用壳聚糖二次处理糖蜜酒精废液的研究

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1、用壳聚糖二次处理糖蜜酒精废液的研究　　糖蜜酒精废液是以糖蜜为原料，经发酵生产酒精的过程中，从蒸馏塔底部排出的颜色深、污染大的酸性有机废水。目前尚未找到一种有效的治理方法。特别地，糖蜜酒精废液颜色污染严重，主要是酚类物质和氨基氮化合物等成分（美拉德色素，酚类色素和焦糖色素等）【1-3】，所以脱色是治理该酒精废液的重要步骤。国内有学者做过用活性炭【1-2】，壳聚糖【4】，或是聚氯化铝【5】处理酒精废液的研究，但存在这样或那样的问题：效果较好但成本高、二次污染大，稀释倍数太大或效果根本就不好；IVOG.L.【6】也提出用壳聚糖处理酒

2、精废液，效果好但稀释倍数大。另外，糖蜜酒精废液富含有机质、蛋白质、糖分、钾、钙、磷、有机盐、酵母尸体和微量元素等，可生化性好，可作为资源回用【7－8】。于是笔者尝试了直接用5倍稀释的糖蜜酒精废液培养云芝（C.versicolor），在获取高附加值的云芝多糖的同时对酒精废液进行预处理，效果较好但是发酵残液有待进一步处理。　　含量丰富的天然大分子壳聚糖是一种天然阳离子絮凝剂，是甲壳素脱去乙酰基后的产物,可有效除去废水中的有机物质，适于低浓有机废水的絮凝法处理。其机理是电中和废水中的带负电物质，或通过颗粒表面搭桥，使悬浮颗粒聚沉。本

3、研究就是要用壳聚糖对酒精废液进行处理，采用单因素分析法，确定影响絮凝效果的各因素的最佳值，再将所得结果用于处理提取了云芝多糖的酒精废液，取得了较好的效果，为糖蜜酒精废液的处理和资源化利用做了进一步的探索。　　1材料和方法　　1.1材料　　⑴糖蜜酒精废液（CODcr130,838mg/L,pH4.2）：广西贵港糖厂。　　⑵云芝(C.versicolor,本研究室保存)。　　⑶壳聚糖：生化试剂，粉状，上海源聚生物科技有限公司生产（脱乙酰度大于90%）。　　⑷聚丙烯酰胺(PAM)：化学纯，成都市联合化工试剂研究所生产。　　1.2培养

4、基的配置与糖蜜酒精废液的处理　　⑴培养基的配置：　　a斜面培养基：综合PDA30g，加入蒸馏水1000mL，煮沸溶解后分装灭菌，pH自然。　　b液体种子培养基：葡萄糖30g，蛋白胨10g，NaCl0.1g，MgSO4·7H2O5g，KH2PO41.5g，VB1微量，煮沸溶解后定容至1000mL，分装杀菌，pH自然。　　c发酵培养基：原始酒精废液稀释5倍后，添加微量VB1，分装杀菌，pH自然。　　⑵糖蜜酒精废液的预处理：把保存于斜面培养基上的菌种，用液体种子培养基活化，然后用酒精废液驯化，接入发酵培养基中，在适宜转速和温度下培养

5、5d。将发酵液过滤，滤液用于絮凝处理和检测，菌丝体用于提取有药效的云芝多糖和云芝多糖肽。　　⑶酒精废液的絮凝处理：取稀释到一定倍数的酒精废液25mL于100mL烧杯中，在一定pH下添加一定量的壳聚糖，中速磁力搅拌一定时间（新加坡产HI313型磁力搅拌器），静置，取上清液，检测CODcr和T650，计算脱色率。　　⑷PAM的助凝实验：在絮凝处理过的酒精废液中继续添加一定量的PAM，慢速搅拌10min，静置，取上清液,测CODcr和T650。　　1.3分析方法　　⑴用PHS－29A型酸度计测定pH。　　⑵按文献9测CODcr。　　

6、⑶用752C－1型紫外可见分光光度计测T650。　　⑷脱色率的计算（a为脱色后pH值）：【1】　　　　脱色率＝100%*（脱色液T650-pH为a时原液T650）/（100-pH为a时原液T650）　　2结果及讨论　　2.1各因素对壳聚糖处理糖蜜酒精废液的影响　　2.1.1温度对絮凝效果的影响　　取10倍稀释的原始酒精废液（pH6.3时T650为55.2,脱色后酒精废液pH为6.3），在不同温度下按方法1.2（2）实验。结果如表1。表1温度对T650的影响温度/℃18~2024~262829~3134~3639~41T6508

7、2.584.383.483.081.479.8　　　　由脱色率计算公式知，T650越大，脱色率越大，即絮凝效果越好。由表1可知，温度越低（但大于24℃），絮凝效果越好。这是因为，壳聚糖对色素分子的絮凝吸附是一个放热过程。但并不是温度越低越好，这体现在24－26℃下的T650（此温度区间内脱色率最大，为65%）比18－20℃下的大，这说明壳聚糖在酒精废液中的脱色过程存在最佳反应温度。从实际情况出发，最好选室温作为处理温度。　　2.1.2pH对絮凝效果的影响　　33℃（实验时室温）下，加酸碱调节10倍稀释糖蜜酒精废液的pH值，分别

8、为1.8、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.4，按方法1.2（2）实验，结果如图1所示。可知，pH4.0时脱色效果最好，达65%，但是pH大于8.0时，脱色率有少许升高。这一方面说明pH4.0时壳聚糖的絮凝能力最强；另一方面说明，pH大于8.0时废