申請(qǐng)日2015.11.10

　　公開(kāi)(公告)日2016.01.27

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，包括絮凝、分離、超濾、納濾和反滲透五個(gè)步驟，廢水與絮凝劑混合后發(fā)生絮凝反應(yīng)，得到的廢水混合物經(jīng)過(guò)超濾除去其中殘留的多糖和蛋白質(zhì)，然后經(jīng)過(guò)納濾去除其中的高價(jià)離子使其僅含有Na+和K+的一價(jià)離子，最后經(jīng)過(guò)反滲透得到水質(zhì)符合國(guó)家自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn)的反滲透透過(guò)液，實(shí)現(xiàn)將瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水轉(zhuǎn)化成能夠循環(huán)再利用的自來(lái)水和為動(dòng)物提供豐富營(yíng)養(yǎng)的飼料添加劑，減少污水排放量，節(jié)約瓊膠生產(chǎn)用水，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，為瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障，具有廣泛的應(yīng)用前景;其原理科學(xué)合理，操作性和實(shí)用性強(qiáng)，節(jié)能環(huán)保，使用環(huán)境友好，易于推廣使用。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于包括絮凝、分離、超濾、納濾和反滲透五個(gè)步驟：

　　(1)、絮凝：將瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水集中在廢水池中，攪拌混合后按照常規(guī)方法在廢水中加入鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉將廢水的pH值調(diào)節(jié)為2.5-7.5，再在廢水池中加入濃度為10-200mg/L，分子量為2-20KDa的絮凝劑，絮凝劑與廢水的質(zhì)量比為1：10-1000，攪拌均勻后靜置6-24小時(shí)，廢水在絮凝劑的作用下充分絮凝，得到廢水混合物;

　　(2)、分離：采用過(guò)濾或離心的方式分離步驟(1)得到的廢水混合物，得到沉積物和上清液，將沉積物用200目篩絹過(guò)濾后放入烘箱中在40-60℃條件下烘干后作為飼料添加劑，將上清液收集備用;

　　(3)、超濾：選用孔徑為10-50nm的超濾膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(2)得到的上清液在超濾膜處理壓力為0.1-1.5MPa 的條件下進(jìn)行超濾，得到超濾濃縮液和超濾透過(guò)液，將超濾濃縮液倒入廢水池重新絮凝和分離，將超濾透過(guò)液收集備用;

　　(4)、納濾：選用孔徑為1-10nm的納濾膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(3)得到的超濾透過(guò)液在納濾膜處理壓力為 0.1-1.5MPa的條件下進(jìn)行納濾，得到納濾濃縮液和納濾透過(guò)液，將納濾濃縮液倒入廢水池重新絮凝、分離和超濾，將納濾透過(guò)液收集備用;

　　(5)、反滲透：選用孔徑為0.1-1nm的反滲透膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(4)得到的納濾透過(guò)液在反滲透膜處理壓力為0.1-1MPa的條件下進(jìn)行反滲透，得到反滲透濃縮液和反滲透透過(guò)液，將反滲透濃縮液倒入廢水池重新絮凝、分離、超濾和納濾，將反滲透透過(guò)液收集備用。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于所述絮凝劑包括殼聚糖、羧甲基殼聚糖和羧甲基殼聚糖季銨鹽。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于所述超濾膜是親水性膜，包括醋酸纖維素酯膜、聚砜膜、聚醚酚膜、聚砜/聚醚酚膜、聚酰亞胺/聚醚酰亞胺膜、聚脂肪酰胺膜、聚丙烯腈膜以及Al2O3、TiO2和ZrO2的陶瓷膜。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于所述納濾膜包括醋酸纖維素酯膜、磺化聚砜膜、磺化聚醚砜膜、聚乙烯醇膜以及Al2O3、TiO2、ZrO2和SiO2的陶瓷膜。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于所述反滲透膜包括醋酸纖維素類(lèi)酯膜和聚酰胺膜。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于所述沉積物含有殼聚糖、海藻多糖、蛋白質(zhì)和無(wú)機(jī)元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物具有調(diào)節(jié)免疫力和增加營(yíng)養(yǎng)的功效，能作為飼料添加劑。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，其特征在于瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中含有海藻多糖、蛋白和色素，廢水與絮凝劑混合后，含有天然陽(yáng)離子的絮凝劑與陰離子海藻多糖通過(guò)架橋作用、電荷中和作用以及與蛋白質(zhì)和色素的相互作用使廢水絮凝沉淀，絮凝處理后的廢水混合物經(jīng)過(guò)超濾除去其中殘留的多糖和蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)納濾去除超濾滲透液中的高價(jià)離子使其僅含有Na+和K+的一價(jià)離子，經(jīng)過(guò)反滲透得到的反滲透透過(guò)液的水質(zhì)符合國(guó)家自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn) GB5749-85，能夠循環(huán)再利用于瓊膠生產(chǎn)中的原料清洗和堿處理環(huán)節(jié)，達(dá)到瓊膠生產(chǎn)全過(guò)程的零排放標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能環(huán)保。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，廢水處理后得到循環(huán)再利用的淡水和喂養(yǎng)動(dòng)物的飼料添加劑。

　　背景技術(shù)：

　　瓊膠也叫瓊脂、洋菜、凍粉、燕菜精、洋粉和寒天，是一種特殊的海藻產(chǎn)品，是從石花菜和其他紅藻類(lèi)植物提出來(lái)的一種具有凝固性和穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的藻膠，瓊膠的性質(zhì)和用途與骨膠有許多相似的地方，能夠作為骨膠的代替品，近年來(lái)，瓊膠的用途遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)骨膠，從化學(xué)成分來(lái)看，瓊膠與骨膠完全不同，瓊膠是一種糖類(lèi)，骨膠的主要成分是蛋白質(zhì);瓊膠在古代代表美味的食物，現(xiàn)代社會(huì)中，瓊膠廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，在亞洲國(guó)家，瓊膠作為一種食品已有悠久的歷史，現(xiàn)在仍然為人們所喜愛(ài)，在美國(guó)，已被美國(guó)食品藥品管理?xiàng)l例列為公認(rèn)安全產(chǎn)品，獲準(zhǔn)作為食品添加劑加載在食品化學(xué)藥典中;瓊膠可作增稠劑、凝固劑、懸浮劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和保鮮劑，用于制造各種飲料、果凍、果糕、冰淇淋、糕點(diǎn)、軟糖、罐頭和肉制品，并添加至乳制品和發(fā)酵品中用于改進(jìn)口感，瓊膠在食品工業(yè)中的用量一般為0.3～1.5%，隨著科學(xué)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，瓊膠越來(lái)越多的應(yīng)用于輕工、日用化工和醫(yī)藥領(lǐng)域中;目前，瓊膠生產(chǎn)主要采取堿提法，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含有酸、堿、多糖、蛋白、色素、無(wú)機(jī)鹽和其它有機(jī)物的廢水，這些廢水被直接排放或僅簡(jiǎn)單處理后排放，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還浪費(fèi)大量的有機(jī)物質(zhì)，使瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本居高不下，發(fā)展受到限制。因此，研發(fā)一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，將廢水進(jìn)行處理后使其能循環(huán)再利用，同時(shí)回收廢水中的有機(jī)物質(zhì)并加以利用，節(jié)能環(huán)保，能夠促進(jìn)瓊膠行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

　　發(fā)明內(nèi)容：

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法，將廢水進(jìn)行處理后使其能循環(huán)再利用，同時(shí)回收廢水中的有機(jī)物質(zhì)并加以利用，促進(jìn)瓊膠行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法包括絮凝、分離、超濾、納濾和反滲透五個(gè)步驟：

　　(1)、絮凝：將瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水集中在廢水池中，攪拌混合后按照常規(guī)方法在廢水中加入鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉將廢水的pH值調(diào)節(jié)為2.5-7.5，再在廢水池中加入濃度為10-200mg/L，分子量為2-20KDa的絮凝劑，絮凝劑與廢水的質(zhì)量比為1：10-1000，攪拌均勻后靜置6-24小時(shí)，廢水在絮凝劑的作用下充分絮凝，得到廢水混合物;

　　(2)、分離：采用過(guò)濾或離心的方式分離步驟(1)得到的廢水混合物，得到沉積物和上清液，將沉積物用200目篩絹過(guò)濾后放入烘箱中在40-60℃條件下烘干后作為飼料添加劑，將上清液收集備用;

　　(3)、超濾：選用孔徑為10-50nm的超濾膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(2)得到的上清液在超濾膜處理壓力為0.1-1.5MPa 的條件下進(jìn)行超濾，得到超濾濃縮液和超濾透過(guò)液，將超濾濃縮液倒入廢水池重新絮凝和分離，將超濾透過(guò)液收集備用;

　　(4)、納濾：選用孔徑為1-10nm的納濾膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(3)得到的超濾透過(guò)液在納濾膜處理壓力為 0.1-1.5MPa的條件下進(jìn)行納濾，得到納濾濃縮液和納濾透過(guò)液，將納濾濃縮液倒入廢水池重新絮凝、分離和超濾，將納濾透過(guò)液收集備用;

　　(5)、反滲透：選用孔徑為0.1-1nm的反滲透膜，采用連續(xù)式進(jìn)水加反沖洗方式對(duì)步驟(4)得到的納濾透過(guò)液在反滲透膜處理壓力為0.1-1MPa的條件下進(jìn)行反滲透，得到反滲透濃縮液和反滲透透過(guò)液，將反滲透濃縮液倒入廢水池重新絮凝、分離、超濾和納濾，將反滲透透過(guò)液收集備用。

　　本發(fā)明涉及的絮凝劑包括殼聚糖、羧甲基殼聚糖和羧甲基殼聚糖季銨鹽。

　　本發(fā)明涉及的超濾膜是親水性膜，包括醋酸纖維素酯膜、聚砜膜、聚醚酚膜、聚砜/聚醚酚膜、聚酰亞胺/聚醚酰亞胺膜、聚脂肪酰胺膜、聚丙烯腈膜以及Al2O3、TiO2和ZrO2的陶瓷膜。

　　本發(fā)明涉及的納濾膜包括醋酸纖維素酯膜、磺化聚砜膜、磺化聚醚砜膜、聚乙烯醇膜以及Al2O3、TiO2、ZrO2和SiO2的陶瓷膜。

　　本發(fā)明涉及的反滲透膜包括醋酸纖維素類(lèi)酯膜和聚酰胺膜。

　　本發(fā)明涉及的沉積物是含有殼聚糖、海藻多糖、蛋白質(zhì)和無(wú)機(jī)元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物具有調(diào)節(jié)免疫力和增加營(yíng)養(yǎng)的功效，作為飼料添加劑能夠降低瓊膠生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，為瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的提供生存和發(fā)展的空間。

　　本發(fā)明涉及的瓊膠生產(chǎn)中的廢水處理方法原理是：瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中含有海藻多糖、蛋白和色素，廢水與絮凝劑混合后，含有天然陽(yáng)離子的絮凝劑與陰離子海藻多糖通過(guò)架橋作用、電荷中和作用以及與蛋白質(zhì)和色素的相互作用使廢水絮凝沉淀，絮凝處理后的廢水混合物經(jīng)過(guò)超濾除去其中殘留的多糖和蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)納濾去除超濾滲透液中的高價(jià)離子使其僅含有Na+和K+的一價(jià)離子，經(jīng)過(guò)反滲透得到的反滲透透過(guò)液的水質(zhì)符合國(guó)家自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-85)，能夠循環(huán)再利用于瓊膠生產(chǎn)中的原料清洗和堿處理環(huán)節(jié)，達(dá)到瓊膠生產(chǎn)全過(guò)程的零排放標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能環(huán)保。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將瓊膠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水轉(zhuǎn)化成能夠循環(huán)再利用的自來(lái)水和為動(dòng)物提供豐富營(yíng)養(yǎng)的飼料添加劑，減少了污水排放量，節(jié)約了瓊膠生產(chǎn)用水，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，為瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障，具有廣泛的應(yīng)用前景;其原理科學(xué)合理，操作性和實(shí)用性強(qiáng)，節(jié)能環(huán)保，使用環(huán)境友好，易于推廣使用。