專利名稱：一種苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含硫酸鹽廢水的處理方法及裝置，具體涉及一種苯甘氨酸生產(chǎn)過 程中含硫酸鹽廢水的處理方法及裝置，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在化學(xué)拆分法制備D-(_)苯甘氨酸的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生一定濃度硫酸鹽廢水。在 現(xiàn)有處理含硫酸鹽廢水的技術(shù)中，含硫酸鹽廢水經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，分離出固態(tài)硫酸鹽，母 液循環(huán)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、分離，如圖1所示。由于蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶分離的工藝路線，需消耗 大量的蒸汽，綜合能耗高，且存在勞動強度大等缺點。生物分解法有著傳統(tǒng)物理處理廢水工 藝所不具備的優(yōu)點，它綜合能耗低，環(huán)境友好，不會產(chǎn)生二次污染。中國專利CN1537814(申 請?zhí)?00310107635. 3)的中國專利公開了硫酸鹽廢水處理中微生物代謝類型調(diào)控方法，涉 及高濃度工業(yè)廢水生物處理領(lǐng)域。本發(fā)明按以下操作步驟進行1.工藝形式為連續(xù)流完全 混合攪拌槽式產(chǎn)酸脫硫反應(yīng)器，并投加入輕質(zhì)填料增加生物量；2.馴化活性污泥，馴化期 25 30天；3.快速啟動產(chǎn)酸脫硫反應(yīng)器，啟動期約20d;4.定量化調(diào)控微生物的限制性生 態(tài)因子；5.控制產(chǎn)酸細菌的代謝途徑為乙醇型發(fā)酵；6.控制微生物群落的代謝類型為乙酸 型代謝方式；另一種操作方法是控制生物脫硫反應(yīng)系統(tǒng)的運行條件來達到本發(fā)明的目的。 中國專利CN1522973A(申請?zhí)?3132600. 5)公開了硫酸鹽有機廢水乙醇型發(fā)酵生物脫硫方 法，它涉及厭氧微生物處理硫酸鹽有機廢水中，在同一個構(gòu)筑物內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)酸發(fā)酵和以硫酸 鹽還原為目的的脫硫方法。它按以下步驟進行1.采用連續(xù)流完全混合攪拌槽式反應(yīng)器， 并在反應(yīng)器中加入活性炭填料；2.對活性污泥進行馴化；3.乙醇型發(fā)酵生物脫硫反應(yīng)系統(tǒng) 的啟動啟動時，進水用糖蜜和硫酸鈉配制而成，COD為3200 3600mg/L、SO42"為640 680mg/L, 20天啟動完成；4.反應(yīng)器運行控制控制pH值6. 2 6. 9、堿度1400 1600mg/ L和HRT6.2 10.6h，系統(tǒng)可穩(wěn)定運行。然而由于D_(_)苯甘氨酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含 硫酸鹽廢水還含有大量可回收的氨基酸等物質(zhì)，并且由于D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫 酸鹽廢水的硫酸鹽含量較高，難于用生化等方法直接進行處理，因此，上述方法并不適合于 D-(-)苯甘氨酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸鹽廢水的處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處 理方法及裝置，該方法能夠有效克服含硫酸鹽廢水處理效率低、設(shè)備利用率低、綜合能耗 高、不能達到資源化綜合利用、勞動強度大的缺點。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種D-㈠苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，將D-(_) 苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸鹽廢水，經(jīng)預(yù)處理、調(diào)節(jié)PH值后，作為養(yǎng)料參與乙醇發(fā) 酵過程，具體步驟如下1)將D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸鹽廢水，經(jīng)靜置沉降2. 5 5小時，清除沉淀，得初分離硫酸鹽廢水；該步驟可最大限度的分離硫酸鹽廢水中的氨基酸等營養(yǎng)物 質(zhì)，有利于創(chuàng)造后續(xù)乙醇發(fā)酵菌的培養(yǎng)環(huán)境；2)向步驟1)制得的初分離硫酸鹽廢水中加入占初分離硫酸鹽廢水質(zhì)量0. 1. 2%的活性碳吸附0. 5 2. 5小時，調(diào)節(jié)pH值至3. 0 6. 5，得乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液；該 步驟可進一步去除初分離硫酸鹽廢水中不利于乙醇發(fā)酵所需的物質(zhì)；3)將步驟2)制得的乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液按體積比0. 03 0. 15%的比例加入乙 醇發(fā)酵液，進行淀粉質(zhì)液化。所述的乙醇發(fā)酵液，每1克乙醇發(fā)酵液中含有α -淀粉酶2 15 μ g，淀粉0. 25 0. 45g，余量水。所述步驟1)制得的初分離硫酸鹽廢水的氨基酸含量< 3wt%。所述步驟2)的活性碳添加量為初分離硫酸鹽廢水質(zhì)量的0. 0. 5%。上述D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法的專用裝置，其特征在 于，它包括廢水儲罐、沉降釜、脫色釜、離心機和氮源養(yǎng)料液儲罐，廢水儲罐的出水口與沉淀 釜的進水口相連通，沉淀釜的出水口與脫色釜的進水口相連通，脫色釜的出水口與離心機 的進料口相連通，離心機的離心液出口與氮源養(yǎng)料液儲罐進水口相連通。所述氮源養(yǎng)料液儲罐的出水口處連接有氮源養(yǎng)料液輸送泵。所述的脫色釜型號為K-8000L，搪玻璃材質(zhì)，軸流槳式攪拌器，轉(zhuǎn)速63rpm。本發(fā)明有益效果如下本方法解決了含硫酸鹽廢水處理效率低、設(shè)備利用率低、綜合能耗高、不能達到資 源化綜合利用、勞動強度大等缺點，實現(xiàn)了廢水的資源化利用，降低了醇類發(fā)酵需添加氮源 養(yǎng)料的生產(chǎn)成本。采用本方法處理D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸廢水蒸汽消耗 量為0，設(shè)備流程短，操作簡單，勞動強度較小，且可有效降低醇類發(fā)酵輔料的使用，使用噸 D-(-)左旋苯甘氨酸產(chǎn)品產(chǎn)生的硫酸鹽廢水可節(jié)約硫酸銨使用30 50公斤、硫酸10 35 公斤。


圖1是原工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、廢水儲罐，2、廢水泵，3、蒸發(fā)器，4、分離器，5、離心機，6、冷凝器，7、凝液儲 罐，8、凝液泵，9、沉降釜，10、脫色釜，11、離心機，12、氮源養(yǎng)料液儲罐，13、氮源養(yǎng)料液輸送泵。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。實施例中的廢水儲罐型號為F-12500L，搪玻璃材質(zhì)，使用壓力為常壓，購自蘇州 協(xié)力搪玻璃設(shè)備有限公司；沉降釜型號為K-8000L，搪玻璃材質(zhì)，軸流槳式攪拌器，轉(zhuǎn)速 63rpm，購自蘇州協(xié)力搪玻璃設(shè)備有限公司；脫色釜型號為K-10000L，搪玻璃材質(zhì)，軸流槳 式攪拌器，轉(zhuǎn)速63rpm，購自蘇州協(xié)力搪玻璃設(shè)備有限公司；離心機型號為SB-1200型，購自 張家港市捷達離心機械有限公司；氮源養(yǎng)料液儲罐型號為F-10000L，搪玻璃材質(zhì)，使用壓力為常壓，購自蘇州協(xié)力搪玻璃設(shè)備有限公司。
α -淀粉酶購自蘇柯漢生物工程有限公司。實施例1一種D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，它將D-(_)苯甘氨酸 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸鹽廢水，經(jīng)預(yù)處理、調(diào)節(jié)PH值后，作為養(yǎng)料參與乙醇發(fā)酵過程，具 體步驟如下1)將D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸鹽廢水，經(jīng)靜置沉降5小時，清除沉 淀，得初分離硫酸鹽廢水；經(jīng)檢測，初分離硫酸鹽廢水的氨基酸含量為2wt%。2)向步驟1)制得的初分離硫酸鹽廢水中加入占初分離硫酸鹽廢水質(zhì)量0. 3%的 活性碳吸附2小時，調(diào)節(jié)pH值至6，得乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液；3)將步驟2)制得的乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液按體積比0. 15%的比例加入乙醇發(fā)酵 液，進行淀粉質(zhì)液化；每1克乙醇發(fā)酵液中含有α “淀粉酶15 μ g，淀粉0. 45g，余量水。經(jīng)實際生產(chǎn)檢測，使用噸D-(_)左旋苯甘氨酸產(chǎn)品產(chǎn)生的硫酸鹽廢水進行上述處 理，可節(jié)約醇類發(fā)酵過程中硫酸銨添加量50公斤、硫酸35公斤，降低每噸醇成本128元。實施例2如實施例1所述的D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，不同之 處在于，活性碳添加量為初分離硫酸鹽廢水質(zhì)量的0. 5%，乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液按體積比 0. 12%的比例加入乙醇發(fā)酵液。經(jīng)實際生產(chǎn)檢測，使用噸D-(_)左旋苯甘氨酸產(chǎn)品產(chǎn)生的硫酸鹽廢水進行上述處 理，可節(jié)約乙醇發(fā)酵過程中硫酸銨添加量45公斤、硫酸30公斤，降低每噸醇成本110元。實施例3實施例1所述D-(_)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法的專用裝置， 如圖2所示，它包括廢水儲罐1、沉降釜9、脫色釜10、離心機11和氮源養(yǎng)料液儲罐12，廢水 儲罐1的出水口與沉淀釜9的進水口相連通，沉淀釜9的出水口與脫色釜10的進水口相連 通，脫色釜10的出水口與離心機11的進料口相連通，離心機11的離心液出口與氮源養(yǎng)料 液儲罐12進水口相連通，氮源養(yǎng)料液儲罐的出水口處連接有氮源養(yǎng)料液輸送泵13。
權(quán)利要求
一種D ( )苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，將D ( )苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸鹽廢水，經(jīng)預(yù)處理、調(diào)節(jié)PH值后，作為養(yǎng)料參與乙醇發(fā)酵過程，具體步驟如下1)將D ( )苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸鹽廢水，經(jīng)靜置沉降2.5～5小時，清除沉淀，得初分離硫酸鹽廢水；2)向步驟1)制得的初分離硫酸鹽廢水中加入占初分離硫酸鹽廢水質(zhì)量0.1％～1.2％的活性碳吸附0.5～2.5小時，調(diào)節(jié)pH值至3.0～6.5，得乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液；3)將步驟2)制得的乙醇發(fā)酵氮源養(yǎng)料液按體積比0.03～0.15％的比例加入乙醇發(fā)酵液，進行淀粉質(zhì)液化。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述的乙醇發(fā)酵液，每1克乙醇發(fā)酵液 中含有α -淀粉酶2 15 μ g，淀粉0. 25 0.45g，余量水。
3.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟1)制得的初分離硫酸鹽廢水 的氨基酸含量< 3wt%。
4.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟2)的活性碳添加量為初分離 硫酸鹽廢水質(zhì)量的0. 0. 5%。
5.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟3)的發(fā)酵氮源養(yǎng)料液為發(fā)酵 氮源與水按重量比1 3 4. 5配制得到。
6.權(quán)利要求1所述D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法的專用裝置， 其特征在于，它包括廢水儲罐、沉降釜、脫色釜、離心機和氮源養(yǎng)料液儲罐，廢水儲罐的出水 口與沉淀釜的進水口相連通，沉淀釜的出水口與脫色釜的進水口相連通，脫色釜的出水口 與離心機的進料口相連通，離心機的離心液出口與氮源養(yǎng)料液儲罐進水口相連通。
7.如權(quán)利要求6所述的專用裝置，其特征在于，所述氮源養(yǎng)料液儲罐的出水口處連接 有氮源養(yǎng)料液輸送泵。
8.如權(quán)利要求6所述的專用裝置，其特征在于，所述的脫色釜型號為K-8000L，搪玻璃 材質(zhì)，軸流槳式攪拌器，轉(zhuǎn)速63rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含硫酸鹽廢水的處理方法，具體涉及一種D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。一種D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中含硫酸鹽廢水的處理方法，將D-(-)苯甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫酸鹽廢水，經(jīng)預(yù)處理、調(diào)節(jié)pH值后，作為養(yǎng)料參與乙醇發(fā)酵過程。本方法解決了含硫酸鹽廢水處理效率低、設(shè)備利用率低、綜合能耗高、不能達到資源化綜合利用、勞動強度大等缺點，實現(xiàn)了廢水的資源化利用，降低了醇類發(fā)酵需添加氮源養(yǎng)料的生產(chǎn)成本。
文檔編號C02F1/66GK101962250SQ20101025960
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者張超, 張金玲, 王仕高, 王懷利, 馬曉麗 申請人:張超