本發(fā)明是關(guān)于污水生化處理過程中產(chǎn)生的活性污泥的處理及蛋 白質(zhì)的提取，特別涉及一種污水處理產(chǎn)生活性污泥的處理及提取蛋 白質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)污水的排放越來越多，環(huán)境污染問題受 到廣泛關(guān)注，使污水生化處理技術(shù)得到迅速發(fā)展，很大程度上抑制 了環(huán)境污染的速度。在污水的生化處理過程中，污水中的有機污染 物通過微生物的代謝反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為微生物細胞、二氧化碳和水。因 此，污水處理的結(jié)果產(chǎn)生大量的微生物，即產(chǎn)生大量的活性污泥。 目前，一般是將活性污泥脫水后，送到堆放場，定期請農(nóng)民運走做肥料， 有的則與其他污泥混合焚燒，或進行堆埋處理。就活性污泥的這些 處理方法而言，都是污水處理場迫于環(huán)保壓力的無奈之舉，因為這 些處理方法不會給污水處理場本身帶來任何效益，所以，從事污水 生化處理的工程技術(shù)人員，都是沿著如何減少污水處理過程中活性 污泥產(chǎn)量的思路進行研究的，并且取得了很大的進展。
活性污泥是由大量細菌、霉菌、藻類、原生動物和后生動物等 微觀生物組成，活性污泥中的這些微生物之間相互吸附，形成一個 一個的小顆粒，稱為菌膠團，每一個菌膠團都能通過微生物的代謝 反應(yīng)形成一個食物鏈，菌膠團吸附廢水中的有機物和其他營養(yǎng)成 分，然后通過一系列生物化學(xué)反應(yīng)，將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、 水，或合成新的菌體細胞，而減少污泥產(chǎn)生量，就是設(shè)法使活性污 泥中的微生物的生命活動控制在一定特殊的代謝過程，抑制微生物 細胞的分裂繁殖，從而減少活性污泥的產(chǎn)生，但控制活性污泥產(chǎn)生 本身，對污水處理并無多少實際意義，只是為了減輕對生化污泥的 處理負擔(dān)，因為這些生化污泥中含有大量的病原體微生物，直接放 到環(huán)境當(dāng)中，容易造成新的污染，就是給農(nóng)民作為肥料，仍然需要 經(jīng)過處理才能施放到田里，因此，大量地產(chǎn)生活性污泥，無疑會增 大污水處理的成本。近幾年，有消息報道，日本已經(jīng)成功地利用這 些活性污泥作為生產(chǎn)紙漿的原料，并獲得很好的經(jīng)濟利益。但是， 生化污泥作造紙的原料，由于缺乏纖維類物質(zhì)，還需要添加其他材 料，工序繁雜，作為一般的污水處理場，不容易推廣。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種簡單易行的工藝方 法，對污水經(jīng)過生化處理后，產(chǎn)生大量的活性污泥進行處理，從處理活 性污泥過程中提取蛋白質(zhì)，以達到解決或減少活性污泥對環(huán)境的污 染，變廢為寶，實現(xiàn)從社會效益型生產(chǎn)向經(jīng)濟效益型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的目 的。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案進行實施的：污水 處理場的污水經(jīng)過生化處理后，產(chǎn)生大量的活性污泥，將活性污泥自然沉降 濃縮或進行脫水，活性污泥中水含量適度，使活性污泥具有很好的流動性， 將活性污泥加入帶夾套的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi)，進行水浴加熱，溫度控制在 15-90攝氏度之內(nèi)進行攪拌，并保溫5-60分鐘，再用濃度為5％-30％的NaOH或10％-20％的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值，或用檸檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、 石灰水、氨水溶液調(diào)節(jié)PH值，使PH值控制在7-12之間，這時的活性污泥 懸浮液的粘度增大，再于攪拌條件下保溫5-60分鐘后，將粘稠液輸送到過 濾設(shè)備中進行過濾，獲得濾液和濾渣，濾液既為蛋白質(zhì)水溶液，濾渣則是細 胞碎片，就是廢渣。
上述方法處理的活性污泥，獲得濾液，就是蛋白質(zhì)水溶液，將濾液收 集，置于搪瓷或不銹鋼的容器內(nèi)，在不斷攪拌情況下，緩慢加入濃度為 10％-20％的HCl溶液，并不斷檢測濾液的PH值，在PH值從7-3的下降過 程中，混合液分階段靜置后，不同的蛋白質(zhì)成分會在不同的PH值時形成沉 淀，及時分別收集底部沉淀，這些沉淀物質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳，進行干燥，制 得不同種類的蛋白質(zhì)產(chǎn)品；或當(dāng)PH值達到4.5-5.5時，停止加酸，混合液 靜置一定時間后開始分層，這時，大部分種類的蛋白質(zhì)成分都會形成沉淀， 底部沉淀就是蛋白質(zhì)膠乳，排出清液過濾，將蛋白質(zhì)膠乳送入干燥機進行干 燥，即可制得含多種蛋白質(zhì)成分的混合蛋白質(zhì)產(chǎn)品。
上述上述方法處理的活性污泥，獲得濾渣，就是廢渣，將濾渣壓成塊 狀，用來代替木柴，或與其他飼料混合做家畜飼料。
綜上所述，本發(fā)明的效果如下：
污水經(jīng)過生化處理后，產(chǎn)生大量的活性污泥，活性污泥得到處理，減 少環(huán)境污染；
本方法工藝簡單，容易操作，無須添加任何添加劑；
原料來源于廢水處理產(chǎn)生的活性污泥，屬于廢棄物，量大，取之不盡；
所獲得的蛋白質(zhì)用途極廣，無毒，無負作用；
生產(chǎn)成本低，見效快。將活性污泥作為提取蛋白質(zhì)的原料，與其它生 物材料相比較，它的最大優(yōu)點就是價格低廉，含量豐富，并且活性污泥是微 生物的集合體，它們的細胞破碎要比其它生物材料容易，使蛋白質(zhì)的提取更 簡單、更容易，所以，生產(chǎn)成本要低得多。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明：污水處理場的污 水經(jīng)過生化處理后，產(chǎn)生大量的活性污泥，將活性污泥自然沉降濃縮，進行 脫水，使活性污泥中水含量適度，經(jīng)過脫水的活性污泥，如果水含量過低， 要加適量的清水，達到活性污泥具有很好的流動性，將活性污泥加入帶夾套 的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi)，進行水浴加熱，溫度控制在15-90攝氏度之內(nèi)，同 時進行攪拌，并保溫5-60分鐘，再用濃度為5％-30％的NaOH或10％-20％ 的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值，使PH值控制在7-12之間，也可用檸檬酸、H2SO4或NaHCO3、Na2CO3、石灰水、氨水等溶液調(diào)節(jié)PH值，這時的活性污泥懸 浮液的粘度增大，再于攪拌條件下保溫5-60分鐘后，將粘稠液輸送到過濾 設(shè)備中進行過濾，獲得濾液和濾渣，濾液既為蛋白質(zhì)水溶液，濾渣則是細胞 碎片，就是廢渣。
其利用活性污泥提取蛋白質(zhì)的方法是：將收集的濾液置于搪瓷或不 銹鋼容器內(nèi)，在不斷攪拌情況下，緩慢加入濃度為10％-20％的HCl溶液，并 不斷檢測濾液的PH值，在PH值從7-3的下降過程中，混合液分階段靜置 后，不同的蛋白質(zhì)成分會在不同的PH值時形成沉淀，及時分別收集底部沉 淀，這些沉淀物質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳，進行干燥，制得不同種類的蛋白質(zhì)；或 當(dāng)PH值達到4.5-5.5時，停止加酸，混合液靜置一定時間后開始分層，這 時，大部分種類的蛋白質(zhì)成分都會形成沉淀，底部沉淀就是蛋白質(zhì)膠乳，排 出清液過濾，將蛋白質(zhì)膠乳送入干燥機進行干燥，即可制得含多種蛋白質(zhì)成 分的混合蛋白質(zhì)。
如上所述，蛋白質(zhì)產(chǎn)品純度要求高，將含多種蛋白質(zhì)成分的蛋白質(zhì)膠乳 反復(fù)進行半透膜過濾，加以提純，然后再進行干燥，即可制得高純蛋白質(zhì)。
在處理活性污泥中，產(chǎn)生大量的濾渣，為了減少濾渣，就是廢渣對環(huán)境 的污染，根據(jù)實際情況，對濾渣加以利用，濾渣壓成塊狀用來代替木柴，或 與其他飼料混合做家畜飼料。
下面結(jié)合具體實施例進行說明：取1000克經(jīng)過污水處理場生 化處理污水產(chǎn)生的活性污泥，放入帶夾套的搪瓷或不銹鋼容器內(nèi)，進行水 浴加熱，溫度控制在70攝氏度進行攪拌，并保溫30分鐘，再用濃度為25％ 的NaOH或20％的HCl溶液調(diào)節(jié)PH值，使PH值控制在10，這時的活性污泥 懸浮液的粘度增大，再于攪拌條件下保溫30分鐘后，將粘稠液進行過濾， 獲得濾液和濾渣，濾液既為蛋白質(zhì)水溶液，濾渣則是細胞碎片，就是廢渣。
上述活性污泥經(jīng)過處理后，獲得濾液，將濾液收集，收集濾液既為蛋 白質(zhì)水溶液，將收集的濾液置于搪瓷或不銹鋼的容器內(nèi)，在不斷攪拌情況 下，緩慢加入濃度為10％的HCl溶液，并不斷檢測濾液的PH值，當(dāng)PH值 達到5時，停止加酸，混合液靜置一定時間后開始分層，底部沉淀就是蛋 白質(zhì)膠乳，排出清液過濾，將蛋白質(zhì)膠乳進行干燥，即可制得蛋白質(zhì)。如果 蛋白質(zhì)產(chǎn)品純度要求高，將蛋白質(zhì)膠乳反復(fù)進行半透膜過濾，加以提純，然 后再進行干燥，即可制得高純蛋白質(zhì)。從1000克活性污泥中可獲得的蛋白 質(zhì)高達30克左右，經(jīng)濟效益十分可觀。
另外，可根據(jù)實際情況，上述活性污泥經(jīng)過處理后，獲得濾渣，就是 廢渣，對這些濾渣加以利用，濾渣壓成塊狀用來代替木柴，或與其他飼料混 合做家畜飼料。
在PH值從7-3的下降過程中，混合液分階段靜置后，不同的蛋白質(zhì)成 分會在不同的PH值時形成沉淀，及時分別階段收集底部沉淀，這些沉淀物 質(zhì)就是蛋白質(zhì)膠乳，進行干燥，制得不同種類蛋白質(zhì)成分的蛋白質(zhì)。