專利名稱：一種維生素c及其衍生物的生產廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及工業廢水的處理方法，具體涉及維生素C及其衍生物的生產廢水的處
理方法。
背景技術：
VC是一種知名的營養維生素，是人類、畜、禽和水產類必須得營養成份，VC與提高 免疫反應激素合成、礦物質吸收、新陳代謝均密切相關。因此，VC也是提高抗病力、促進生 長、防病治病所必須得物質。廣泛存在于生物組織中。但是由于人和許多動物缺少一種古 洛內酯氧化酶，因而不能自身合成，必須從外界攝取，作為人體必需的一種維生素和抗氧化 劑，廣泛應用與制藥工業、食品工業、飲料工業、化妝品工業和飼料工業等。維生素C的生產是經過生物發酵、過濾、離子交換、濃縮、酯化、轉化、精制等多種 復雜的物理化學生物過程，生產中廢水產生量大、成分復雜、濃度高、色度深、處理難度高。 對生態環境和人體健康存在潛在的影響。目前是國內外廢水處理的難點和熱點，是困繞維 生素C生產行業的難題。廢水處理的能否達標，處理成本的高低直接影響企業的生存和競 爭能力。因此，多年來如何解決維生素C生產廢水的問題是企業和環保專業技術人員努力 探索的問題。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種采用與生物處理相結合的方式解決維生 素C及其衍生物產品的生產廢水的處理方法，該方法包括以下步驟(1)將維生素C及其衍生物的生產廢水調節為中性；即pH值6. 8-7. 2之間，該范 圍PH有利于厭氧菌的增長，偏酸或偏堿均不利于厭氧菌的繁殖，甚至會導致厭氧菌死亡；(2)在沉淀池中沉淀；優選地，沉淀時間為2-3小時；(3)將沉淀后的廢水在調節池中混合均勻；(4)進行厭氧處理；(5)進行好氧處理；(6)好氧處理后，流出的廢水經0. 1-0. 4 μ m的中空纖維膜過濾。本發明的方法中，步驟(4)厭氧處理后會產生沼氣，可將所得沼氣引入沼氣柜，進 行回收利用；在步驟(4)厭氧處理和步驟( 好氧處理后會產生剩余污泥，可將所得剩余污泥 引入污泥濃縮池，進行分離，得到污泥沉淀和上清液；將所述污泥沉淀壓濾形成泥餅，分離 壓濾液；將所述上清液與所述壓濾液一并返回調節池，繼續循環進入厭氧處理和好氧處理。優選地，步驟(4)采用上流式厭氧污泥床(UASB)進行厭氧處理，各參數設置如 下停留時間40-60小時；若小于40小時廢水不能得到充分降解，若大于60小時，廢水降解效率提高不多，反而增加厭氧反應池的容積，增加投資成本；水溫28-30°C;污泥濃度50-70g/L ；設置污泥層排放口，定期監測污泥濃度，根據污泥濃度來決 定排泥的量，每月不少于1次監測；pH 值6.8-7. 2;營養物配比C N P = 200 300 5 1 2 ；廢水中達不到以上配比，因此 在實際操作過程需添加適當的元素，將各營養物調至該范圍內；容積負荷2-3kgC0D/m3d。優選地，步驟( 采用膜生物反應器(MBR)進行好氧處理，各參數設置如下停留時間30-48小時，優選為30-40小時；水溫20°C-25°C ；溶解氧3_4mg/L；泥齡15-20天；pH 值6.5-9;污泥濃度4000-7000mg/L；回流速度進水速度的2-2. 5倍；進水COD :350-1000mg/L。本發明的方法中，可以將生產維生素C或其衍生物的各階段的廢水單獨處理；但 為了節約成本和時間，提高經濟效益，優選地，可將各種廢水混合處理。在一個優選的實施方案中，將各種生產廢水混合處理，即在步驟( 之后，先將沉 淀后的所有廢水在調節池中充分混合，待COD值穩定后，再進入厭氧反應器。在一個優選的實施方案中，將經厭氧處理后產生的沼氣引入沼氣柜，進行回收再 利用。在一個優選的實施方案中，將經厭氧處理和好氧處理后產生的剩余污泥引入污泥 濃縮池，進行分離，得到污泥沉淀和上清液；將污泥沉淀壓濾形成泥餅，分離壓濾液；所得 泥餅即為好氧和厭氧微生物污泥，可以作為花木的肥料；將分離的上清液與壓濾液一并返 回調節池，繼續循環進入厭氧處理和好氧處理。本發明在處理維生素C及其衍生物的生產廢水的方法中，采用UASB+MBR的組合工 藝，其優點如下UASB污泥床常常形成一個相當穩定的生物相，較大的絮體具有良好的沉 淀性能，有機負荷的可去除效率高，不需攪動設備，對負荷沖擊、溫度和PH的變化有一定的 適應性。MBR具有比一般生物法污泥濃度高的特點，通常好氧處理污泥在3-4g/L，而MBR可 達5-10g/L，這樣反應池中具有充分的微生物污泥，以實現較高的有機負荷去除效率。不用 再設沉淀池，不會產生漂泥現象，抗沖擊能力強，出水不受菌膠團的大小影響，出水水質穩 定，出水懸浮物含量低，一般在10-20mg/L，是生物處理廢水最先進的方法。本發明的方法首先對維生素C及其衍生物的生產廢水進行中性化預處理，然后廢 水經沉淀池沉淀，進入調節池，各種生產廢水在調節池中充分進行混合，以穩定COD值，然 后進入厭氧反應器，經過40小時以上的停留時間，厭氧COD的去除率可達90%，再進入好 氧處理器，好氧處理采用膜生物反應器，即在生物好氧處理的基礎上，將出水通過0. 1-0. 4 微米的中空纖維膜進行過濾，使處理后的生產廢水穩定達到國家一類排放標準，即COD
4< 100mg/L。本發明的方法具有COD去除率高、操作簡單、運行費用低、穩定達標等優點，可應 用于生產維生素C及其系列衍生物的企業和生物制藥等行業。
圖1為本發明的廢水處理流程。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。實施例1以安徽泰格生物技術股份有限公司為例，說明本發明的效果。該公司是生產維生 素C和維生素C衍生物產品的企業，年生產5000噸的古龍酸、4000噸的精VC和6000噸的 維C衍生物。一、生產廢水來源及水質維生素C主要是以山梨醇、玉米漿為主要原料，經過生物發酵、過濾、離子交換、濃 縮、酯化、轉化、精制等多種復雜的生物和物理化學過程，各種廢水及其COD分別為每天15 噸發酵母液的COD為400-500g/L、500噸的離子交換再生廢水的COD為2000_3000mg/L、1. 5 噸濃縮母液的COD在400-500g/L之間、1. 5噸轉化母液的COD在400_500g/L、1噸精制母液 的COD約500g/L，每天生活、生產清潔產生的廢水約1000噸，平均每天產生廢水總計1600 噸左右。二、環保工廠主要設施1. 1200立方的酸堿廢水中和反應池2. 120立方的廢水沉淀池3. 2700立方的調節池4. 4000立方厭氧反應池5. 4000立方好氧反應池三、環保廢水處理工藝廢水處理的工藝流程如圖1所示。(1)預處理系統預處理是對維生素C或其衍生物生產過程中產生的廢水，例如 離子交換柱再生時產生的酸堿廢水或其他生產廢水進行中性處理，設有中和池。預處理系 統由廢水中和池、格柵、沉淀池、調節池組成。生產中產生的酸堿廢水先進行中和，調節PH 為中性，6. 8-7. 2 ；然后將廢水在沉淀池中進行沉淀，沉淀后的所有廢水在調節池中通過攪 拌充分混合以穩定C0D，調節池設計容積是實際廢水量的3倍，在調節池中放入部分兼氧 污泥，使調節池既起到調節水質又起到水解酸化的作用，廢水經過調節池后COD去除率達 15%左右。經調節池混合后，平均COD在3000-6000mg/L之間，BOD在1000_3000mg/L之間， SS 在 100-150mg/L 之間。(2)厭氧系統廢水進入厭氧反應器(UASB)，通過控制污泥濃度、進水量、水溫等 可實現COD去除率89%。
具體地，厭氧處理的各參數設置如下停留時間48小時，水溫30°C，污泥濃度70g/L，pH 值7. 0，營養物配比C N P = 250 5 1，容積負荷2kgC0D/m3d。(3)好氧系統經厭氧處理的廢水進入好氧系統。采用MBR工藝，即膜生物反應器。 在通常的好氧生物處理的終端增加中空纖維膜，濾后出水。膜孔徑為0. 2μπι。具體地，好氧處理的各參數設置如下停留時間40小時，水溫25°C，溶解氧3mg/L，泥齡16天，pH 值7.0，污泥濃度5000mg/L，回流速度進水速度的2. 5倍，進水COD :1000mg/Lo通常的好氧處理會出現漂泥，因為微生物污泥在未形成菌膠團時，由于微生物污 泥較細小，易隨出水帶走。漂泥的大小會影響沉淀的效果，且污泥濃度的大小會影響出水水 質，受沖擊后或曝氣過量可能造成污泥解絮，影響出水，這些是在運行控制時經常發生的問 題，一旦出現上述問題，調整需要時間，否則直接影響出水。而MBR工藝是在處理終端通過中空纖維膜過濾后出水，由于膜的孔徑在0. 1 0. 4 μ m之間(0. 2 μ m為最優)，水中的微生物、懸浮雜質、未降解的大分子有機物統統被截 留在膜絲外壁。因此本發明的好氧處理工藝不會產生漂泥現象，此處不設沉淀池，污泥濃度 高，微生物量大，有機去除率高、出水效果好。適當的被沖擊時不會影響出水，便于運行控 制，抗沖擊能力強，出水穩定，水質清澈，出水SS彡20mg/L, COD去除率可達90%。四、運行效果見表1。表1廢水處理效果
權利要求
1.一種維生素C及其衍生物的生產廢水的處理方法，其包括如下步驟(1)將維生素C及其衍生物的生產廢水調節為中性；(2)在沉淀池中沉淀；(3)將沉淀后的廢水在調節池中混合均勻；(4)進行厭氧處理；(5)進行好氧處理；(6)好氧處理后，流出的廢水經0.1-0. 4μπι的中空纖維膜過濾。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)厭氧處理后產生沼氣，將所得沼 氣引入沼氣柜，進行回收利用。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，經厭氧處理和好氧處理后產生剩余污泥， 將所得剩余污泥引入污泥濃縮池，進行分離，得到污泥沉淀和上清液；將所述污泥沉淀壓濾 形成泥餅，分離壓濾液；將所述上清液與所述壓濾液一并返回調節池，繼續循環進入厭氧處 理和好氧處理。
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，采用上流式厭氧污泥床進行厭 氧處理，所述厭氧處理的停留時間為40-60小時，水溫為28-30°C，ρΗ值為6. 8-7. 2。
5.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述厭氧處理時C N P的配 比為200 300 5 1 2。
6.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述厭氧處理的污泥濃度為 50-70g/L，容積負荷為 2-3kgCOD/m3d。
7.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，采用膜生物反應器進行好氧處 理，所述好氧處理的停留時間為30-48小時，水溫為20°C -25°C，ρΗ值為6. 5_9。
8.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述好氧處理的溶解氧為 3-4mg/Lo
9.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述好氧處理的泥齡為15-20 天，污泥濃度為4000-7000mg/L。
10.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述好氧處理的回流速度為進 水的 2-2. 5 倍，進水 COD 為 350-1000mg/L。
全文摘要
本發明涉及一種維生素C及其衍生物的生產廢水的處理方法，該方法包括如下步驟對維生素C及其衍生物的生產廢水進行中性化預處理，然后廢水經沉淀池沉淀，進入調節池，各種生產廢水在調節池中充分進行混合，以穩定COD值，然后進入厭氧反應器，經過40小時以上的停留時間，厭氧COD的去除率可達90％，再進入好氧處理器，好氧處理采用膜生物反應器，即在生物好氧處理的基礎上，將出水通過0.1-0.4微米的中空纖維膜進行過濾，使處理后的生產廢水穩定達到國家一類排放標準，即COD＜100mg/L。本發明的方法具有COD去除率高、操作簡單、運行費用低、穩定達標等優點，可應用于生產維生素C及其系列衍生物的企業和生物制藥等行業。
文檔編號C02F103/36GK102092892SQ20101057177
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者高乃才 申請人:安徽泰格生物技術股份有限公司