殼聚糖生產(chǎn)廢液的資源化處理3400字

1、殼聚糖生產(chǎn)廢液的資源化處理3400字摘要：通過改進(jìn)工藝流程，對殼聚糖生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液綜合 治理，回收廢液中的蛋白質(zhì)和熟石灰，不僅解決了殼聚糖生產(chǎn)的 環(huán)境保護(hù)難題，而且變廢為寶，提高了經(jīng)濟效益。ca（oh）2回收率 97%,蛋白質(zhì)回收率90%,廢液經(jīng)vtbr二級生化處理-fenton試劑 氧化-反滲透除鹽后出水cod小于25mg/l，濁度小于2ntu,可作 為殼聚糖生產(chǎn)工藝洗滌水回用。中水回用殼聚糖作為一種天然高分子絮凝劑，由于其自身結(jié) 構(gòu)上的特點，在水處理中已展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。其在飲用水 1及污水領(lǐng)域，如在對含重金屬離子9、印染廢水、乳化液 6、食品加工7, 8、城市生活污水5、有機酸10

2、等廢水進(jìn) 行處理時均展現(xiàn)了良好的處理效果。但殼聚糖生產(chǎn)時，產(chǎn)生的工 藝廢水的特征為四高：高酸濃度、高堿濃度、高無機鹽（主要是氯 化鈣等）含量和高有機物（主要是溶解性蛋白質(zhì)、色素和脂肪等）含 量。導(dǎo)致殼聚糖生產(chǎn)工藝污染嚴(yán)重，同時大量有用資源被浪費。 而目前所采用的污染治理方法不是處理成本太高（精細(xì)法），就是 二次污染和資源浪費嚴(yán)重（粗放法）1、2.因此，本文對殼聚糖生 產(chǎn)廢液進(jìn)行污染治理與綜合利用的新工藝資源化處理工藝研究，調(diào)整和改進(jìn)了殼聚糖的生產(chǎn)工藝流 程，降低了酸堿消耗11,回收了氫氧化鈣、蛋白質(zhì)等有用物 質(zhì)，并使洗滌水回用，具有明顯的環(huán)境和經(jīng)濟效益。1. 改進(jìn)的工藝流程設(shè)計原理：針對傳統(tǒng)工

3、藝中存在反應(yīng)時間長、濃堿消耗大、 廢液污染環(huán)境等問題，本文設(shè)計一套新的工藝流程，提出在靜態(tài) 浸潤條件下制備殼聚糖11,工藝流程示意圖見圖1.如圖1所 示，此工藝分為三個階段，每個階段可以在廢水處理的同時回收 有一定附加值的資源，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本文主 要闡述在本工藝基礎(chǔ)上，殼聚糖生產(chǎn)廢液的綜合利用。2. 改進(jìn)工藝分析2. 1稀酸脫鈣階段此階段的廢液中主要污染物為稀鹽酸和氯化鈣，用脫乙酰后 的廢堿液來調(diào)節(jié)該稀酸液的ph使之大于12,要達(dá)到此ph值，一 般要消耗50%的前述堿液，得大量ca(oh)2沉淀，收率 97%. ca(oh)2/殼聚糖產(chǎn)率質(zhì)量比為2. 22： 1.2.2稀堿脫

4、蛋白階段此階段的污染物主要是rnioh廢液和蛋白質(zhì)。有研究報道此階 段廢水可以加堿后回用，繼續(xù)脫蛋白2,但據(jù)本文在實際工廠考 察，此部分出水cod、ss分別高達(dá)12000mg/l. 2250mg/l,如果回 用將影響蛋白質(zhì)脫除，因此本工藝對此部分廢水加濃硫酸調(diào)ph=4 后。加殼聚糖絮凝劑沉淀回收蛋白質(zhì)，每噸廢水可得1.8kg粗蛋 白。其上清液cod含量在4500mg/l左右，采用vtbr二級生化- fenton試劑氧化-反滲透除鹽進(jìn)行后續(xù)處理3.(有關(guān)vtbr二級生 化處理部分見另文發(fā)表）出水cod23.7mg/l,濁度2ntu,可回用做 為殼聚糖生產(chǎn)工序洗滌用水。2. 3濃堿脫乙?；A段雖然

5、在脫乙酰階段，乙?；娜コ牡臍溲趸c很少， 不到氫氧化鈉投加量的10%,但由于本工藝在浸潤條件下脫乙酰， 沒有可分離堿液回用。但可將其通過洗滌稀釋至5%左右，50%用于 脫蛋白階段，另外50%用于含cq2+酸液中和。3. 各階段出水水質(zhì)分析3. 1脫鈣后廢水水質(zhì)以5g蟹殼為計算基準(zhǔn)，脫鈣階段消耗30ml5%鹽酸溶液。當(dāng)將 脫鈣后的蟹殼粉用水洗滌至ph值6-7時，需要消耗80ml水；向脫 鈣洗滌液中加90ml脫乙酰后洗滌堿液，ph值=12. 5, cod為 70mg/l,廢液量為200ml.調(diào)其ph值為中性后除鹽，含鹽量（氯化 鈉）理論計算值為1. 2%.出水由于cod小于100mg/l,

6、不考慮進(jìn)行 生化處理，出水直接脫鹽后回用。3. 2脫蛋白廢水水質(zhì)以5g蟹殼為計算基準(zhǔn)，脫蛋白階段消耗20ml5%氫氧化鈉溶 液。濾出的含蛋白堿煮液cod=21715mg/l,調(diào)ph值二4后加殼聚糖 回收蛋白，上清液cod=19109mg/l；而后與100ml脫蛋白洗滌液 cod=1665mg/l混合,混合后廢液cod為4572mg/l.此部分廢水進(jìn) vtbr 級生化處理，出水cod=530mg/l,廢液量120ml.本階段反 應(yīng)沒有新投加堿液，所用堿液是脫乙酰階段回流堿液，所帶入的 鹽份為此堿液被中和后硫酸鈉鹽，理論含量為1.3%4.3. 3脫乙 酰廢液水質(zhì)由于本階段廢液都被回用，故沒有廢液排

7、放。其中廢液中所 含的蛋白質(zhì)、醋酸鈉含量很小，對廢水的cod及鹽份含量波動的 影響很小，故可忽略不計。3. 4fenton試劑氧化處理后水質(zhì)由于含蛋白洗滌液經(jīng)生化處理后cod仍高達(dá)330mg/l,帶有一 定的黃色。既沒有達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，更不能回用洗滌。故采用 fenton試劑氧化，來做深度處理。經(jīng)過反應(yīng)條件的摸索，得出可 行性fenton試劑投加方式：I%h2o220ml/1, 5%feso4120ml/l,反應(yīng)時間 3 小時,出水 cod=145mg/l （再做混凝cod下降10個cod,下降幅度不大，故不 考慮再做混凝），溶液基本上呈無色透明狀。3. 5深度除鹽處理后水質(zhì)由于反滲透除鹽技

8、術(shù)已是很成熟的工藝。因此，不做深入討 論，僅給出反滲透除鹽設(shè)備進(jìn)、出水水質(zhì)，供科研、工程人員參 考。（1）脫鈣洗滌液進(jìn)脫鹽設(shè)備前cod=70mg/l,廢液量為40m3/t （蟹殼）,含鹽率（氯化鈉）1.2%. （2）脫蛋白洗滌液經(jīng)生化、 fenton試劑氧化處理后出水cod=145mg/l,廢液量為24m3/1 （蟹 殼），含鹽率（硫酸鈉）1.3%. （3）兩溶液混合后cod為98mg/l,含鹽 率1. 3%,廢液量為64m3/1蟹殼，此為脫鹽設(shè)備進(jìn)水水質(zhì)。以目前傳統(tǒng)的脫鹽設(shè)備工作效率計算，經(jīng)反滲透處理后，廢 液cod去除率應(yīng)在80%以上，廢液中鹽份去除率應(yīng)在90%以上。脫 鹽后出水cod小于

9、25mg/l,濁度小于2ntu,含鹽率小于0. 15%, 可作為洗滌水回用。4. 廢液的資源化處理工藝?yán)麧櫡治?）將脫乙酰廢堿液用于氫氧化鈣回收，產(chǎn)品均勻細(xì)膩。 ca（oh）2/殼聚糖產(chǎn)率質(zhì)量比為2.22： 1,按大連鑫蝶殼聚糖廠年產(chǎn) 量200噸計，可得ca（oh）2444噸/年，按市場價工業(yè)級氫氧化鈣 1450元/噸算，每年可的毛利64. 4萬元。2）用殼聚糖絮凝下來的沉淀物，含有大量蛋白質(zhì)及部分股+、 so42+及一些微量元素，可用來生產(chǎn)飼料蛋白。按大連鑫蝶殼聚糖 廠年處理量52200噸廢水，年產(chǎn)蛋白101.27噸。每噸粗蛋白按市 場價5000元/噸計，則年回收價值50. 6萬元。絮凝劑殼

10、聚糖以市 價7萬元/噸計，年處理廢水所需殼聚糖費用36. 54萬元。因此， 用殼聚糖絮凝蛋白質(zhì)處理廢水的毛利為14萬元。3）洗滌水經(jīng)深度處理后回用。30%h2o2以目前市場價格1400 元/噸，工業(yè)級feso4200元/噸計，fenton試劑后續(xù)處理運行成本 0. 933元/噸+1.2元/噸二2. 11元/噸，與生化處理運行成本（以1元 /噸計算）和反滲透除鹽運行成本（電費0. 5元/噸+膜更換0. 5元/ 噸）合計后，總運行成本不超過4元/噸。由于此處理后廢水可作 為洗滌水后用，故可節(jié)約工業(yè)用水費用2元/噸（一般工業(yè)用水價 格為6元/噸），在取得了經(jīng)濟效益的同時又做到了環(huán)保的雙贏。5.結(jié)論本文針對殼聚糖生產(chǎn)過程中排放