CN101333021A

CN101333021A - 甲壳素生产废水的预处理方法

Info

Publication number: CN101333021A
Application number: CNA2007100697222A
Authority: CN
Inventors: 靳慧霞; 方士杰; 董滨
Original assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Current assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: CN101333021B

Abstract

本发明公开了一种甲壳素生产废水的预处理方法，其处理步骤如下：a.将碱煮废水放入反应器(6)内至最低控制水位，并加入混凝剂；b.将酸浸废水缓慢放入反应器(6)内，与此同时启动位于反应器(6)的最低控制水位(6)以下的气浮器(1)从而不间断对废水混合液进行气浮处理，不同pH值条件下不同等电点的蛋白质即时析出并浮出水平面(3)呈蛋白质浮渣；c.及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面(3)上清除；d.当反应器(6)内废水混合液的水位达到最高控制水位(7)时，停止放入酸浸废水，然后放完反应器(6)内的废水。本发明的预处理方法成本低、快速高效、能避免处理过程中的第二次污染、预处理效果好。

Description

甲壳素生产废水的预处理方法

技术领域

本发明涉及一种生产废水的处理方法，具体讲是一种甲壳素生产废水的预处理方法。

背景技术

甲壳素的生产一般分为清洗-酸浸-碱煮-再清洗四道工序，其中主要的污染为酸浸废水和碱煮废水。由于在酸浸和碱煮过程中会有大量虾肉和蟹肉中的蛋白质进入废水中，造成废水中的COD浓度很高。据调查，这两股废水COD均在(3～6)×10⁴mg/L左右，酸浸废水pH≤1，碱煮废水pH≥12，可见污染负荷相当高，而且处理难度很大。

目前对于甲壳素生产中产生的酸浸废水和碱煮废水的处理方法主要有以下两种：

1、一次性分别处理法

处理酸浸废水：调节酸性废水的PH值在8～9，然后进行沉淀过滤分离，过滤的出水再加入硫酸后生成硫酸钙沉淀，再进行沉淀分离；

处理碱煮废水：调节碱性废水的PH值在4～5，然后进行沉淀过滤分离，过滤的出水再加入石灰，再进行沉淀分离。

该处理方法COD的去除率不理想，蛋白质回收率不理想，废水处理效果不稳定，处理过程中使用大量酸碱，使处理费用高，且会造成第二次污染。

2、生物处理法

其中包括厌氧生物处理、兼氧生物处理和好氧生物处理及其联合处理方法。与以上一次性分别处理法相比，该方法COD的去除率和蛋白质回收率均较理想，废水处理效果稳定，处理费用低，不会造成二次污染。但该方法必须要有良好的预处理方法相配合才能发挥出最佳处理效果。

而现有技术的预处理方法主要以下三种：

1、加混凝剂混凝法

通过投加混凝剂的方法使废水中蛋白质胶体絮凝析出，再采用沉淀或气浮的方法将析出的胶体絮去除。该方法可以有效的去除部分蛋白质，但处理不够完全，无法将不同等电点的蛋白质最大量的析出。

2、电解法

利用甲壳素生产废水含盐量高的特点，通过电解将氯离子氧化成氯气，继而对水中有机物进行氧化去除，这样，可以降低下一步生物处理的难度。但该方法的处理成本过高，造成了推广应用的困难。

3、化学氧化法

在反应池内投加适量的化学氧化试剂，如Fenton试剂等，将废水中的有机物氧化为二氧化碳和水。但应用在高浓度甲壳素废水中，药剂投加量非常大，成本很高，造成二次污染问题严重，此外，加化学氧化试剂会加大废水中盐离子的浓度，对后续生物处理产生毒性，影响生物处理效果。

从以上分析可以看出，现有技术的生物处理法的预处理方法，均存在各自的不足，使生物处理方法难以发挥出最佳处理效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种将不同等电点的蛋白质最大量地析出、投资及运行成本均很低即处理费用低、能避免处理过程中的第二次污染、对后续生物处理不产生毒性、使生物处理方法能够发挥出最佳处理效果的甲壳素生产废水的预处理方法。

本发明的技术方案是，提供一种甲壳素生产废水的预处理方法，其处理步骤如下：

a、将碱煮废水放入反应器内至最低控制水位，并加入混凝剂，混凝剂的加入量控制在碱煮废水处于反应器最低控制水位时为200～2000mg/L；所述反应器的最低控制水位为最低淹没气浮器，最高不超过反应器总高度的60％；

b、将酸浸废水缓慢放入反应器内，所述缓慢指将反应器内的废水混合液的pH值的下降速度控制在≤0.1pH/min范围内，与此同时启动位于反应器的最低控制水位以下的气浮器不间断对废水混合液进行气浮处理，不同pH值条件下不同等电点的蛋白质即时析出并浮出水平面呈蛋白质浮渣；

c、及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面上清除；

d、当反应器内废水混合液的水位达到最高控制水位时，停止放入酸浸废水，将反应器水平面的蛋白质浮渣全部清除后，放完反应器内的废水混合液；所述反应器的最高控制水位为反应器的碱煮废水的入口处和酸浸废水的入口处中的处于低位的入口处以下。

所述混凝剂的加入量优选控制在碱煮废水处于反应器最低控制水位时为1000～1800mg/L。

所述混凝剂优选聚合氯化铝。

所述反应器的最低控制水位可为反应器总高度的30％～60％，优选为反应器总高度的30％～50％。

所述及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面上清除，指先将浮在水平面的蛋白质浮渣即时集中，再及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面上清除。

所述将碱煮废水放入反应器内至最低控制水位指经过设于反应器顶端壁的碱煮废水管及阀门放入和关闭；所述将酸浸废水缓慢放入反应器内指经过设于反应器顶端壁的酸浸废水管及阀门放入；所述停止放入酸浸废水，指经过设于反应器顶端壁的酸浸废水管上的阀门关闭；所述放完反应器内废水混合液指经设于反应器底端壁的排水管及阀门放完。

所述酸浸废水管位于碱煮废水管的下方；所述反应器的最高控制水位为酸浸废水水管的出水口以下。

本发明甲壳素生产废水的预处理方法与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：

1、本发明的方法以废制废，利用酸性废水和碱性废水中含有大量胶体蛋白的水质特点，通过不断改变反应器中pH值的方法，将不同等电点的蛋白质即胶体蛋白全部最大量且快速析出，本发明可采用十分简单的设备，在处理过程中也仅投加了少量的混凝剂，投资及运行成本均很低，其处理费用低廉，其操作也非常简便省力，本发明为甲壳素生产行业提供了一种快速高效的甲壳素生产废水的预处理方法。

2、本发明的方法在反应器内直接采用气浮方法处理，COD去除率十分理想(酸碱废水中的COD可降低50％左右)；同时，从反应器内清除的蛋白质浮渣完全可回收利用，其经济效益明显(酸碱废水中蛋白质的回收率可以达到70％以上)；本发明的方法避免了处理过程中的第二次污染，其去除污染物、净化水质的作用十分明显；即本发明具有良好的社会效益和经济效益。

3、本发明的方法废水预处理效果十分稳定，大幅度减轻了下一步生物处理法的负担，对后续生物处理不产生毒性，使下一步的生物处理方法能够发挥出最佳处理效果。

附图说明

附图是本发明甲壳素生产废水的预处理方法的工作原理示意图。

图中所示1、气浮器，2、最低控制水位，3、水平面，4、酸浸废水管，41、酸浸废水管的阀门，5、碱煮废水管，51、碱煮废水管的阀门，6、反应器，7、最高控制水位，8、电动刮板，9、蛋白质浮渣收集器，10、排水管，101、排水管的阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如附图所示。

本发明甲壳素生产废水的预处理方法，其处理步骤如下：

a、将碱煮废水即碱性废水(pH≥12)放入反应器6内至最低控制水位2，即打开设于反应器6顶端壁的碱煮废水管5的阀门51放入碱煮废水，并(人工)加入混凝剂，混凝剂的加入量控制在碱煮废水处于反应器6最低控制水位2时为200～2000mg/L；即按此时反应器6内的总水量每升加入混凝剂200～2000毫克。所述混凝剂的加入量优选控制在碱煮废水处于反应器6最低控制水位2时为1000～1800mg/L。即按此时反应器6内的总水量每升加入混凝剂1000～1800毫克。所述混凝剂优选聚合氯化铝。如一个具体实例：最低水位时的容量1000升加入聚合氯化铝粉末1500克。所述反应器的最低控制水位2为最低淹没气浮器1，最高不超过反应器总高度的60％，可为反应器6总高度的30％～60％，优选为反应器6总高度的40％～50％，如本实施例约为50％。待碱煮废水达到最低控制水位2线时，关闭阀门51。所述反应器6一般不设盖板。

b、将酸浸废水(pH≤1)，缓慢放入反应器6内，即经过设于反应器6顶端壁的酸浸废水管4及其阀门41放入；所述缓慢指将反应器6内的废水混合液的pH值的下降速度控制在≤0.1pH/min范围内，操作时，一般使用现有技术的市售的在线pH值测定仪(图中未示出)来实现其控制，与此同时启动位于反应器6的最低控制水位2以下的气浮器1从而不间断对废水混合液进行气浮处理，不同pH值条件下不同等电点的蛋白质即时析出并浮出水平面3呈蛋白质浮渣(图中未示出)。

c、将浮在水平面3的蛋白质浮渣即时集中，并及时将蛋白质浮渣从反应器6内的水平面3上清除：经浮在水平面3上的水平移动的电动刮板8即时集中在浮在水平面的蛋白质浮渣收集器9内，所述蛋白质浮渣收集器9的顶端面基本与水平面3平齐，再用浮吸器(图中未示出)将蛋白质浮渣从反应器6内的水平面3上清除至反应器6外的容器中以供回收利用。

d、当反应器6内废水混合液的水位达到最高控制水位7时，停止放入酸浸废水，即关闭阀门41。将反应器6水平面3上的蛋白质浮渣全部清除后，放完反应器6内的废水混合液，所述放完反应器6内废水混合液指经设于反应器6底端壁的排水管10及阀门101放完。所述反应器6的最高控制水位7为反应器6的碱煮废水的入口处和酸浸废水的入口处中的位低的入口处以下，在本实施例中酸浸废水管4及阀门41设于碱煮废水管5及阀门51的下方，所以本实施例的反应器6的最高控制水位7为酸浸废水管4的出水口以下。经以上预处理的废水混合液放出后可进入后续生物处理法的处理过程。

以上为一批次废水预处理全过程，要进行下一批次废水的预处理，关闭阀门101，重复以上步骤即可。如此反复循环，直至全部处理完甲壳素生产所产生的碱煮废水和酸浸废水。

本发明的侧重点在于提供一种甲壳素生产所产生的碱煮废水和酸浸废水的预处理方法，至于设备如在线pH值测定仪、气浮器1、浮渣收集器9和浮吸器、电动刮板8、反应器6、管道和阀门5、4、10、51、41、101均完全采用现有技术的市售产品如杭州力明分析仪器有限公司、泰兴市思源环保成套设备厂、宜兴市金盛环保设备有限公司、无锡润飞环保机械厂等公司或厂的产品。

本发明不仅局限于以上实施例，凡在本发明方法独立权利要求保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内，如：所述混凝剂的加入量也可选择优选以外的量；所述混凝剂也可采用聚合氯化铁等；所述各管的排列方式及位置也允许有变化；所述及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面上清除也可采用现有技术的其它设备先集中，在量小时，甚至可以采用人工方法清除出反应器外，也可采用浮吸器的吸入口在水平面移动以直接吸服的方式；等等。以上这些变化均在本发明的保护范围内。

Claims

1、一种甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：其处理步骤如下：

a、将碱煮废水放入反应器(6)内至最低控制水位，并加入混凝剂，混凝剂的加入量控制在碱煮废水处于反应器(6)最低控制水位(2)时为200～2000mg/L；所述反应器(6)的最低控制水位为最低淹没气浮器(1)，最高不超过反应器(6)总高度的60％；

b、将酸浸废水缓慢放入反应器(6)内，所述缓慢指将反应器(6)内的废水混合液的pH值的下降速度控制在≤0.1pH/min范围内，与此同时启动位于反应器(6)的最低控制水位(2)以下的气浮器(1)从而不间断对废水混合液进行气浮处理，不同pH值条件下不同等电点的蛋白质即时析出并浮出水平面(3)呈蛋白质浮渣；

c、及时将蛋白质浮渣从反应器内的水平面(3)上清除；

d、当反应器(6)内废水混合液的水位达到最高控制水位(7)时，停止放入酸浸废水，将反应器(6)水平面(3)的蛋白质浮渣全部清除后，放完反应器(6)内的废水混合液；所述反应器(6)的最高控制水位(7)为反应器(6)的碱煮废水的入口处和酸浸废水的入口处中的处于低位的入口处以下。

2、根据权利要求1所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述混凝剂的加入量控制在碱煮废水处于反应器(6)最低控制水位(2)时为1000～1800mg/L。

3、根据权利要求1或2所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述混凝剂优选聚合氧化铝。

4、根据权利要求1所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述反应器(6)的最低控制水位(2)为反应器(6)总高度的30％～60％。

5、根据权利要求4所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述反应器(6)的最低控制水位(2)为反应器(6)总高度的40％～50％。

6、根据权利要求1所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述及时将蛋白质浮渣从反应器(6)内的水平面(3)上清除，指先将浮在水平面(3)的蛋白质浮渣即时集中，再及时将蛋白质浮渣从反应器(6)内的水平面(3)上清除。

7、根据权利要求1所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述将碱煮废水放入反应器(6)内至最低控制水位(2)，指经过设于反应器(6)顶端壁的碱煮废水管(5)及阀门(51)放入和关闭；所述将酸浸废水缓慢放入反应器(6)内指经过设于反应器(6)顶端壁的酸浸废水管(4)及阀门(41)放入；所述停止放入酸浸废水，指经过设于反应器(6)顶端壁的酸浸废水管(4)上的阀门(41)关闭；所述放完反应器(6)内废水混合液指经设于反应器(6)底端壁的排水管(10)及阀门(101)放完。

8、根据权利要求1或7所述的甲壳素生产废水的预处理方法，其特征在于：所述酸浸废水管(4)及阀门(41)设于碱煮废水管(5)及阀门(51)的下方，所述反应器(6)的最高控制水位(7)为酸浸废水管(4)的出水口以下。