有废水在调节池中通过搅 拌充分混合以稳定C0D，调节池设计容积是实际废水量的3倍，在调节池中放入部分兼氧 污泥，使调节池既起到调节水质又起到水解酸化的作用，废水经过调节池后COD去除率达 15%左右。经调节池混合后，平均COD在3000-6000mg/L之间，BOD在1000_3000mg/L之间， SS 在 100-150mg/L 之间。(2)厌氧系统废水进入厌氧反应器(UASB)，通过控制污泥浓度、进水量、水温等 可实现COD去除率89%。
具体地，厌氧处理的各参数设置如下停留时间48小时，水温30°C，污泥浓度70g/L，pH 值7. 0，营养物配比C N P = 250 5 1，容积负荷2kgC0D/m3d。(3)好氧系统经厌氧处理的废水进入好氧系统。采用MBR工艺，即膜生物反应器。 在通常的好氧生物处理的终端增加中空纤维膜，滤后出水。膜孔径为0. 2μπι。具体地，好氧处理的各参数设置如下停留时间40小时，水温25°C，溶解氧3mg/L，泥龄16天，pH 值7.0，污泥浓度5000mg/L，回流速度进水速度的2. 5倍，进水COD :1000mg/Lo通常的好氧处理会出现漂泥，因为微生物污泥在未形成菌胶团时，由于微生物污 泥较细小，易随出水带走。漂泥的大小会影响沉淀的效果，且污泥浓度的大小会影响出水水 质，受冲击后或曝气过量可能造成污泥解絮，影响出水，这些是在运行控制时经常发生的问 题，一旦出现上述问题，调整需要时间，否则直接影响出水。而MBR工艺是在处理终端通过中空纤维膜过滤后出水，由于膜的孔径在0. 1 0. 4 μ m之间(0. 2 μ m为最优)，水中的微生物、悬浮杂质、未降解的大分子有机物统统被截 留在膜丝外壁。因此本发明的好氧处理工艺不会产生漂泥现象，此处不设沉淀池，污泥浓度 高，微生物量大，有机去除率高、出水效果好。适当的被冲击时不会影响出水，便于运行控 制，抗冲击能力强，出水稳定，水质清澈，出水SS彡20mg/L, COD去除率可达90%。四、运行效果见表1。表1废水处理效果
权利要求
1.一种维生素C及其衍生物的生产废水的处理方法，其包括如下步骤(1)将维生素C及其衍生物的生产废水调节为中性；(2)在沉淀池中沉淀；(3)将沉淀后的废水在调节池中混合均勻；(4)进行厌氧处理；(5)进行好氧处理；(6)好氧处理后，流出的废水经0.1-0. 4μπι的中空纤维膜过滤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)厌氧处理后产生沼气，将所得沼 气引入沼气柜，进行回收利用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经厌氧处理和好氧处理后产生剩余污泥， 将所得剩余污泥引入污泥浓缩池，进行分离，得到污泥沉淀和上清液；将所述污泥沉淀压滤 形成泥饼，分离压滤液；将所述上清液与所述压滤液一并返回调节池，继续循环进入厌氧处 理和好氧处理。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用上流式厌氧污泥床进行厌 氧处理，所述厌氧处理的停留时间为40-60小时，水温为28-30°C，ρΗ值为6. 8-7. 2。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述厌氧处理时C N P的配 比为200 300 5 1 2。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述厌氧处理的污泥浓度为 50-70g/L，容积负荷为 2-3kgCOD/m3d。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用膜生物反应器进行好氧处 理，所述好氧处理的停留时间为30-48小时，水温为20°C -25°C，ρΗ值为6. 5_9。
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述好氧处理的溶解氧为 3-4mg/Lo
9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述好氧处理的泥龄为15-20 天，污泥浓度为4000-7000mg/L。
10.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述好氧处理的回流速度为进 水的 2-2. 5 倍，进水 COD 为 350-1000mg/L。
全文摘要
本发明涉及一种维生素C及其衍生物的生产废水的处理方法，该方法包括如下步骤对维生素C及其衍生物的生产废水进行中性化预处理，然后废水经沉淀池沉淀，进入调节池，各种生产废水在调节池中充分进行混合，以稳定COD值，然后进入厌氧反应器，经过40小时以上的停留时间，厌氧COD的去除率可达90％，再进入好氧处理器，好氧处理采用膜生物反应器，即在生物好氧处理的基础上，将出水通过0.1-0.4微米的中空纤维膜进行过滤，使处理后的生产废水稳定达到国家一类排放标准，即COD＜100mg/L。本发明的方法具有COD去除率高、操作简单、运行费用低、稳定达标等优点，可应用于生产维生素C及其系列衍生物的企业和生物制药等行业。
文档编号C02F103/36GK102092892SQ20101057177
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者高乃才 申请人:安徽泰格生物技术股份有限公司