CN107698051A - 肠衣肝素生产废水资源化利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)固形蛋白质分离：将肠衣肝素生产废水用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱、废水增压泵、自清洗过滤器、袋式过滤器、循环水箱、超滤水泵、超滤装置和超滤产水箱，部分过滤废水从超滤装置顶部的返回管线返回循环水箱；(2)水溶性有机质分离：将超滤透过液用纳滤装置分离出水溶性有机质的浓缩液；(3)盐水分离：将纳滤透过液用反渗透装置分离出盐分的浓缩液，透过液成为淡水进行回收利用。本发明的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，可以将废水中的蛋白质、氨基酸、盐等分类分离出来，进行资源化利用。

Description

肠衣肝素生产废水资源化利用的方法
技术领域
本发明涉及一种肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，属于肠衣肝素生产废水资源化利用技术领域。
背景技术
肠衣肝素生产过程中会产生大量的蛋白质固形物、水解蛋白、氨基酸、盐等物质，在提取肝素后这些物质一般作为废料排放，不仅污染环境增加环保处理设施的负荷，还浪费资源。因此，需要开发肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，可以将肠衣肝素生产废水中的蛋白质固形物、水解蛋白、氨基酸、盐等分类分离出来，进行资源化利用，可以减少环境污染的压力，而且能获得更大的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，可以将肠衣肝素生产废水中的蛋白质固形物、水解蛋白、氨基酸、盐等分类分离出来，进行资源化利用，可以减少环境污染的压力，而且能获得更大的经济效益和社会效益。
为解决上述技术问题，本发明的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：
(1)固形蛋白质分离：将肠衣肝素生产废水用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，固形蛋白质的浓缩液用于加工饲料或肥料，所述固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱、废水增压泵、自清洗过滤器、袋式过滤器、循环水箱、超滤水泵、超滤装置和超滤产水箱，废水箱中的废水用废水增压泵先后输送到自清洗过滤器、袋式过滤器过滤后进入循环水箱，循环水箱中的过滤废水用超滤水泵输送到超滤装置，超滤装置的超滤透过液输送至超滤产水箱，部分过滤废水从超滤装置顶部的返回管线返回循环水箱；
(2)水溶性有机质分离：将超滤装置的超滤透过液用纳滤装置分离出水溶性有机质的浓缩液，水溶性有机质的浓缩液用于加工液体有机肥，纳滤装置透过液再进入反渗透装置分离；
(3)盐水分离：将纳滤装置的透过液用反渗透装置分离出含3％-6％盐分的浓缩液，盐分的浓缩液用于调配饱和食盐水，透过液成为淡水进行回收利用。
作为本发明的改进，所述步骤(2)中纳滤装置包括按序设置的有机质分离增压泵、还原剂加药装置、保安过滤器、有机质分离高压泵、纳滤膜浓缩设备和有机质产水箱，有机质分离增压泵的进口与超滤产水箱连接，有机质分离增压泵的出口管线与保安过滤器的进口连接，保安过滤器的出口与有机质分离高压泵的进口连接，有机质分离高压泵的出口与纳滤膜浓缩设备的进口连接，在保安过滤器前的有机质分离增压泵的出口管线上连接有还原剂加药装置，纳滤膜浓缩设备的透过液输送到有机质产水箱，纳滤膜浓缩设备的浓缩液输送到有机质浓水箱并且部分浓缩液能通过返回管线返回有机质分离高压泵的进口。
作为本发明的改进，所述步骤(3)中反渗透装置包括按序连接的盐水分离增压泵、保安过滤器、盐水分离高压泵、反渗透膜浓缩设备和淡水箱，有机质产水箱与盐水分离增压泵的进口连接，反渗透膜浓缩设备的透过液输送至淡水箱，反渗透膜浓缩设备的浓缩液输送到盐水箱。
作为本发明的改进，所述步骤(1)中自清洗过滤器的滤孔直径为100微米，袋式过滤器的孔径为50微米，超滤装置的膜丝截流分子量为5万道尔顿。
作为本发明的改进，所述步骤(2)中纳滤装置的保安过滤器的滤孔直径为5微米，纳滤膜浓缩设备的膜截流分子量小于500道尔顿，纳滤膜浓缩设备的浓缩倍数为5-10倍，纳滤膜浓缩设备的工作压力为1.0-2.5MPa。
作为本发明的改进，所述步骤(3)中反渗透装置的保安过滤器的滤孔直径为5微米，反渗透膜浓缩设备的工作压力为4.0-6.0MPa。
作为本发明的改进，所述步骤(1)中固形蛋白质分离装置还包括超滤装置冲洗系统和超滤装置清洗系统，所述超滤装置冲洗系统包括超滤冲洗水箱、超滤冲洗泵和加药系统，超滤冲洗泵的进口与超滤冲洗水箱连接，加药系统与超滤冲洗泵的出口连接，加药系统后的超滤冲洗泵的一路出口管线与超滤装置的进口相连接，加药系统后的超滤冲洗泵的另一路出口管线与超滤装置的超滤透过液输送管线相连接，所述超滤装置清洗系统包括超滤清洗水箱、超滤清洗泵和超滤清洗循环管线，超滤清洗泵的进口与超滤清洗水箱连接，超滤清洗泵的出口管线与超滤装置的进口相连接，超滤清洗循环管线的一端与超滤装置的顶部出口相连接，超滤清洗循环管线的另一端与超滤清洗水箱连接。
作为本发明的改进，所述加药系统包括酸液加入装置、碱液加入装置和次氯酸钠杀菌剂加入装置，酸液pH值为2-3，碱液pH值为9-10。
作为本发明的改进，所述步骤(2)中纳滤装置还包括淡水冲洗泵，淡水冲洗泵采用反渗透装置的透过液冲洗，淡水冲洗泵出口与保安过滤器进口连接。
作为本发明的改进，所述步骤(3)中反渗透装置还包括淡水冲洗泵，淡水冲洗泵进口与淡水箱连接，淡水冲洗泵出口与保安过滤器进口连接。
本发明的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：(1)固形蛋白质分离：将肠衣肝素生产废水用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，固形蛋白质的浓缩液用于加工饲料或肥料，所述固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱、废水增压泵、自清洗过滤器、袋式过滤器、循环水箱、超滤水泵、超滤装置和超滤产水箱，废水箱中的废水用废水增压泵先后输送到自清洗过滤器、袋式过滤器过滤后进入循环水箱，循环水箱中的过滤废水用超滤水泵输送到超滤装置，超滤装置的超滤透过液输送至超滤产水箱，部分过滤废水从超滤装置顶部的返回管线返回循环水箱；(2)水溶性有机质分离：将超滤装置的超滤透过液用纳滤装置分离出水溶性有机质的浓缩液，水溶性有机质的浓缩液用于加工液体有机肥，纳滤装置的透过液再进入反渗透装置分离；(3)盐水分离：将纳滤装置的透过液用反渗透装置分离出含3％-6％盐分的浓缩液，盐分的浓缩液用于调配饱和食盐水，透过液成为淡水进行回收利用，本发明肠衣肝素生产废水资源化利用的方法可以将肠衣肝素生产废水中的蛋白质固形物、水解蛋白、氨基酸、盐等分类分离出来，进行资源化利用，可以减少环境污染的压力，而且能获得更大的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明肠衣肝素生产废水资源化利用装置示意图。
图2为本发明肠衣肝素生产废水资源化利用的方法工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，肠衣肝素生产废水资源化利用装置，所述肠衣肝素生产废水资源化利用装置包括按序设置的固形蛋白质分离装置、纳滤装置和反渗透装置，所述固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱1、废水增压泵2、自清洗过滤器3、袋式过滤器4、循环水箱5、超滤水泵6、超滤装置7和超滤产水箱8，废水箱1中的废水用废水增压泵2先后输送到自清洗过滤器3、袋式过滤器4过滤后进入循环水箱5，循环水箱5中的过滤废水用超滤水泵6输送到超滤装置7，超滤装置7的超滤透过液输送至超滤产水箱8，部分过滤废水从超滤装置7顶部的返回管线返回循环水箱5，超滤装置7的超滤透过液进入纳滤装置分离，透过液再进入反渗透装置分离。固形蛋白质的浓缩液主要集中在循环水箱5，固形蛋白质的浓缩液用于加工饲料或肥料。
作为本发明的改进，所述纳滤装置包括按序设置的有机质分离增压泵9、还原剂加药装置10、保安过滤器11、有机质分离高压泵12、纳滤膜浓缩设备13和有机质产水箱14，有机质分离增压泵9的进口与超滤产水箱8连接，有机质分离增压泵9的出口管线与保安过滤器11的进口连接，保安过滤器11的出口与有机质分离高压泵12的进口连接，有机质分离高压泵12的出口与纳滤膜浓缩设备13的进口连接，在保安过滤器11前的有机质分离增压泵9的出口管线上连接有还原剂加药装置10，纳滤膜浓缩设备13的透过液输送到有机质产水箱14，纳滤膜浓缩设备13的浓缩液输送到有机质浓水箱15并且部分浓缩液能通过返回管线返回有机质分离高压泵12的进口。
作为本发明的改进，所述反渗透装置包括按序连接的盐水分离增压泵16、保安过滤器17、盐水分离高压泵18、反渗透膜浓缩设备19和淡水箱20，有机质产水箱14与盐水分离增压泵16的进口连接，反渗透膜浓缩设备19的透过液输送至淡水箱20，反渗透膜浓缩设备19的浓缩液输送到盐水箱21。
作为本发明的改进，所述自清洗过滤器3的滤孔直径为100微米，袋式过滤器4的孔径为50微米，超滤装置7的膜丝截流分子量为5万道尔顿。
作为本发明的改进，所述纳滤装置的保安过滤器11的滤孔直径为5微米，纳滤膜浓缩设备13的膜丝截流分子量小于500道尔顿，纳滤膜浓缩设备13的浓缩倍数为5-10倍，纳滤膜浓缩设备13的工作压力为1.0-2.5MPa。
作为本发明的改进，所述反渗透装置的保安过滤器17的滤孔直径为5微米，反渗透膜浓缩设备19的工作压力为4.0-6.0MPa。反渗透膜浓缩设备19的脱盐率达99.5％。
作为本发明的改进，所述固形蛋白质分离装置还包括超滤装置冲洗系统和超滤装置清洗系统，所述超滤装置冲洗系统包括超滤冲洗水箱22、超滤冲洗泵23和加药系统，超滤冲洗泵23的进口与超滤冲洗水箱22连接，加药系统与超滤冲洗泵23的出口连接，加药系统后的超滤冲洗泵23的一路出口管线与超滤装置7的进口相连接，加药系统后的超滤冲洗泵23的另一路出口管线与超滤装置7的超滤透过液输送管线相连接，所述超滤装置清洗系统包括超滤清洗水箱24、超滤清洗泵25和超滤清洗循环管线，超滤清洗泵25的进口与超滤清洗水箱24连接，超滤清洗泵25的出口管线与超滤装置7的进口相连接，超滤清洗循环管线的一端与超滤装置7的顶部出口相连接，超滤清洗循环管线的另一端与超滤清洗水箱24连接。
作为本发明的改进，所述加药系统包括酸液加入装置26、碱液加入装置27和次氯酸钠杀菌剂加入装置28，酸液pH值为2-3，碱液pH值为9-10。
作为本发明的改进，所述纳滤装置还包括淡水冲洗泵29，淡水冲洗泵29采用反渗透装置的透过液冲洗，淡水冲洗泵29出口与保安过滤器11进口连接。
作为本发明的改进，所述反渗透装置还包括淡水冲洗泵29，淡水冲洗泵29进口与淡水箱20连接，淡水冲洗泵29出口与保安过滤器17进口连接。
根据上述肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：
(1)固形蛋白质分离：将肠衣肝素生产废水用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，固形蛋白质的浓缩液用于加工饲料或肥料，所述固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱、废水增压泵、自清洗过滤器、袋式过滤器、循环水箱、超滤水泵、超滤装置和超滤产水箱，废水箱中的废水用废水增压泵先后输送到自清洗过滤器、袋式过滤器过滤后进入循环水箱，循环水箱中的过滤废水用超滤水泵输送到超滤装置，超滤装置的超滤透过液输送至超滤产水箱，部分过滤废水从超滤装置顶部的返回管线返回循环水箱；
(2)水溶性有机质分离：将超滤装置的超滤透过液用纳滤装置分离出水溶性有机质的浓缩液，水溶性有机质的浓缩液用于加工液体有机肥，纳滤装置的透过液再进入反渗透装置分离；
(3)盐水分离：将纳滤装置的透过液用反渗透装置分离出含3％-6％盐分的浓缩液，盐分的浓缩液用于调配饱和食盐水，透过液成为淡水进行回收利用。
膜分离技术是利用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术，膜分离过程是一种无相变、低能耗物理分离过程，具有高效、节能、无污染、操作方便和用途广等特点。膜分离技术可作为一种清洁生产工艺，代替传统的蒸馏浓缩、高速离心分离、萃取、离子交换树脂吸附、生化处理中沉降等工艺。
肠衣肝素提取废水随pH、温度的不同变化蛋白会部分析出，析出的蛋白会造成膜分离组件的严重堵塞，影响膜的寿命。所以必须在水溶性有机质分离及盐水分离工艺前进行去除。固液分离后固体作为蛋白饲料或喷雾(薄膜)干燥后制取蛋白质粉，液体进入下道工序分离水溶性有机质。
自清洗滤器用于阻挡大颗粒杂质，过滤精度为100微米。
考虑到原水水质及膜的使用寿命，系统的实际运行情况等因素，选用国产高耐氧化性超滤膜。当装置操作压力达到0.2MPa，且透过液通量达不到要求时，该组装置将要进行化学清洗。化学清洗前用水将料液罐中的料液顶出超滤装置，再用滤后水对原料罐和装置进行清洗，直到原料罐、装置及管道冲洗彻底后，再用增压泵将滤后水泵入超滤产水侧，对超滤装置进行反洗，将超滤膜浓水流道中的截留物冲出超滤膜，最后在原料罐配制清洗液，启动增压泵，对装置进行循环清洗，直到通量达到要求后，用滤后水将装置冲洗干净待用。
药洗系统包括杀菌及酸、碱系统。加杀菌系统含NaClO溶液箱、计量泵；加酸、碱系统含溶液箱、酸碱计量泵。
水溶性有机质分离部分由高压泵、保安过滤系统、有机质分离主机、透过液水箱组成。在此分离部分大部分水溶性有机质如水解蛋白、氨基酸等被浓缩5-10倍后，可经喷雾(薄膜)干燥后生产水解蛋白氨基酸粉或者用于生产液体有机肥。透过液进入下道工艺进行盐水分离。水回收率80％以上。
盐水分离部分由高压泵、保安过滤系统、盐水分离主机、透过液水箱组成。在此分离部分盐液被浓缩2倍后，浓度约为5波美度，水回收率50％以上。
需要注意的是，具体实施方式仅仅是对本发明技术方案的解释和说明，不应将其理解为对本发明技术方案的限定，任何采用本发明实质发明内容而仅作局部改变的，仍应落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)固形蛋白质分离：将肠衣肝素生产废水用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，固形蛋白质的浓缩液用于加工饲料或肥料，所述固形蛋白质分离装置包括按序连接的废水箱、废水增压泵、自清洗过滤器、袋式过滤器、循环水箱、超滤水泵、超滤装置和超滤产水箱，废水箱中的废水用废水增压泵先后输送到自清洗过滤器、袋式过滤器过滤后进入循环水箱，循环水箱中的过滤废水用超滤水泵输送到超滤装置，超滤装置的超滤透过液输送至超滤产水箱，部分过滤废水从超滤装置顶部的返回管线返回循环水箱；
(2)水溶性有机质分离：将超滤装置的超滤透过液用纳滤装置分离出水溶性有机质的浓缩液，水溶性有机质的浓缩液用于加工液体有机肥，纳滤装置的透过液再进入反渗透装置分离；
(3)盐水分离：将纳滤装置的透过液用反渗透装置分离出含3％-6％盐分的浓缩液，盐分的浓缩液用于调配饱和食盐水，透过液成为淡水进行回收利用。
2.根据权利要求1所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(2)中纳滤装置包括按序设置的有机质分离增压泵、还原剂加药装置、保安过滤器、有机质分离高压泵、纳滤膜浓缩设备和有机质产水箱，有机质分离增压泵的进口与超滤产水箱连接，有机质分离增压泵的出口管线与保安过滤器的进口连接，保安过滤器的出口与有机质分离高压泵的进口连接，有机质分离高压泵的出口与纳滤膜浓缩设备的进口连接，在保安过滤器前的有机质分离增压泵的出口管线上连接有还原剂加药装置，纳滤膜浓缩设备的透过液输送到有机质产水箱，纳滤膜浓缩设备的浓缩液输送到有机质浓水箱并且部分浓缩液能通过返回管线返回有机质分离高压泵的进口。
3.根据权利要求1所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(3)中反渗透装置包括按序连接的盐水分离增压泵、保安过滤器、盐水分离高压泵、反渗透膜浓缩设备和淡水箱，有机质产水箱与盐水分离增压泵的进口连接，反渗透膜浓缩设备的透过液输送至淡水箱，反渗透膜浓缩设备的浓缩液输送到盐水箱。
4.根据权利要求1所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)中自清洗过滤器的滤孔直径为100微米，袋式过滤器的孔径为50微米，超滤装置的膜丝截流分子量为5万道尔顿。
5.根据权利要求2所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(2)中纳滤装置的保安过滤器的滤孔直径为5微米，纳滤膜浓缩设备的膜截流分子量小于500道尔顿，纳滤膜浓缩设备的浓缩倍数为5-10倍，纳滤膜浓缩设备的工作压力为1.0-2.5MPa。
6.根据权利要求3所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(3)中反渗透装置的保安过滤器的滤孔直径为5微米，反渗透膜浓缩设备的工作压力为4.0-6.0MPa。
7.根据权利要求1所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)中固形蛋白质分离装置还包括超滤装置冲洗系统和超滤装置清洗系统，所述超滤装置冲洗系统包括超滤冲洗水箱、超滤冲洗泵和加药系统，超滤冲洗泵的进口与超滤冲洗水箱连接，加药系统与超滤冲洗泵的出口连接，加药系统后的超滤冲洗泵的一路出口管线与超滤装置的进口相连接，加药系统后的超滤冲洗泵的另一路出口管线与超滤装置的超滤透过液输送管线相连接，所述超滤装置清洗系统包括超滤清洗水箱、超滤清洗泵和超滤清洗循环管线，超滤清洗泵的进口与超滤清洗水箱连接，超滤清洗泵的出口管线与超滤装置的进口相连接，超滤清洗循环管线的一端与超滤装置的顶部出口相连接，超滤清洗循环管线的另一端与超滤清洗水箱连接。
8.根据权利要求7所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述加药系统包括酸液加入装置、碱液加入装置和次氯酸钠杀菌剂加入装置，酸液pH值为2-3，碱液pH值为9-10。
9.根据权利要求2所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(2)中纳滤装置还包括淡水冲洗泵，淡水冲洗泵采用反渗透装置的透过液冲洗，淡水冲洗泵出口与保安过滤器进口连接。
10.根据权利要求3所述的肠衣肝素生产废水资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤(3)中反渗透装置还包括淡水冲洗泵，淡水冲洗泵进口与淡水箱连接，淡水冲洗泵出口与保安过滤器进口连接。
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