一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法与流程

文档序号:12741885阅读:552来源:国知局

本发明是关于污水生化处理过程中产生的活性污泥的处理及蛋 白质的提取,特别涉及一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋 白质的方法。



背景技术:

随着工业的发展,工业污水的排放越来越多,环境污染问题受 到广泛关注,使污水生化处理技术得到迅速发展,很大程度上抑制 了环境污染的速度。在污水的生化处理过程中,污水中的有机污染 物通过微生物的代谢反应,转化为微生物细胞、二氧化碳和水。因 此,污水处理的结果产生大量的微生物,即产生大量的活性污泥。 目前,一般是将活性污泥脱水后,送到堆放场,定期请农民运走做肥料, 有的则与其他污泥混合焚烧,或进行堆埋处理。就活性污泥的这些 处理方法而言,都是污水处理场迫于环保压力的无奈之举,因为这 些处理方法不会给污水处理场本身带来任何效益,所以,从事污水 生化处理的工程技术人员,都是沿着如何减少污水处理过程中活性 污泥产量的思路进行研究的,并且取得了很大的进展。

活性污泥是由大量细菌、霉菌、藻类、原生动物和后生动物等 微观生物组成,活性污泥中的这些微生物之间相互吸附,形成一个 一个的小颗粒,称为菌胶团,每一个菌胶团都能通过微生物的代谢 反应形成一个食物链,菌胶团吸附废水中的有机物和其他营养成 分,然后通过一系列生物化学反应,将这些物质转化为二氧化碳、 水,或合成新的菌体细胞,而减少污泥产生量,就是设法使活性污 泥中的微生物的生命活动控制在一定特殊的代谢过程,抑制微生物 细胞的分裂繁殖,从而减少活性污泥的产生,但控制活性污泥产生 本身,对污水处理并无多少实际意义,只是为了减轻对生化污泥的 处理负担,因为这些生化污泥中含有大量的病原体微生物,直接放 到环境当中,容易造成新的污染,就是给农民作为肥料,仍然需要 经过处理才能施放到田里,因此,大量地产生活性污泥,无疑会增 大污水处理的成本。近几年,有消息报道,日本已经成功地利用这 些活性污泥作为生产纸浆的原料,并获得很好的经济利益。但是, 生化污泥作造纸的原料,由于缺乏纤维类物质,还需要添加其他材 料,工序繁杂,作为一般的污水处理场,不容易推广。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,提供一种简单易行的工艺方 法,对污水经过生化处理后,产生大量的活性污泥进行处理,从处理活 性污泥过程中提取蛋白质,以达到解决或减少活性污泥对环境的污 染,变废为宝,实现从社会效益型生产向经济效益型生产转化的目 的。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案进行实施的:污水 处理场的污水经过生化处理后,产生大量的活性污泥,将活性污泥自然沉降 浓缩或进行脱水,活性污泥中水含量适度,使活性污泥具有很好的流动性, 将活性污泥加入带夹套的搪瓷或不锈钢容器内,进行水浴加热,温度控制在 15-90摄氏度之内进行搅拌,并保温5-60分钟,再用浓度为5%-30%的NaOH或10%-20%的HCl溶液调节PH值,或用柠檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、 石灰水、氨水溶液调节PH值,使PH值控制在7-12之间,这时的活性污泥 悬浮液的粘度增大,再于搅拌条件下保温5-60分钟后,将粘稠液输送到过 滤设备中进行过滤,获得滤液和滤渣,滤液既为蛋白质水溶液,滤渣则是细 胞碎片,就是废渣。

上述方法处理的活性污泥,获得滤液,就是蛋白质水溶液,将滤液收 集,置于搪瓷或不锈钢的容器内,在不断搅拌情况下,缓慢加入浓度为 10%-20%的HCl溶液,并不断检测滤液的PH值,在PH值从7-3的下降过 程中,混合液分阶段静置后,不同的蛋白质成分会在不同的PH值时形成沉 淀,及时分别收集底部沉淀,这些沉淀物质就是蛋白质胶乳,进行干燥,制 得不同种类的蛋白质产品;或当PH值达到4.5-5.5时,停止加酸,混合液 静置一定时间后开始分层,这时,大部分种类的蛋白质成分都会形成沉淀, 底部沉淀就是蛋白质胶乳,排出清液过滤,将蛋白质胶乳送入干燥机进行干 燥,即可制得含多种蛋白质成分的混合蛋白质产品。

上述上述方法处理的活性污泥,获得滤渣,就是废渣,将滤渣压成块 状,用来代替木柴,或与其他饲料混合做家畜饲料。

综上所述,本发明的效果如下:

污水经过生化处理后,产生大量的活性污泥,活性污泥得到处理,减 少环境污染;

本方法工艺简单,容易操作,无须添加任何添加剂;

原料来源于废水处理产生的活性污泥,属于废弃物,量大,取之不尽;

所获得的蛋白质用途极广,无毒,无负作用;

生产成本低,见效快。将活性污泥作为提取蛋白质的原料,与其它生 物材料相比较,它的最大优点就是价格低廉,含量丰富,并且活性污泥是微 生物的集合体,它们的细胞破碎要比其它生物材料容易,使蛋白质的提取更 简单、更容易,所以,生产成本要低得多。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明:污水处理场的污 水经过生化处理后,产生大量的活性污泥,将活性污泥自然沉降浓缩,进行 脱水,使活性污泥中水含量适度,经过脱水的活性污泥,如果水含量过低, 要加适量的清水,达到活性污泥具有很好的流动性,将活性污泥加入带夹套 的搪瓷或不锈钢容器内,进行水浴加热,温度控制在15-90摄氏度之内,同 时进行搅拌,并保温5-60分钟,再用浓度为5%-30%的NaOH或10%-20% 的HCl溶液调节PH值,使PH值控制在7-12之间,也可用柠檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、石灰水、氨水等溶液调节PH值,这时的活性污泥悬 浮液的粘度增大,再于搅拌条件下保温5-60分钟后,将粘稠液输送到过滤 设备中进行过滤,获得滤液和滤渣,滤液既为蛋白质水溶液,滤渣则是细胞 碎片,就是废渣。

其利用活性污泥提取蛋白质的方法是:将收集的滤液置于搪瓷或不 锈钢容器内,在不断搅拌情况下,缓慢加入浓度为10%-20%的HCl溶液,并 不断检测滤液的PH值,在PH值从7-3的下降过程中,混合液分阶段静置 后,不同的蛋白质成分会在不同的PH值时形成沉淀,及时分别收集底部沉 淀,这些沉淀物质就是蛋白质胶乳,进行干燥,制得不同种类的蛋白质;或 当PH值达到4.5-5.5时,停止加酸,混合液静置一定时间后开始分层,这 时,大部分种类的蛋白质成分都会形成沉淀,底部沉淀就是蛋白质胶乳,排 出清液过滤,将蛋白质胶乳送入干燥机进行干燥,即可制得含多种蛋白质成 分的混合蛋白质。

如上所述,蛋白质产品纯度要求高,将含多种蛋白质成分的蛋白质胶乳 反复进行半透膜过滤,加以提纯,然后再进行干燥,即可制得高纯蛋白质。

在处理活性污泥中,产生大量的滤渣,为了减少滤渣,就是废渣对环境 的污染,根据实际情况,对滤渣加以利用,滤渣压成块状用来代替木柴,或 与其他饲料混合做家畜饲料。

下面结合具体实施例进行说明:取1000克经过污水处理场生 化处理污水产生的活性污泥,放入带夹套的搪瓷或不锈钢容器内,进行水 浴加热,温度控制在70摄氏度进行搅拌,并保温30分钟,再用浓度为25% 的NaOH或20%的HCl溶液调节PH值,使PH值控制在10,这时的活性污泥 悬浮液的粘度增大,再于搅拌条件下保温30分钟后,将粘稠液进行过滤, 获得滤液和滤渣,滤液既为蛋白质水溶液,滤渣则是细胞碎片,就是废渣。

上述活性污泥经过处理后,获得滤液,将滤液收集,收集滤液既为蛋 白质水溶液,将收集的滤液置于搪瓷或不锈钢的容器内,在不断搅拌情况 下,缓慢加入浓度为10%的HCl溶液,并不断检测滤液的PH值,当PH值 达到5时,停止加酸,混合液静置一定时间后开始分层,底部沉淀就是蛋 白质胶乳,排出清液过滤,将蛋白质胶乳进行干燥,即可制得蛋白质。如果 蛋白质产品纯度要求高,将蛋白质胶乳反复进行半透膜过滤,加以提纯,然 后再进行干燥,即可制得高纯蛋白质。从1000克活性污泥中可获得的蛋白 质高达30克左右,经济效益十分可观。

另外,可根据实际情况,上述活性污泥经过处理后,获得滤渣,就是 废渣,对这些滤渣加以利用,滤渣压成块状用来代替木柴,或与其他饲料混 合做家畜饲料。

在PH值从7-3的下降过程中,混合液分阶段静置后,不同的蛋白质成 分会在不同的PH值时形成沉淀,及时分别阶段收集底部沉淀,这些沉淀物 质就是蛋白质胶乳,进行干燥,制得不同种类蛋白质成分的蛋白质。

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