酵母菌处理赖氨酸生产废水
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1 废水水质、水量情况
赖氨酸生产过程中正常排放的生产废水可进行浓、稀分流，其中浓废水排放量约占总排放量的30%，经浓、稀分流后的水质水量情况见表1。
表1 赖氨酸生产废水水质水量情况
项目
浓废水
稀废水
合并后
水量(m3/d)
300
700
1000
CODcr(mg/L)
25600
3600
10200
BOD5(mg/L）
16800
21600
6552
SS（mg/L）
5220
134
1660
硫酸盐（mg/L）
15000
866
5106
pH
4
8.5
2 酵母菌生化试验
2.1 装置与材料
主要试验装置：摇瓶机，3000mL三角瓶，超净台，无菌室，恒温室，菌种操作器材等。
主要试验材料：酵母菌种，浓废水，盐酸。
化验器材：CODCr测定装置，酸度计，离心沉降机，分析天平，化学药品等。
2.2 试验方法
在16个三角瓶中分别加入1000mL浓废水，按试验要求调节pH值，然后按要求比例加入预先制备好的酵母种子液，置于摇瓶机上进行恒温摇瓶，发酵一定时间后取出化验。
控制参数为温度、pH值、接种量和发酵时间。
2.3 试验结果讨论
2.3.1 pH值的影响
pH值对CODCr去除率的影响见表2。
表2 pH值对处理效果的影响
pH
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
进水CODcr（mg/L）
26800
26800
26800
26800
26800
出水CODcr（mg/L）
9582
8102
8683
10876
15430
去除率（%）
64.2
69.8
6704
59.4
43.4
注 温度32℃，时间20h；接种量10%。
表2的数据表明：pH对处理效果的影响非常明显，最佳发酵的pH值为4.0左右。当pH值＞5.0时，处理效果明显下降。
2.3.2 温度的影响
温度对CODCr去除率的影响见表3。
表3 温度对处理效果的影响
温度（℃）
28
30
32
34
进水CODcr(mg/L)
25680
27560
26800
26342
出水CODcr（mg/L）
13650
10845
8102
9254
去除率
47.8
60.6
69.8
64.9
注 pH4.0L；时间20h；接种量10%
表3的数据表明：温度对处理效果的影响较为明显，最佳发酵温度为32℃左右。当温度＜30℃时，处理效果明显下降。
2.3.3 发酵时间的影响
发酵时间对CODCｒ去除率的影响见表4。
表4 发酵时间对处理效果的影响
发酵时间(h）
16
18
20
22
24
进水CODcr(mg/L）
26800
26800
26800
26800
26800
出水CODcr（mg/L）
14256
11340
8102
8064
7988
去除率（%）
46.2
57.7
69.8
70.0
70.2
注 温度32℃；pH4.0；接种量10%。
表4的数据表明：发酵时间越长，处理效果越好，20h时已达到较好的处理效果，20h后去除率增加不明显。
2.3.4 接种量的影响
接种量对CODCr去除率的影响见表5。
表5 接种量对处理效果的影响
接种量（%）
5
10
15
进水CODcr（mg/L）
25680
25680
25680
出水COD(mg/L）
15827
8032
7805
去除率（%）
39.4
68.7
70.6
注 pH值4.0；温度32℃；时间20h。
表5的数据表明：接种量越大，处理效果越好，接种量为10%时已达到较好的处理效果，＞10%后去除率增加不明显。
2.4 试验结论
①最佳工艺控制参数为：pH值4.0；发酵温度32℃；发酵时间20h；接种量10%。
②研究结果表明，在最佳工艺条件下，酵母菌处理工艺对CODCr的去除率可达到70%，同时还具有很强的耐硫酸盐抑制作用性能。
3 工程应用情况
3.1 工艺流程
将该技术应用于300m3/d规模的赖氨酸生产废水处理工程，其流程如图1。
3.2 工艺控制条件
根据试验研究的筛选结果，各工艺参数确定为：发酵温度32℃；发酵时间20h；pH值4.0；接种量10%；接种周期7d。
3.3 运行结果分析
工程调试正常后，前10d的运行结果见表6。
表6数据表明，CODCr的去除率在62.8%～68.8%，基本达到试验研究的水平，为后续进一步处理达标排放提供了基础，同时还可回收酵母蛋白约950kg/d，其市场售价为3000元/t，即酵母蛋白的回收价值约为2850元/d。
表6 工程运行结果
序号
水量（m3/d）
进水CODcr(mg/L）
出水CODcr（mg/L）
去除率（%）
酵母产生量（kg/d）
1
321
27383
9032
67.0
1100
2
295
26540
8521
67.9
960
3
313
24326
8673
64.4
930
4
274
25679
8023
68.8
970
5
282
25730
8417
67.3
940
6
326
26542
8568
67.7
1020
7
275
24986
8542
65.8
980
8
288
27732
10316
62.8
980
9
330
23642
8649
63.4
880
10
323
25630
9329
63.6
930
注 酵母产生量数据为折干量。
3.4 经验体会
①pH值对处理效果的影响很大，在调试过程中曾因生产车间浓、稀废水没有分流清楚，导致pH值较高的稀废水混入，使酵母菌生化池的pH值达到6.0，结果该天的处理效果明显下降，因此对生产管理的要求应十分严格。
②温度的控制对运行效果明显，温度过低酵母菌生产缓慢，影响处理效果；温度过 高则菌体生长迅速，菌种容易老化，必须频繁换种。
③由于酵母菌生长的最佳pH值为4.0，在此pH值下其他细菌难以生存，因此无须对废水进行消毒杀菌，大大降低了运行成本。
④该工艺具有较好的经济效益，回收的酵母蛋白的价值扣除运行成本后，还有约850元/d 的经济效益，可达到以废养废的目的。
⑤本技术需与好氧处理工艺结合，才能使赖氨酸生产废水处理至达标排放。单一的酵母菌处理不能直接使处理出水达标排放，因此本技术适用于高浓度有机废水的前处理，以降低整个废水处理过程的运行成本。
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