[發明專利]一種利用真菌微藻共生系統處理氨糖加工廢水的方法

有效

• 申請號: 202210246498.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114751520B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 韓志萍;彭元懷;葛歆;王勝;楊娟
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N3/00;C02F3/32;C12N1/10;C02F103/36;C12R1/685;C12R1/785
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 許佳

本發明公開了一種利用真菌微藻共生系統處理氨糖加工廢水的方法，屬于生物環境環保技術領域。本發明通過構建真菌微藻共生系統，纖細裸藻和黑霉菌、毛霉菌馴化形成藻菌微球，即保障了污水處理效果，又可使藻菌團自然沉降，減少了離心回收的處理量，同時避免了菌團懸浮帶來的管道堵塞問題。應用藻菌共生系統直接處理氨糖加工廢水，替代現行的先化學處理、再生物處理的工藝，避免化學試劑使用過程中造成的二次污染問題。經過本發明的方法處理得到的氨糖加工廢水符合提取類制藥工業水污染物排放標準，對于促進氨糖加工生產具有重要促進意義。

技術領域

本發明涉及一種利用真菌微藻共生系統處理氨糖加工廢水的方法，屬于生物環境環保技術領域。

背景技術

氨糖(GlcN)，全稱氨基葡萄糖，分子式C₆H₁₃NO₅，由葡萄糖的一個羥基被氨基取代形成，在自然界中通常以多糖或接合多糖的形式存在于蝦蟹殼及真菌細胞壁中。這種有機物是人體關節軟骨基質中合成蛋白聚糖所必需的物質，其軟骨素藥劑廣泛用于骨關節疾病的預防和治療。

然而，GlcN產業發展面臨巨大的環境壓力。GlcN制備的原料庫主要是蝦殼，制備主要流程包括：蝦殼脫碳酸鈣、脫蛋白、脫色，得到甲殼素；甲殼素高溫下酸解，得到GlcN粗品；GlcN粗品經過濾除渣、再結晶后，得純化產物。其中蝦殼脫碳酸鈣需使用濃度為5％的鹽酸浸泡；甲殼素酸解需使用濃度為30％的鹽酸，每制備1噸GlcN，需消耗濃度為30％的鹽酸約8.5噸，因此導致了GlcN加工廢水具有高COD值和高氯根含量(Cl^-濃度3％-5％)的特點。GlcN廢水中的氯根多以無機形態(Cl^-)存在，與水體中的金屬離子一起構成氯鹽，而輕金屬氯鹽一般具有很好的水溶性，不易從水體中清除，如果治理不徹底，這些廢水排入水體后，會破壞漁業生產、水產養殖和淡水資源，嚴重時還會污染地下水和飲用水源，嚴重的是在某些特定的條件下，Cl^-可與水中的有機物產生化學作用，生成一系列氯代烴，對人體產生一定程度的致癌作用。目前，廢水處理已經成為GlcN加工企業產業升級過程中亟需解決的問題。

目前，人們常用稀釋法降低廢水中Cl^-的濃度，即將原廢水與低Cl^-負荷的廢水混合，經氣浮、氧化和沉淀處理后，使水質COD(化學需氧量)降低到0.8g/L左右，再進一步稀釋，使水質達到三級排放標準(COD0.5g/L)。稀釋法運行成本較低，操作簡便，但場地和水量需求大，且COD總量并未降低，不具有長期性。其他應用范圍較小的Cl^-去除方法包括：(1)沉淀法，使用藥劑和Cl^-作用生成沉淀物，通過離心或過濾的方法除去沉淀物。由于輕金屬氯鹽均易溶于水，需要使用含重金屬的藥劑，如硝酸銀和聚合硫酸亞鐵。(2)離子交換法，將Cl^-吸附到荷正電的高分子材料上，再用OH^-或其他陰離子將Cl^-代替下來，從而收集Cl^-。(3)膜分離法，又分為電滲析和反滲透兩種途徑，即分別在外加直流電場或壓力的驅動下，Cl^-透過膜材料向一側移動，達到富集的效果，再行除去。這些處理技術普遍存在成本高或二次污染的特點，限制了在實際工程中的應用。

去除氯離子主要是為了實現后續廢水生物處理和達到回用水氯化物標準，而生物處理可以同時清除Cl^-、COD和BOD(生物需氧量)。生物處理通過微生物對廢水進行凈化，微生物將廢水中的各種物質轉化或降解，供其自身在生長和繁殖所需，或者間接的促進各種離子的絮凝沉降，從而使廢水得到凈化，生物處理包括好氧處理、厭氧處理和厭氧/好氧組合工藝三種。好氧法在處理低鹽度廢水時具有很大的優勢，但當廢水中的Cl^-濃度大于3g/L時，就會對好氧生物處理系統產生抑制作用，微生物降解能力大大降低；在厭氧條件下，微生物生長較緩，生物活性卻提高了，當陰陽離子同時存在時，產生拮抗作用，可以有效降低高鹽度廢水的鹽濃度，因而人們一直在篩選和馴化可在厭氧條件下生長的耐鹽微生物。