CN113069926A - 一种中药废水中多糖物质提取系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中药废水中多糖物质提取系统及其方法，包括依次连通的预处理装置、超滤处理装置、中空纤维减压膜蒸馏装置；其中所述超滤处理装置包括超滤滤芯和进料桶；所述超滤滤芯和进料桶之间通过一循环泵连接；所述超滤滤芯包括壳体，所述壳体的下端设置有进水口，所述壳体的上端设置有滤液出水口和截留液出水口，所述截留液出水口与中空纤维减压膜蒸馏装置连通；所述壳体内均匀设置有若干超滤膜组件，相邻所述超滤膜组件之间设置有支撑组件，且支撑组件位于水流的流动方向上。本发明中采用超滤处理装置中的超滤膜组件进行过滤，以将中药废水中的多糖和蛋白质分离，实现了中药废水资源化。
Description
技术领域
本发明涉及中药废水处理领域，尤其涉及一种中药废水中多糖物质提取系统及其方法。
背景技术
中药制药企业排放的制药过程废水常含有悬浮物、天然有机物、氨氮、氰化物、挥发性酚等有毒有害物质，其组成十分复杂，且随着生产批次不同而大幅波动，因此极大的增加了中药废水达标排放的处理难度和处理成本。
相比于其他行业的工业废水，中药废水中含有大量的多糖，中药多糖具有多种生物活性，如抗癌、抗氧化、抗炎和免疫刺激活性等，可以资源化再利用，如果直接排放，会造成有价值物质的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种中药废水中多糖物质提取系统及其方法。
本发明的创新点在于采用超滤处理装置中的超滤膜组件进行过滤，以将中药废水中的多糖和蛋白质分离，实现了中药废水资源化。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
作为优选，包括依次连通的预处理装置、超滤处理装置、中空纤维减压膜蒸馏装置；其中所述超滤处理装置包括超滤滤芯和进料桶；所述超滤滤芯和进料桶之间通过一循环泵连接；所述超滤滤芯包括壳体，所述壳体的下端设置有进水口，所述壳体的上端设置有滤液出水口和截留液出水口，所述截留液出水口与中空纤维减压膜蒸馏装置连通；所述壳体内均匀设置有若干超滤膜组件，相邻所述超滤膜组件之间设置有支撑组件，且支撑组件位于水流的流动方向上。
作为优选，各所述支撑组件沿超滤滤芯长度方向交错设置。
作为优选，各所述支撑组件为金属丝过滤网。
作为优选，所述中空纤维减压膜蒸馏装置包括依次连通的加热机构、膜蒸馏机构以及冷凝机构；其中所述截留液出水口与加热机构连通；所述加热机构适于对截留液出水口排出的液体进行加热；所述膜蒸馏机构适于对加热机构加热后的液体进行蒸馏；所述冷凝机构适于对膜蒸馏机构中产生的蒸汽进行冷凝。
作为优选，所述膜蒸馏机构包括膜壳，所述膜壳的下端设置有进口，所述膜壳的上端设置有出口，且出口与加热机构连接；所述膜壳的侧壁上设置有与冷凝机构连通的蒸汽口；所述膜壳内设置有与出口连接的内管，所述内管上设置有若干小孔；所述内管外套设有中空纤维膜管；所述内管内设置有电加热管。
作为优选，所述内管的内侧壁上沿其长度方向设置有螺旋导流板。
为实现本发明目的，提供了另一种技术方案：
作为优选，所述中药废水中多糖物质提取工作方法采用权利要求1-6中任一项所述的提取系统；其提取工作方法包括：超滤处理，将进料桶中的中药废水通过循环泵打入到壳体内，经超滤膜组件过滤；中空纤维减压膜蒸馏处理，从截留出水口排出的液体经加热机构加热后进入到膜蒸馏机构中，蒸馏后的液体循环至加热机构中，蒸馏产生的蒸汽进入冷凝机构中冷凝成水并回收。
本发明的有益效果是：
1、本发明中采用超滤处理装置中的超滤膜组件进行过滤，以将中药废水中的多糖和蛋白质分离，实现了中药废水资源化。
2、本发明中采用金属丝过滤网对超滤膜组件进行支撑，以提高超滤膜组件抵抗液体的冲击力。
3、本发明中采用加热机构、膜蒸馏机构以及冷凝机构，能够产生高品质的蒸馏水，实现中药废水资源的充分利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为超滤处理装置的结构示意图。
图3为膜蒸馏机构的结构示意图。
图中：
1、超滤滤芯；11、壳体；12、进水口；13、滤液出水口；14、截留液出水口；15、超滤膜组件；16、金属丝过滤网；2、进料桶；3、循环泵；4、水浴锅；5、膜蒸馏机构；51、进口；52、出口；53、蒸汽口；54、内管；55、电加热管；6、螺旋导流板；7、中空纤维膜管；8、冷凝机构；9、冷凝液储罐。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种中药废水中多糖物质提取系统，包括依次连通的预处理装置、超滤处理装置以及中空纤维减压膜蒸馏装置；预处理装置适于去除中药废水中的不溶性物质，且过滤时多糖损失小；超滤处理装置适于对多糖进行分离，去除蛋白质等杂质；中空纤维减压膜蒸馏装置适于对多糖进一步浓缩，且能够产生高品质的蒸馏水，实现废水资源的充分利用。
如图1和图2所示，超滤处理装置包括超滤滤芯1和进料桶2，且超滤滤芯1和进料桶2之间通过一循环泵3连接。具体的，超滤滤芯1包括壳体11，壳体11的下端设置有进水口12，壳体11的上端设置有滤液出水口13和截留液出水口14，且截留液出水口14与中空纤维减压膜蒸馏装置连通。滤液出水口13适于排出过滤后的液体，截留液出水口14适于排出过滤不干净的液体。
如图2所示，壳体11内均匀设置有若干超滤膜组件15，相邻超滤膜组件15之间设置有适于对超滤膜组件15进行支撑，抵抗水流冲击力的支撑组件，各支撑组件沿超滤滤芯1长度方向交错设置；本实施例中，各支撑组件为金属丝过滤网16。超滤膜组件15可以对中药废水进行超滤，取得的浓缩液中得到或许多糖提取液，实现多糖得分离，而且能实现蛋白质等杂质得去除。交错设置的支撑组件，可以对超滤膜组件15的各个部位均能支撑，且不影响水流的流动。金属丝过滤网16材质较软，能够随超滤膜组件15在水流的冲击力作用下共同弯曲，以对超滤膜组件15进行抵挡，降低对超滤膜组件15的损坏。
如图1所示，中空纤维减压膜蒸馏装置包括依次连通的加热机构、膜蒸馏机构5以及冷凝机构8；截留液出水口14与加热机构连通；加热机构适于对截留液出水口14排出的液体进行加热；膜蒸馏机构5适于对加热机构加热后的液体进行蒸馏；冷凝机构8适于对膜蒸馏机构5中产生的蒸汽进行冷凝。
如图1所示，在本实施例中，加热机构包括与截留液出水口14连通的水浴锅4，通过水浴锅4对从截留液出水口14排出的液体进行加热。
如图3所示，在本实施例中，膜蒸馏机构5包括膜壳、分别设置在膜壳上、下两端的出口52、进口51，且出口52与加热机构连接；膜壳的侧壁上设置有与冷凝机构8连通的蒸汽口53，蒸馏机构在工作过程中产生的蒸汽从蒸汽口53排出至冷凝机构8中进行冷凝，进而得到冷凝液，通过冷凝液储罐9对冷凝液进行收集，实现中药废水资源的充分利用。
如图3所示，膜壳内设置有与出口52连接的内管54，内管54上设置有若干小孔；内管54外套设有中空纤维膜管7；内管54内设置有电加热管55，内管54的内侧壁上沿其长度方向设置有螺旋导流板6。中空纤维膜管7能够进一步对截留液出水口14排出的水进行过滤，以得到更多的多糖。电加热管55能够增加膜壳内的热量，从而得到更多的蒸汽。螺旋导流板6不仅能够起到引导液体的作用，还能降低液体在内管54中的流动速度，进而增加热传递的时间，得到更多的蒸汽。
实施例2
如图1所示，一种中药废水中多糖物质提取工作方法，包括实施例1中的提取系统，多糖物质提取工作方法包括：
预处理，通过微滤膜对中药废水进行过滤，以降低多糖的损失；
超滤处理，微滤膜过滤后的液体进入到进料桶2中，然后通过循环泵3打入到超滤滤芯1中，经过超滤膜组件15过滤后得到的滤液从滤液出水口13排出到滤液桶中，过滤不干净的液体一部分从截留液出水口14排出至进料桶2中循环；
中空纤维减压膜蒸馏处理，从截留液出水口14排出的液体另一部分进入到水浴锅4中进行加热，加热后的液体通过一个循环泵3至内管54中，经中空纤维膜管7过滤后从出口52排出至水浴锅4中循环，中空纤维膜管7工作时产生的蒸汽进入到冷凝机构8中进行冷凝，得到冷凝水，通过冷凝液储罐9进行收集。
综上所述，通过微滤膜、超滤装置得到多糖提取液，实现多糖分离，实现蛋白质等杂质的去除；采用加热机构、膜蒸馏机构5以及冷凝机构8不仅能够进一步浓缩多糖，还对能够产生高品质的蒸馏水，实现中药废水资源的充分利用。
Claims (7)
1.一种中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，包括依次连通的预处理装置、超滤处理装置以及中空纤维减压膜蒸馏装置；其中所述超滤处理装置包括超滤滤芯和进料桶；所述超滤滤芯和进料桶之间通过一循环泵连接；所述超滤滤芯包括壳体，所述壳体的下端设置有进水口，所述壳体的上端设置有滤液出水口和截留液出水口，所述截留液出水口与中空纤维减压膜蒸馏装置连通；所述壳体内均匀设置有若干超滤膜组件，相邻所述超滤膜组件之间设置有支撑组件，且支撑组件位于水流的流动方向上。
2.根据权利要求1所述的中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，各所述支撑组件沿超滤滤芯长度方向交错设置。
3.根据权利要求2所述的中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，各所述支撑组件为金属丝过滤网。
4.根据权利要求3所述的中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，所述中空纤维减压膜蒸馏装置包括依次连通的加热机构、膜蒸馏机构以及冷凝机构；其中所述截留液出水口与加热机构连通；所述加热机构适于对截留液出水口排出的液体进行加热；所述膜蒸馏机构适于对加热机构加热后的液体进行蒸馏；所述冷凝机构适于对膜蒸馏机构中产生的蒸汽进行冷凝。
5.根据权利要求4所述的中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，所述膜蒸馏机构包括膜壳，所述膜壳的下端设置有进口，所述膜壳的上端设置有出口，且出口与加热机构连接；所述膜壳的侧壁上设置有与冷凝机构连通的蒸汽口；所述膜壳内设置有与出口连接的内管，所述内管上设置有若干小孔；所述内管外套设有中空纤维膜管；所述内管内设置有电加热管。
6.根据权利要求5所述的中药废水中多糖物质提取系统，其特征在于，所述内管的内侧壁上沿其长度方向设置有螺旋导流板。
7.一种中药废水中多糖物质提取工作方法，其特征在于，所述中药废水中多糖物质提取工作方法采用权利要求1-6中任一项所述的提取系统；
其提取工作方法包括：
预处理，通过微滤膜首先对中药废水进料微滤过滤；
超滤处理，将进料桶中的中药废水通过循环泵打入到壳体内，经超滤膜组件过滤；
中空纤维减压膜蒸馏处理，从截留出水口排出的液体经加热机构加热后进入到膜蒸馏机构中，蒸馏后的液体循环至加热机构中，蒸馏产生的蒸汽进入冷凝机构中冷凝成水并回收。
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