CN114906963A - 一种动物内脏提取废水综合利用工艺 - Google Patents

一种动物内脏提取废水综合利用工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理与回收利用技术领域，具体为一种动物内脏提取废水综合利用工艺，包括以下步骤：将动物内脏降温后的废液注入搅拌沉降罐，搅拌按照重量体积加入絮凝剂，继续搅拌之后加入碱性物料，再次搅拌一定时间后停止，絮凝沉淀物经喷浆干燥机去除水分，得到含有机质和蛋白质的物料，上清液通过砂滤罐去除水中少量悬浮物，再通过反渗透膜进行浓缩，回收水通过净水器纯化后进行回用，浓缩液中的有机质进行树脂吸附后浓缩得到结晶盐，树脂用乙醇洗脱后，蒸发去除并回收乙醇，得到的有机质用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料。本发明将动物内脏提取后的废水中的蛋白、有机质、盐及水都进行了回收利用，符合国家环保政策，实现资源充分利用。

Description

一种动物内脏提取废水综合利用工艺
技术领域
本发明涉及一种提取废水综合利用工艺，特别是涉及一种动物内脏提取废水综合利用工艺，属于污水处理与回收利用技术领域。
背景技术
动物内脏能够提取多种生物医药中间体，其中肝素钠是很重要的一种，猪、牛、羊的内脏都能够提取得到肝素钠，尤其以猪小肠提取的肝素用量最大，目前动物内脏提取主要生产工艺为酶解法，在整个生产过程中会产生大量的洗漱废水和酶解废水，肝素生产废水含有丰富的动物蛋白、脂肪等难降解有机物，具有高盐、高COD、高氨氮等特点，一直是废水处理领域的难题，我国是动物内脏提取物原料药生产大国，仅动物小肠提取物加工废水年排放量就约500万吨，其它动物内脏提取后也有大量废水，如果不经过有效的处理排放，就会造成严重的环境污染和资源浪费；
动物内脏提取后的废水具有盐含量高、COD含量高的特点，COD组成的成分多为蛋白质和其它一些有机质，如果能对废水中有盐、蛋白质和有机质及水资源综合回收利用，不仅能有效的解决环境污染问题，还能对废水中所含有的有效成份进行再利用，实现一定的生态效益、社会效益和经济效益，关于动物内脏提取后的废水的综合处理，有多项专利技术发布；
中国发明专利公布号CN208916982U公开了一种集成膜法处理肠衣肝素废水的系统，包括一级原液箱、一级超滤膜、二级纳滤膜、三级纳滤膜及四级电渗析膜，二级纳滤并干燥得到蛋白粉，四级电渗析膜回收盐水生产回用，排放COD小于100ppm的淡水进入生化系统；
中国发明专利公布号CN110668654A公开了的废水处理工艺，则采用全生化处理工艺，首先废水通过DPASB反应器发酵后絮凝，吹脱塔去氨氮，废水通过DPABR厌氧生物反应池、DPSBR生物反应器、DPMO好氧生物反应池、曝气生物滤池多级生化处理，再通过次氯酸钠消毒和活性炭吸附实现达标排放；
中国发明专利公布号CN108299573B公开了一种肠衣厂废水的综合利用方法，废水中加入复合型乳化剂含有多羧钠盐70％、醇20％和糖蛋白10％使蛋白质、脂肪等有效分散，再添加氯化钙-氯化铁或氯化钙-氯化锌生成聚沉物，添加含聚磷酸钠20％、壳聚糖20％和聚丙烯酰胺60％的絮凝剂使其沉降，处理后上层得到淡盐水，将其再次利用，下层浆料通过离心分离、干燥得到饲料原料；
中国发明专利公布号CN108996828A公开了一种处理肝素钠生产废水的方法，是将废水依次经酸析除杂、MVR蒸发器脱盐处理、气浮工段气浮絮凝排渣处理、水解酸化工段生化降解处理、好氧MBBR工段好氧处理、二沉池沉淀分离、高级氧化工段降解有机物、沉淀分离工段终沉淀处理后，分离出来的上清液即为达标水，同时实现盐回用和蛋白回收；
中国发明专利公布号CN107698051A公开了一种解决肠衣肝素生产废水资源化利用的问题采用如下步骤：(1)采用固形蛋白质分离装置分离出固形蛋白质的浓缩液，浓缩液用于加工饲料或肥料，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；(2)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)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；
目前现有的物理方法和生化方法处理动物内脏提取后的废水，或者实现了资源全回收利用、部分资源回收利用、或纯生化处理工艺实现废水达标排放，分别存在工艺复杂、工业化难度高的特点，而全生化处理则不能有效利用废水中的资源。
因此，亟需对提取废水综合利用工艺进行改进，以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种动物内脏提取废水综合利用工艺，经过沉降剂和碱性物料对废水进行沉降，得到的沉降泥进行喷浆干燥得到制备有机肥或饲料的原料，清液浓缩回收水资源，浓缩液中的有机质经树脂吸附和乙醇洗脱后，蒸发干燥得到用于提取用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料，洗脱液进行MVR蒸发器浓缩结晶，得到的粗盐经灼烧去除有机质后得到精盐重新用于生产，MVR蒸发器蒸发水除杂后回收利用。
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种动物内脏提取废水综合利用工艺，包括如下步骤：
S1、配比搅拌：将一定体积量动物内脏降温至5-40℃的废液注入搅拌沉降罐，搅拌按照重量体积比0.05-3％加入絮凝剂，添加完成后，继续搅拌5分钟到3小时之后加入碱性物料，搅拌5分钟到2小时，之后停止搅拌，使絮凝物充分沉淀，静置自然沉降1-48小时；
S2、产生有机质物料：排放90－95％体积的上清液后的沉淀物导入喷浆料液罐，通过喷浆干燥机后，收集得到含蛋白和有机质的物料，用作有机肥或饲料的原料；
S3、制作树脂与洗脱液：上述排放90-95％体积的上清液通过砂滤罐除去清液中少量悬浮物后，通过反渗透膜设备进行浓缩，根据液体中含盐量和其它物料含量，实现2-10倍浓缩，过滤后的清水通过净水器除杂后，重新回用到生产线中，浓缩液采物大孔树脂充分吸附其中的有机质，使COD小于500ppm，得到吸附有机质后的树脂和去除COD后的洗脱液；
S4、制作有机原料：上述吸附有机质的树脂用洗脱液洗脱，得到有机质溶液，并通过蒸发器进行蒸馏回收洗脱液，有机质经过真空低温干燥后，得到用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料；
S5、精盐与蒸发水的回收与利用：上述除去COD的浓缩液经过MVR蒸发器浓缩结晶，得到粗盐和蒸发水，蒸发水经过净水器除杂后，回收利用，粗盐在400－600℃温度下灼烧去除有机物后得到精盐进行回收利用。
优选的，一定体积量的废液降温的温度最低应为5℃，最高为40℃，加入絮凝剂的体积比最少应为0.05％，最多为3％，添加完成后，搅拌时间至少应为5分钟，最多为3小时，搅拌完成之后加入碱性物料，再次搅拌的时间至少为5分钟，最多为两小时，停止搅拌后，静置自然沉降的时间最少应为1小时，最多为48小时。
优选的，絮凝剂为氯化钙与氯化铁的混合物，两者重量比例为0.1-99.9％，具体的氯化钙与氯化铁混合物中两者的重量比例为20-80％；
进一步的，絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，絮凝沉淀法是用无机絮凝剂和有机阴离子型絮凝剂配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物。
优选的，碱性物料包括碳酸钠、碳酸氢钠或者两种物料的混合物。
优选的，反渗透膜采用醋酸纤维素反渗透膜、聚酰胺反渗透膜或者复合反渗透膜；反渗透装置选用中压、高压或超高压反渗透膜管，压力范围为最低为30bar，最高为160bar；反渗透装置选用高压反渗透膜管，压力范围最低为90bar，最高为120bar。
优选的，树脂采用中极性的树脂用于吸附其中的有机物质；
进一步的，中极性的树脂具有高强度的吸附效果。
优选的，工艺中所用的洗脱剂包括甲醇、乙醇和乙酸乙酯，洗脱剂具体选用乙醇；
进一步的，乙醇具有高强度消毒杀菌效果。
优选的，动物内脏降温的温度为25℃，加入絮凝剂的体积比体为2％，加入完成后搅拌时间为50分钟，加入碱性物料后的搅拌时间为30分钟，停止搅拌后，静置自然沉降的时间为16小时。
优选的，反渗透装置选用中压、高压或超高压反渗透膜管，压力为120bar；反渗透装置选用高压反渗透膜管，压力为95bar。
本发明至少具备以下有益效果：
1、经过沉降剂和碱性物料对废水进行沉降，得到的沉降泥进行喷浆干燥得到制备有机肥或饲料的原料，清液浓缩回收水资源，浓缩液中的有机质经树脂吸附和乙醇洗脱后，蒸发干燥得到用于提取用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料，洗脱液进行MVR蒸发器浓缩结晶，得到的粗盐经灼烧去除有机质后得到精盐重新用于生产，MVR蒸发器蒸发水除杂后回收利用。
2、根据一定体积量动物内脏降温的废液，加入不同配比的絮凝剂，有着更好的絮凝沉淀效果，同时反渗透膜采用醋酸纤维素反渗透膜、聚酰胺反渗透膜或者复合反渗透膜，有着更好的水回收利用效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的操作流程图
图2为本发明的S1具体操作流程图
图3为本发明的S2具体操作流程图
图4为本发明的S3具体操作流程图
图5为本发明的S4具体操作流程图
图6为本发明的S5具体操作流程图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1-图6所示，本实施例提供的动物内脏提取废水综合利用工艺，将100立方体积的动物内脏提取后的废液通过冷却水降温至25℃，并泵入搅拌沉降罐，搅拌下分三批加入氯化钙100公斤、氯化铁300公斤，添加完成后，继续搅拌50分钟后，加入碳酸钠80公斤，搅拌30分钟后，停止搅拌，静置自然沉降16小时，排放掉93立方体积的上清液，底部的沉降泥泵入喷浆干燥机，得到1220公斤干燥物料；
排放的93立方体积的上清液通过砂滤罐除去清液中少量悬浮物后，通过装备DOWTMXUS180808反渗透膜，耐压达到120bar的碟管式反渗透设备浓缩，得到32立方浓缩液和61立方透过清水，透过清水通过净水器除杂后，重新回用到生产线中；
浓缩液采用大孔树脂CAD-40充分吸附其中的有机质，使COD小于500ppm，得到吸附有机质后的树脂和去除COD后的洗脱液。吸附有机质的树脂用2倍体积的乙醇充分洗脱，得到有机质乙醇溶液，通过蒸发器进行蒸馏回收洗脱剂，有机质经过55℃真空低温干燥后，得到用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的物料462公斤；
除去COD的浓缩液经过MVR蒸发器浓缩结晶，得到粗盐和蒸发水，蒸发水经过净水器净化后，回用到生产中，粗盐在400－600℃温度下灼烧去除有机物后得到精盐2.5吨进行回收利用。
在本实施例中，如图1所示，一定体积量的废液降温的温度应为25℃，25℃的温度效果最好，加入絮凝剂的体积比应为2％，2％的絮凝剂体积比的絮凝沉淀效果最好，添加完成后，搅拌时间至少应为50分钟，搅拌完成之后加入碱性物料，再次搅拌的时间30分钟，停止搅拌后，静置自然沉降的时间应为16小时，16小时的自然沉降进一步的提高沉淀效果，絮凝剂为氯化钙与氯化铁的混合物，两者重量比例为0.1-99.9％，具体的氯化钙与氯化铁混合物中两者的重量比例为20-80％，20-80％的混合配比使絮凝剂絮凝沉淀效果最佳，絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，絮凝沉淀法是用无机絮凝剂和有机阴离子型絮凝剂配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，起到絮凝沉淀效果。
在本实施例中，如图1所示，碱性物料包括碳酸钠、碳酸氢钠或者两种物料的混合物，碳酸钠分类属于盐，不属于碱，国际贸易中又名苏打或碱灰，它是一种重要的无机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，并泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。
在本实施例中，如图1所示，反渗透膜采用醋酸纤维素反渗透膜、聚酰胺反渗透膜或者复合反渗透膜；反渗透装置选用中压、高压或超高压反渗透膜管，压力为120bar；反渗透装置选用高压反渗透膜管，压力为95bar。
在本实施例中，如图1所示，树脂采用中极性的树脂用于吸附其中的有机物质，中极性的树脂具有高强度的吸附效果，工艺中所用的洗脱剂包括甲醇、乙醇和乙酸乙酯，洗脱剂具体选用乙醇，乙醇具有高强度消毒杀菌效果。
如图1-图6所示，本实施例提供的动物内脏提取废水综合利用工艺的原理如下：将一定体积量的降温至25℃的废液注入搅拌沉降罐，搅拌按照重量体积比2％加入絮凝剂，添加完成后，继续搅拌50分钟之后加入碱性物料，搅拌30分钟，之后停止搅拌，使絮凝物充分沉淀，絮凝沉淀物经过喷浆干燥机去除水分，得到含有机质和蛋白质的物料，用作有机肥或饲料的原料，上清液通过砂滤罐去除水中少量悬浮物后，再通过反渗透膜进行浓缩，回收水通过净水器纯化后进行回用，对浓缩液中的有机质进行树脂吸附后的排放液采用MVR蒸发器浓缩得到结晶盐，结晶盐在500－600℃温度下对有机物灼烧去除后得到盐进行回收利用，蒸发水通过净水器纯化后进行回用，前述吸附有机质的树脂用乙醇洗脱后，蒸发去除并回收乙醇，得到的有机质经真空干燥后得到用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料，该对动物内脏提取废水综合利用的工艺，将动物内脏提取后的废水中的蛋白、有机质、盐及水都进行了回收利用，符合国家环保政策，实现资源充分利用。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种动物内脏提取废水综合利用工艺，包括如下步骤：
S1、配比搅拌：将一定体积量的动物内脏降温至5-40℃的废液注入搅拌沉降罐，搅拌按照重量体积比0.05-3％加入絮凝剂，添加完成后，继续搅拌5分钟到3小时之后加入碱性物料，搅拌5分钟到2小时，之后停止搅拌，使絮凝物充分沉淀，静置自然沉降1-48小时；
S2、产生有机质物料：排放90－95％体积的上清液后的沉淀物导入喷浆料液罐，通过喷浆干燥机后，收集得到含蛋白和有机质的物料，用作有机肥或饲料的原料；
S3、制作树脂与洗脱液：上述排放90-95％体积的上清液通过砂滤罐除去清液中少量悬浮物后，通过反渗透膜设备进行浓缩，根据液体中含盐量和其它物料含量，实现2-10倍浓缩，过滤后的清水通过净水器除杂后，重新回用到生产线中，浓缩液采物大孔树脂充分吸附其中的有机质，使COD小于500ppm，得到吸附有机质后的树脂和去除COD后的洗脱液；
S4、制作有机原料：上述吸附有机质的树脂用洗脱液洗脱，得到有机质溶液，并通过蒸发器进行蒸馏回收洗脱液，有机质经过真空低温干燥后，得到用于提取蛋白、肽、氨基酸和核酸的原料；
S5、精盐与蒸发水的回收与利用：上述除去COD的浓缩液经过MVR蒸发器浓缩结晶，得到粗盐和蒸发水，蒸发水经过净水器除杂后，回收利用，粗盐在400－600℃温度下灼烧去除有机物后得到精盐进行回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：一定体积量的动物内脏降温的温度最低应为5℃，最高为40℃，加入絮凝剂的体积比最少应为0.05％，最多为3％，添加完成后，搅拌时间至少应为5分钟，最多为3小时，搅拌完成之后加入碱性物料，再次搅拌的时间至少为5分钟，最多为两小时，停止搅拌后，静置自然沉降的时间最少应为1小时，最多为48小时。
3.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：絮凝剂为氯化钙与氯化铁的混合物，两者重量比例为0.1-99.9％，具体的氯化钙与氯化铁混合物中两者的重量比例为20-80％。
4.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：碱性物料为碳酸钠、碳酸氢钠或者两种物料的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：反渗透膜采用醋酸纤维素反渗透膜、聚酰胺反渗透膜或者复合反渗透膜；反渗透装置选用中压、高压或超高压反渗透膜管，压力范围为最低为30bar，最高为160bar；反渗透装置选用高压反渗透膜管，压力范围最低为90bar，最高为120bar。
6.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：树脂采用中极性的树脂，用于吸附其中的有机物质。
7.根据权利要求1所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：工艺中所用的洗脱剂包括甲醇、乙醇和乙酸乙酯，洗脱剂具体为乙醇。
8.根据权利要求2所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：动物内脏降温的温度为25℃，加入絮凝剂的体积比体为2％，加入完成后搅拌时间为50分钟，加入碱性物料后的搅拌时间为30分钟，停止搅拌后，静置自然沉降的时间为16小时。
9.根据权利要求5所述的一种动物内脏提取废水综合利用工艺，其特征在于：反渗透装置选用中压、高压或超高压反渗透膜管，压力为120bar；反渗透装置选用高压反渗透膜管，压力为95bar。
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