以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法技術

本發明專利技術公開了一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法，先調節古龍酸母液pH值到6

【技術實現步驟摘要】
以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法


[0001]本專利技術涉一種廢水處理
，特別是指一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法。

技術介紹

[0002]反硝化脫氮是反硝化菌利用有機物(碳源)將硝態氮及亞硝態氮轉化為氮氣的過程。碳源不足是反硝化脫氮不徹底的主要限制因素之一，采用外加碳源是解決這一問題的有效方法。目前，常用的碳源有甲醇、乙醇、乙酸、三水乙酸鈉及葡萄糖等。甲醇、乙醇碳氫占比較高，反應活性較大，但屬于危險品，存在安全問題；乙酸反硝化速率快，脫氮率高，但需額外配置加堿調節pH裝置，繁瑣且綜合成本較高；三水合乙酸鈉危險性小，響應速度快，但碳氫占比低，運輸成本高，折算后脫氮成本也較高且易結晶堵塞管道；葡萄糖安全性好，價格適中，但碳氮比高，折算后脫氮成本依然很高且污泥產率高。此外長期采用單一碳源不利于反硝化細菌群落結構多樣性。
[0003]基于單一碳源存在一系列的問題，復合碳源應運而生。
[0004]專利CN111018137A公開了一種高效復合碳源藥劑及其制備方法，通過將4.5
?
5.5％乙酸鈉、40
?
50％糖類、1
?
3％甲醇與水按一定的順序及溫度下完成混合得到復合碳源，雖解決了安全性，但糖類比例過高使脫氮成本高，同時易造成污泥膨脹，缺乏微量元素及生物因子會影響微生物的生長及代謝。
[0005]專利CN1123400858A公開了一種低碳氮比廢水脫氮處理的高效復合碳源及其制備方法，通過將葡萄糖、糖蜜、檸檬酸鈉、丙三醇、甲酸鈉、乙酸鈉復配之后加入微量元素及生物因子，此配方安全且考慮到添加微生物營養元素利于提高微生物脫氮效率，但利用工業產品做原料成本仍然較高，加入的微量元素及生物因子進一步提高了成本，配置時將葡萄糖、檸檬酸鈉、甲酸鈉及乙酸鈉四種固體依次溶解，操作繁瑣。
[0006]工業副產物由于有效含量及純度問題，部分很難再利用，價格也遠低于工業產品，甚至廢棄并需要投入資金進行處理。“二步發酵法”生產維生素C過程中會產生大量的古龍酸母液。古龍酸母液是二步發酵液經過微濾、過柱、納濾、蒸發濃縮、結晶、離心等工藝分離出古龍酸晶體后剩余的殘液。古龍酸母液含有大量的易于被微生物利用的物質，如甲酸、乙酸、草酸、乙醇、古龍酸等，也含有較多雜質，例如蛋白質、聚合糖類、膠體、核酸及色素等，此外由于含有大量的鹽酸使得古龍酸母液直接作為生物碳源很難被有效利用。
[0007]綜上，副產物古龍酸母液經過處理后作為一種碳源原料對降低碳源成本、實現變廢為寶及生態環境保護具有重要的指導意義和實際應用前景。

技術實現思路

[0008]為了克服上述缺陷，本專利技術提供一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法，以副產古龍酸母液為基底制備復合碳源原料成本低，能夠促進反硝化細菌群落結構多樣性，提高了反硝化效率。
[0009]本專利技術為了解決其技術問題所采用的技術方案：一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法，包括以下步驟：
[0010]步驟一：古龍酸母液預處理：
[0011](1)調節古龍酸母液pH值到6
?
8；
[0012](2)向古龍酸母液中加入混凝劑進行混凝沉淀；
[0013](3)對步驟(2)中古龍酸母液進行過濾，去除膠體及雜質顆粒；
[0014](4)向步驟(3)的濾液中添加占古龍酸母液質量百分比為1
?
3％的木瓜蛋白酶進行水解4
?
7h，古龍酸母液中蛋白質在木瓜蛋白酶條件下分解為肽及氨基酸，可以為微生物生長提供營養物質；
[0015](5)向步驟(4)所得的混合液中加入占古龍酸母液質量百分比為2
?
5％的纖維素酶，發酵8
?
12h，將古龍酸母液中聚合糖類分解為單糖及二糖，單糖及二糖為小分子結構，易于微生物利用；
[0016](6)向發酵后的混合液中加入占古龍酸母液質量百分比為0.2
?
0.4％的活性炭并攪拌均勻，除去部分色素，過濾后得到生物碳源復配液；
[0017]步驟二：復合碳源的復配：
[0018]將45
?
50重量份的生物碳源復配液與3
?
5重量份的糖、5
?
7重量份的粗甘油和余量的水混合攪拌均勻即得復合碳源，所述生物碳源復配液、糖、粗甘油和水的總量為100重量份。
[0019]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中使用碳酸鈉調節混合液pH。除了采用碳酸鈉外還可以采用氫氧化鈉、碳酸氫鈉等對古龍酸母液進行pH調整。
[0020]作為本專利技術的進一步改進，所述混凝劑為聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺配合使用進行混凝沉淀，混凝效果好，添加過程中邊添加邊攪拌觀察沉淀情況。
[0021]作為本專利技術的進一步改進，步驟(4)中濾液與木瓜蛋白酶混合后，在32～35℃條件下進行水解。
[0022]作為本專利技術的進一步改進，步驟(5)中混合液在室溫條件下邊攪拌邊發酵8
?
12h。
[0023]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟(6)中加入粉末活性炭，攪拌40
?
90min。
[0024]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟(6)中加入活性炭攪拌均勻后采用離心分離的方式進行過濾。
[0025]本專利技術的有益效果是：本專利技術將古龍酸母液進行除雜并將其內的大分子斷鏈為小分子形成生物碳源，其與糖和粗甘油混合形成復合碳源，古龍酸母液和粗甘油作為碳源的原料成本低，經發酵而來的古龍酸母液含有充足的微量元素及生物因子，無需額外補加，進一步降低了原料成本，副產古龍酸母液預處理后形成的小分子酸、糖及醇搭配能夠有效促進反硝化細菌群落結構多樣性，通過預處理古龍酸母液得到的復合碳源有機物生物利用率高達95％以上，反硝化速率快，本專利技術利用了工業副產物生產復合碳源，有效降低碳源成本，將廢物重新利用，變廢為寶，創造經濟價值的同時利于生態環境的保護，具有超高的實際應用前景。
附圖說明
[0026]圖1為具體實施例2中進出水的總氮數據圖；
[0027]圖2為具體實施例3中進出水的總氮數據圖；
[0028]圖3為具體實施例4中進出水的總氮數據圖。
具體實施方式
[0029]為了更好的理解本專利技術，下面結合具體實施例對本專利技術進行進一步闡述，但本專利技術不僅僅局限于以下的實施例。
[0030]實施例1：一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法，具體步驟如下：
[0031]一、現在對古龍酸母液進行預處理：
[0032](1)用碳酸鈉調節100重量份的古龍酸母液pH至6.5；
[0033](2)加入PAC和PAM混凝沉淀；
[0034](3)過濾去除沉淀物；
[0035](4)向濾液中加入2重量份的木瓜蛋白酶，在33℃溫度下水解6小時；
[0036](5)加入3重量份的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種以副產古龍酸母液為基底生產復合碳源的方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：古龍酸母液預處理：(1)調節古龍酸母液pH值到6
?
8；(2)向古龍酸母液中加入混凝劑進行混凝沉淀；(3)對步驟(2)中古龍酸母液進行過濾，去除膠體及雜質顆粒；(4)向步驟(3)的濾液中添加占古龍酸母液質量百分比為1
?
3％的木瓜蛋白酶進行水解4
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7h，古龍酸母液中蛋白質在木瓜蛋白酶條件下分解為肽及氨基酸；(5)向步驟(4)所得的混合液中加入占古龍酸母液質量百分比為2
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5％的纖維素酶，發酵8
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12h，將古龍酸母液中聚合糖類分解為單糖及二糖；(6)向發酵后的混合液中加入占古龍酸母液質量百分比為0.2
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0.4％的活性炭并攪拌均勻，除去部分色素，過濾后得到生物碳源復配液；步驟二：復合碳源的復配：將45
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50重量份的生物碳源復配液與3
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5重量份的糖、5
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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王磊，葉小兵，趙媛，薛祖祺，
申請(專利權)人：淮安湛清生態環境材料有限公司，
類型：發明
國別省市：