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97百分号,蛋白质回收率90百分号,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/论文网L,浊度小于2NTU,可作为壳聚糖生产工艺洗涤水回用。

关键字: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50百分号的前述碱液,得大量Ca(OH)2沉淀,收率97百分号。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

Fig1TheFlowChartoftheImprovedCraftwork

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4500mg/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COD23。7mg/L,浊度2NTU,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10百分号,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5百分号左右,50百分号用于脱蛋白阶段,另外50百分号用于含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30mL5百分号盐酸溶液。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。2百分号。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20mL5百分号氢氧化钠溶液。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=1665mg/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。3百分号[4]。

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