CN102515408A - 磷虾加工废水处理与综合利用的方法 - Google Patents

Abstract

一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，包括以下步骤：1)、收集南极磷虾加工废水2)、粗滤加工废水后得到滤液，3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′，4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′，5)、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉，6)、使用反渗透系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船上的日常补给用水。通过粗滤和膜集成技术处理南极磷虾加工废水，不仅可以将废水中的有效物质提取出，避免资源浪费，同时经过膜集成技术处理后的净化水可以重新用于捕捞船的生活补给用水，从而有效降低对环境的污染，符合国家发展蓝色经济的要求，同时构建了绿色环保的生产模式。

Description

磷虾加工废水处理与综合利用的方法

技术领域：

本发明属于水产品加工技术，具体是一种南极磷虾加工过程中产生加工废水的处理与综合利用方法。

背景技术：

磷虾，尤其是南极磷虾是地球上数量最多，繁衍能力最强的单种生物资源之一，在南极生态系统中占有非常重要的地位，目前南极磷虾生物蕴藏量约为4-6亿吨，其年可捕捞量在0.6-1亿吨之间，相当于目前全世界鱼类和其他水产品年捕获量的总和。南极磷虾不仅蕴藏量十分惊人，而且营养价值极高。它是人们今天已经发现的含蛋白质最高的生物之一，蛋白质含量达干重的百分之五十以上，因此对人类来说，磷虾是一种非常理想的食物或饲料的来源，因此南极磷虾资源被喻为人类未来的蛋白资源仓库。

由于南极距离我国遥远，捕捞船从南极捕捞南极磷虾后运回我国需要数月的时间，而冷冻南极磷虾作为一种运回我国的初级产品，具有需要高能耗的冷藏保存、保质时间短等问题，因此在捕捞船上直接加工南极磷虾得到最终产品是目前重要的议题。由于冷冻南极磷虾或者活南极磷虾体内含80％左右的水分，若南极磷虾体内水分太多，会对其加工过程中带来很多不利因素，如提取虾油时需要使用更多的有机溶剂，或者在干燥过程中需要更多的能量等。因此可以采用适当的技术将南极磷虾体内的水分脱除一大部分后再经行加工处理，是一种经济理想的加工模式。国内外已经出现了很多加工磷虾的方法，有些专利为磷虾前处理提供技术方案，如《脱水磷虾和其制备方法》(公开号为CN 1265009A)和《一种南极磷虾虾肉制取方法和设备》(公开号为CN 101904347 A)，同样也有些专利为磷虾的综合加工提供了完整的技术方案如《新的制备磷虾粉的方法》(公开号为CN 101827529 A)和《从磷虾制备富含Ω-3的海洋磷脂的方法》(公开号为CN 101652462 A)等。但在这些以磷虾为加工对象的专利中，未发现针对南极磷虾加工废水的处理方法，而南极磷虾加工废水中固形物含量最高可达10％以上，其中主要含有蛋白质等物质，如果直接排放，不仅会造成部分经济损失，而会带来严重的环境污染问题，与世界各国普遍重视的环境污染与可持续发展的要求不相符，尤其是不符合南极海洋生物资源养护委员会对南极生态保护的要求。

发明内容：

本技术是针对捕捞船上加工南极磷虾过程中产生的加工废水为技术对象，提供一种综合处理的技术方案，可有效提取南极磷虾加工废水中的营养物质，如蛋白质等，同时采用膜集成技术对加工废水进行综合处理，达到处理水的船上重新回用、节能减排的效果。

本发明要解决的技术问题是提供一种南极磷虾加工废水处理与综合利用的方法，解决南极磷虾在加工过程中产生的废水直接排放从而造成资源浪费和污染环境的问题，采用一系列膜集成技术，将南极磷虾加工废水中的有效物质提取出，得到南极磷虾蛋白粉，并且南极磷虾加工废水经过处理后，可作为捕捞船的日常补给用水。

本发明是按如下技术方案实现的：

一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，包括以下步骤：1)、收集南极磷虾加工废水，2)、粗滤加工废水后得到滤液，3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′，4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′，5)、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到磷虾蛋白粉，6)、使用反渗透系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船上的日常补给用水；

一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，具体包括以下步骤：

1)、收集南极磷虾加工废水：将刚捕捞上来的南极磷虾蒸煮或微波加热，使用压榨设备将蒸煮过的南极磷虾压榨脱水，得到磷虾虾饼和磷虾压榨水，磷虾虾饼与磷虾压榨水分离率为1∶1-3，即压榨出1kg磷虾虾饼同时得到1-3L磷虾蒸煮压榨废水，冷冻南极磷虾需置于自然室温环境中使之解冻后，再将其进行蒸煮和压榨的步骤，收集所有过程中产生的加工废水作为处理对象；

2)、粗滤加工废水后得到滤液：使用200-400目的滤布将加工废水进行粗滤，去除较为明显的沉淀物，得到滤液；

3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′：使用超滤膜设备对滤液进行超滤处理，超滤膜截留分子量在2000-8000之间，压力控制在0.3mPa-0.7mPa之间，温度控制在25℃-45℃之间，得到被超滤膜截留下来的浓缩液A和通过超滤膜的透过液A′；

4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′：使用纳滤膜设备对透过液A′进行纳滤处理，纳滤膜截留分子量为200，压力控制在0.5mPa-1.5mPa之间，温度控制在20℃-45℃之间，得到被纳滤膜截留下来的浓缩液B和通过纳滤膜的透过液B′；

5)、分别蒸发干燥处理浓缩液A和浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉：收集浓缩液A和浓缩液B，并分别对其进行蒸发干燥，蒸发干燥浓缩液A和浓缩液B后得到南极磷虾蛋白粉；

6)、使用反渗透膜系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船日常补给用水：使用反渗透系统对透过液B′进行反渗透处理，反渗透系统压力维持在1.0mPa-2.0mPa之间，温度控制在20℃-45℃之间，得到被反渗透系统截留的浓缩水和净化水，净化水可直接用于捕捞船上的日常补给用水，浓缩水进入船上污水处理设备进行深度处理。

本发明与现有技术对比的有益效果：

通过粗滤和膜集成技术处理南极磷虾加工废水，不仅可以将废水中的有效物质提取出，避免资源浪费，同时经过膜集成技术处理后的净化水可以重新用于捕捞船的生活补给用水，符合国家发展蓝色经济的要求，同时构建了绿色环保的生产模式。

具体实施方式：

下面通过实施例详细叙述本发明的方法步骤：

一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，它的方法步骤包括：1)、收集南极磷虾加工废水，2)、粗滤加工废水后得到滤液，3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′，4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′，5)、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉，6)、使用反渗透系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船的日常补给用水；

实施例1：

1、收集南极磷虾加工废水：取冷冻南极磷虾195kg，经解冻融化、蒸煮、压榨步骤，收集得到南极磷虾加工废水136L；

2、粗滤加工废水后得到滤液：使用200目的滤布将136L加工废水进行粗滤，去除较为明显的沉淀物，得到滤液135L；

3、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′：使用超滤膜装置对135L滤液进行超滤膜过滤处理，超滤膜截留分子量为2000，压力控制在0.3mPa-0.5mPa之间，温度在20℃-28℃之间，得到被超滤膜截留下来的浓缩液A和通过超滤膜的透过液A′，最终得到33L浓缩液A，得到102L透过液A′；

4、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′：使用纳滤膜装置对102L透过液A′进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜截留分子量为200，压力控制在在0.5mPa-0.8mPa之间，温度在20℃-29℃之间，得到被纳滤膜截留下来的浓缩液B和通过纳滤膜的透过液B′，最终得到26L浓缩液B，得到76L透过液B′；

5、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到磷虾南极蛋白粉：收集33L浓缩液A和26L浓缩液B，使用蒸发设备对其进行蒸发干燥，蒸发干燥浓缩液A得到11.2kg南极磷虾蛋白粉，蒸发干燥浓缩液B得到3.7kg南极磷虾蛋白粉；

6、使用反渗透系统处理透过液B′，得到净化水用于捕捞船的日常补给用水：使用反渗透系统对76L透过液B′进行反渗透处理，反渗透系统压力维持在1.0-1.4mPa之间，温度控制在20℃-28℃之间，得到净化水42L，可直接用于捕捞船上的日常补给用水，得到34L浓缩水进入捕捞船上的污水处理系统进行深度处理达到排放标准后予以排放。

实施例2：

1、收集南极磷虾加工废水：取冷冻南极磷虾336kg，经解冻融化、蒸煮、压榨步骤，收集得到南极磷虾加工废水229L；

2、粗滤加工废水后得到滤液：使用300目的滤布将229L蒸煮压榨废水进行粗滤，去除较为明显的沉淀物，得到滤液225L

3、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′：使用超滤膜装置对225L滤液进行超滤膜过滤处理，超滤膜截留分子量为5000，压力控制在0.4mPa-0.6mPa之间，温度在25℃-35℃之间，得到被超滤膜截留下来的浓缩液A和通过超滤膜的透过液A′，最终得到61L浓缩液A，得到164L透过液A′；

4、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′：使用纳滤膜装置对164L透过液A′进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜截留分子量为200，压力控制在在0.7mPa-1.2mPa之间，温度在29℃-38℃之间，得到被纳滤膜截留下来的浓缩液B和通过纳滤膜的透过液B′，最终得到45L浓缩液B，得到119L透过液B′；

5、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉：收集61L浓缩液A和45L浓缩液B，使用蒸发设备对其进行蒸发干燥，蒸发干燥浓缩液A得到16.5kg磷虾蛋白粉，蒸发干燥浓缩液B得到6.5kg南极磷虾蛋白粉；

6、使用反渗透系统处理透过液B′，得到净化水用于捕捞船的日常补给用水：使用反渗透系统对119L透过液B′进行反渗透处理，反渗透系统压力维持在1.3-1.7mPa之间，温度控制在28℃-39℃之间，得到净化水71L，可直接用于捕捞船上的日常补给用水，得到48L浓缩水进入捕捞船上的污水处理系统进行深度处理达到排放标准后予以排放。

实施例3：

1、收集南极磷虾加工废水：取冷冻南极磷虾874kg，经解冻融化、蒸煮、压榨步骤，收集得到磷虾加工废水623L；

2、粗滤加工废水后得到滤液：使用300目的滤布将623L蒸煮压榨废水进行粗滤，去除较为明显的沉淀物，得到滤液616L

3、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′：使用超滤膜装置对616L滤液进行超滤膜过滤处理，超滤膜截留分子量为8000，压力控制在0.5mPa-0.8mPa之间，温度在35℃-45℃之间，得到被超滤膜截留下来的浓缩液A和通过超滤膜的透过液A′，最终得到168L浓缩液A，得到448L透过液A′；

4、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′：使用纳滤膜装置对448L透过液A′进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜截留分子量为200，压力控制在在0.9mPa-1.5mPa之间，温度在36℃-45℃之间，得到被纳滤膜截留下来的浓缩液B和通过纳滤膜的透过液B′，最终得到132L浓缩液B，得到316L透过液B′；

5、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉：收集168L浓缩液A和132L浓缩液B，使用蒸发设备对其进行蒸发干燥，蒸发干燥浓缩液A得到56.8kg南极磷虾蛋白粉，蒸发干燥浓缩液B得到17.1kg南极磷虾蛋白粉；

6、使用反渗透系统处理透过液B′，得到净化水用于捕捞船的日常补给用水：使用反渗透系统对316L透过液B′进行反渗透处理，反渗透系统压力维持在1.5-2.0mPa之间，温度控制在36℃-45℃之间，得到净化水169L，可直接用于捕捞船上的日常补给用水，得到147L浓缩水进入捕捞船上的污水处理系统进行深度处理达到排放标准后予以排放。

Claims (2)

1.一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，其特征在于包括以下步骤：1)、收集南极磷虾加工废水2)、粗滤加工废水后得到滤液，3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′，4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′，5)、分别蒸发干燥处理超滤膜浓缩液A和纳滤膜浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉，6)、使用反渗透系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船上的日常补给用水。

2.根据权利要求1所述的一种磷虾加工废水处理与综合利用的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、收集南极磷虾加工废水：将刚捕捞上来的南极磷虾蒸煮或微波加热，使用压榨设备将蒸煮过的南极磷虾压榨脱水，得到磷虾虾饼和磷虾压榨水，磷虾虾饼与磷虾压榨水分离率为1∶1-3，即压榨出1kg磷虾虾饼同时得到1-3L磷虾蒸煮压榨废水，冷冻南极磷虾需置于自然室温环境中使之解冻后，再将其进行蒸煮和压榨的步骤，收集所有过程中产生的加工废水作为处理对象；

2)、粗滤加工废水后得到滤液：使用200-400目的滤布将加工废水进行粗滤，去除较为明显的沉淀物，得到滤液；

3)、超滤膜过滤处理滤液，得到浓缩液A和透过液A′：使用超滤膜设备对滤液进行超滤处理，超滤膜截留分子量在2000-8000之间，压力控制在0.3mPa-0.7mPa之间，温度控制在25℃-45℃之间，得到被超滤膜截留下来的浓缩液A和通过超滤膜的透过液A′；

4)、纳滤膜过滤处理透过液A′，得到浓缩液B和透过液B′：使用纳滤膜设备对透过液A′进行纳滤处理，纳滤膜截留分子量为200，压力控制在0.5mPa-1.5mPa之间，温度控制在20℃-45℃之间，得到被纳滤膜截留下来的浓缩液B和通过纳滤膜的透过液B′；

5)、分别蒸发干燥处理浓缩液A和浓缩液B，得到南极磷虾蛋白粉：收集浓缩液A和浓缩液B，并分别对其进行蒸发干燥，蒸发干燥浓缩液A和浓缩液B后得到南极磷虾蛋白粉；

6)、使用反渗透膜系统处理透过液B′，得到的净化水用于捕捞船日常补给用水：使用反渗透系统对透过液B′进行反渗透处理，反渗透系统压力维持在1.0mPa-2.0mPa之间，温度控制在20℃-45℃之间，得到被反渗透系统截留的浓缩水和净化水，净化水可直接用于捕捞船上的日常补给用水，浓缩水进入船上污水处理设备进行深度处理。