壳聚糖生产废液的资源化处理(1)
2014-01-17 01:12
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摘要：通过改进工艺流程，对壳聚糖生产中产生的废液综合治理
摘要：通过改进工艺流程，对壳聚糖生产中产生的废液综合治理， 回收废液中的蛋白质和熟石灰，不仅解决了壳聚糖生产的环境保护难题，而且变废为宝， 提高了经济效益。ca（oh）2回收率97%，蛋白质回收率90%，废液经vtbr二级生化处理-fenton试剂氧化-反渗透除盐后出水cod小于25mg/l，浊度小于2ntu，可作为壳聚糖生产工艺洗涤水回用。 关键词：壳聚糖 废水处理 回收利用 中水回用壳聚糖作为一种天然高分子絮凝剂，由于其自身结构上的特点，在水处理中已展现了良好的应用前景。其在饮用水[1]及污水领域，如在对含重金属离子[9]、印染废水、乳化液[6]、食品加工[7，8]、城市生活污水[5]、有机酸[10]等废水进行处理时均展现了良好的处理效果。但壳聚糖生产时，产生的工艺废水的特征为四高：高酸浓度、高碱浓度、高无机盐（主要是氯化钙等）含量和高有机物（主要是溶解性蛋白质、色素和脂肪等）含量。导致壳聚糖生产工艺污染严重，同时大量有用资源被浪费。而目前所采用的污染治理方法不是处理成本太高（精细法）， 就是二次污染和资源浪费严重（粗放法） [1、2] .因此，本文对壳聚糖生产废液进行污染治理与综合利用的新工艺—资源化处理工艺研究，调整和改进了壳聚糖的生产工艺流程，降低了酸碱消耗[11]，回收了氢氧化钙、蛋白质等有用物质，并使洗涤水回用，具有明显的环境和经济效益。 1. 改进的工艺流程 设计原理：针对传统工艺中存在反应时间长、浓碱消耗大、废液污染环境等问题，本文设计一套新的工艺流程，提出在静态浸润条件下制备壳聚糖[11]，工艺流程示意图见图1.如图1所示，此工艺分为三个阶段，每个阶段可以在废水处理的同时回收有一定附加值的资源，具有明显的经济效益和环境效益。本文主要阐述在本工艺基础上，壳聚糖生产废液的综合利用。 2.改进工艺分析 2.1 稀酸脱钙阶段 此阶段的废液中主要污染物为稀盐酸和氯化钙，用脱乙酰后的废碱液来调节该稀酸液的ph使之大于12，要达到此ph值，一般要消耗50%的前述碱液，得大量ca（oh）2沉淀，收率97%.ca（oh）2/壳聚糖产率质量比为2.22：1. 2.2 稀碱脱蛋白阶段 此阶段的污染物主要是naoh 废液和蛋白质。有研究报道此阶段废水可以加碱后回用，继续脱蛋白[2]，但据本文在实际工厂考察，此部分出水cod、ss分别高达12000mg/l、2250mg/l，如果回用将影响蛋白质脱除，因此本工艺对此部分废水加浓硫酸调ph=4后。
图1壳聚糖改进工艺流程图 fig 1 the flow chart of the improved craftwork 加壳聚糖絮凝剂沉淀回收蛋白质，每吨废水可得1.8kg粗蛋白。其上清液cod含量在4500 mg/l左右，采用vtbr二级生化-fenton试剂氧化-反渗透除盐进行后续处理[3].（有关vtbr二级生化处理部分见另文发表）出水cod 23.7mg/l，浊度2 ntu，可回用做为壳聚糖生产工序洗涤用水。 2.3 浓碱脱乙酰基阶段 虽然在脱乙酰阶段，乙酰基的去除所消耗的氢氧化钠很少，不到氢氧化钠投加量的10%，但由于本工艺在浸润条件下脱乙酰，没有可分离碱液回用。但可将其通过洗涤稀释至5%左右，50%用于脱蛋白阶段，另外50%用于含ca2 酸液中和。 3.各阶段出水水质分析 3.1脱钙后废水水质 以5g蟹壳为计算基准，脱钙阶段消耗30ml 5%盐酸溶液。当将脱钙后的蟹壳粉用水洗涤至ph值6-7时，需要消耗80ml水；向脱钙洗涤液中加90ml脱乙酰后洗涤碱液，ph值=12.5，cod为70mg/l，废液量为200ml.调其ph值为中性后除盐，含盐量（氯化钠）理论计算值为1.2%.出水由于cod小于100mg/l，不考虑进行生化处理，出水直接脱盐后回用。 3.2脱蛋白废水水质 以5g蟹壳为计算基准，脱蛋白阶段消耗20ml 5%氢氧化钠溶液。滤出的含蛋白碱煮液cod=21715mg/l，调ph值=4后加壳聚糖回收蛋白，上清液cod=19109mg/l；而后与100ml脱蛋白洗涤液cod= 1665 m g/l混合，混合后废液cod为4572mg/l.此部分废水进vtbr二级生化处理，出水cod=530mg/l，废液量120ml.本阶段反应没有新投加碱液，所用碱液是脱乙酰阶段回流碱液，所带入的盐份为此碱液被中和后硫酸钠盐，理论含量为1.3% [4].共2页: 1 [2] 下一页 论文出处(作者):
