申請(qǐng)日2014.10.20

　　公開(公告)日2015.04.01

　　IPC分類號(hào)C02F1/469; C02F9/06

　　摘要

　　本實(shí)用新型涉及一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，包括廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置、循環(huán)冷卻水換熱裝置、酸箱、堿箱，所述廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置通過提升泵、增壓泵或鹽水循環(huán)泵以及連通管道依次連接，所述雙極膜裝置與循環(huán)冷卻水換熱裝置之間通過泵和循環(huán)管道連接，所述酸箱通過酸循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通，所述堿箱通過堿循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通。本實(shí)用新型能回收蛋白質(zhì)，無二次污染、無固廢產(chǎn)生、脫除的鹽能直接轉(zhuǎn)化為一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液，回用至前端的酸析裝置或生產(chǎn)裝置，具有脫鹽效果好、節(jié)約資源與能源、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置、循環(huán)冷卻水換熱裝置、酸箱、堿箱，所述廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置通過提升泵、增壓泵或鹽水循環(huán)泵以及連通管道依次連接，所述雙極膜裝置與循環(huán)冷卻水換熱裝置之間通過泵和循環(huán)管道連接，所述酸箱通過酸循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通，所述堿箱通過堿循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述雙極膜裝置包括陰極、陰極室、酸室、鹽室、堿室、陽極室、陽極，各室間通過陰、陽離子交換膜或雙極膜分隔排列組成，其排列方式為陽離子交換膜-雙極膜-陰離子交換膜。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述酸箱通過酸循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置的酸室連通，所述堿箱通過堿循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置的堿室連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述陰、陽離子交換膜間均設(shè)有帶流道的彈性隔板，陽極為鈦涂釕電極，陰極為不銹鋼電極。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述過濾裝置包括精度為0.45~1.0μm的濾芯過濾裝置或?yàn)V布目數(shù)大于8000目的板框過濾機(jī)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述酸循環(huán)泵、堿循環(huán)泵、鹽水循環(huán)泵均設(shè)有側(cè)線出流口。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述酸析裝置設(shè)有鹽酸進(jìn)口，所述鹽酸進(jìn)口通過管道與所述酸循環(huán)泵的側(cè)線出流口連通。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述鹽水循環(huán)泵出口端設(shè)有快裝式濾芯過濾器。

　　說明書

　　一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及醫(yī)藥廢水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　肝素是一種蛋白多糖，它常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，廣泛存在于生命體的肝臟、腸粘膜和肺等器官中。它具有廣泛的生物學(xué)功能和藥用價(jià)值，如抗凝血、澄清血脂、降低膽固醇、抗炎癥、抗過敏、抗病毒和降血脂等，因此需求量逐年增加。但是，由于提取工藝落后，產(chǎn)生的廢水量大且污染嚴(yán)重(CODCr在20000 mg/L以上)，嚴(yán)重制約了肝素提取工業(yè)的發(fā)展。因此，改進(jìn)提取工藝和治理過程廢水成為促進(jìn)肝素提取工業(yè)發(fā)展的必有之路。國內(nèi)對(duì)此類廢水大多采取水稀釋和脫鹽法降低其中的氯化鈉濃度，然后采用生物法、絮凝法、濃縮-焚燒等處理。絮凝法投資大，且運(yùn)營成本高，生物法雖然可以很好的處理此類廢水，但是耐鹽細(xì)菌的篩選、培養(yǎng)和馴化周期長，且其處理效果受環(huán)境影響大，使得大范圍使用受限，處理也不徹底。

　　肝素鈉的生產(chǎn)過程包括：原料處理、酶解提取、離子交換吸附、精制等工序。生產(chǎn)過程中，由于酸、堿的大量使用，將排出大量含鹽廢水，排放量約為500~2500噸(廢水)/噸(產(chǎn)品)，廢水組分包括：92~96%(W/W)、氯化鈉2.0~5.0%(W/W)、有機(jī)物2.0~3.0%(W/W)、總磷、總氮等。分層廢水占整個(gè)產(chǎn)品排水量的8%以上。此類廢水具有有機(jī)物濃度高，鹽份含量高的特點(diǎn)。如直接進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。目前的處理系統(tǒng)主要有蒸餾脫鹽和稀釋后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)兩種。

　　蒸餾脫鹽采用三效減壓蒸餾或MVR蒸餾的方式，將廢水中的水分和部分揮發(fā)性有機(jī)物以水蒸汽形式蒸餾出來，剩余濃液經(jīng)結(jié)晶釜結(jié)晶分離出含有氯化鈉結(jié)晶的廢渣。此類廢渣由于含有部分難揮發(fā)有機(jī)物和合成反應(yīng)中間體，無法直接被利用，只有作為工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理，極易造成二次污染，而且運(yùn)行成本高。稀釋后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的方法因鹽份濃度過高，為滿足生化處理進(jìn)水的要求，需稀釋至少10倍以上才能滿足要求，造成水的大量浪費(fèi)，在實(shí)際操作中有較大問題。因此，開發(fā)出一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水的處理系統(tǒng)也就成為研究熱點(diǎn)之一。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型的目的是提供一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，能回收蛋白質(zhì)，無二次污染、無固廢產(chǎn)生、脫除的鹽能直接轉(zhuǎn)化為一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液，回用至前端的處理裝置或生產(chǎn)裝置，具有脫鹽效果好、節(jié)約資源與能源、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

　　為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

　　一種肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水處理系統(tǒng)，包括廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置、循環(huán)冷卻水換熱裝置、酸箱、堿箱，所述廢水貯槽、酸析裝置、過濾裝置、鹽水箱、雙極膜裝置通過提升泵、增壓泵或鹽水循環(huán)泵以及連通管道依次連接，所述雙極膜裝置與循環(huán)冷卻水換熱裝置之間通過泵和循環(huán)管道連接，所述酸箱通過酸循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通，所述堿箱通過堿循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置連通。

　　進(jìn)一步地，所述雙極膜裝置包括陰極、陰極室、酸室、鹽室、堿室、陽極室、陽極，各室間通過陰、陽離子交換膜或雙極膜分隔排列組成，其排列方式為陽離子交換膜-雙極膜-陰離子交換膜。

　　進(jìn)一步地，所述酸箱通過酸循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置的酸室連通，所述堿箱通過堿循環(huán)泵和管道與所述雙極膜裝置的堿室連通。

　　進(jìn)一步地，所述陰、陽離子交換膜間均設(shè)有帶流道的彈性隔板，陽極為鈦涂釕電極，陰極為不銹鋼電極。

　　進(jìn)一步地，所述過濾裝置包括精度為0.45~1.0μm的濾芯過濾裝置或?yàn)V布目數(shù)大于8000目的板框過濾機(jī)。

　　進(jìn)一步地，所述酸循環(huán)泵、堿循環(huán)泵、鹽水循環(huán)泵均設(shè)有側(cè)線出流口。

　　進(jìn)一步地，所述酸析裝置設(shè)有鹽酸進(jìn)口，所述鹽酸進(jìn)口通過管道與所述酸循環(huán)泵的側(cè)線出流口連通。

　　進(jìn)一步地，所述鹽水循環(huán)泵出口端設(shè)有快裝式濾芯過濾器，以過濾脫鹽過程中產(chǎn)生的懸浮膠體。

　　本實(shí)用新型的雙極膜裝置工作原理如下(見圖2)：

　　將過濾后廢水泵入雙極膜裝置的鹽室，同時(shí)在酸、堿室中泵入去離子水，極室加入一定濃度的堿液;將雙極膜裝置的陰、陽極分別與直流電源的負(fù)、正極連接，控制直流電場(chǎng)電流密度與極間電壓;酸、堿、鹽室溶液分別采用循環(huán)泵在相應(yīng)室內(nèi)循環(huán)，通過換熱裝置控制各室溶液溫度，控制系統(tǒng)中設(shè)置溫度傳感器，在超過設(shè)定溫度時(shí)，加大換熱器冷卻液流量，以防止過高溫度損壞膜組件。

　　廢水中的氯離子在電場(chǎng)作用下，選擇性透過陰離子交換膜到達(dá)酸室，與雙極膜產(chǎn)生的氫離子結(jié)合生成鹽酸;廢水中的鈉離子選擇性透過陽離子交換膜到達(dá)堿室，與雙極膜產(chǎn)生的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鈉，從而實(shí)現(xiàn)將廢水中的氯化鈉分別轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的酸與堿，實(shí)現(xiàn)了脫鹽的目的。

　　雙極膜裝置中的酸室、堿室、鹽室中的溶液均采用循環(huán)泵單獨(dú)循環(huán)，泵出口側(cè)線出流成品，通過控制不同循環(huán)泵的側(cè)線出流量來分別控制脫鹽率、酸濃度、堿濃度。

　　本實(shí)用新型的積極效果在于：通過酸析裝置與雙極膜裝置的組合，改變了肝素鈉生產(chǎn)高濃度含鹽廢水的傳統(tǒng)處理系統(tǒng)。將廢水中的氯化鈉重新生成鹽酸和氫氧化鈉，完全避免了原來蒸餾工藝所產(chǎn)生的廢渣的二次污染問題;生產(chǎn)出的鹽酸和氫氧化鈉無雜質(zhì)，純度高，可直接回用至前端的酸析處理過程或生產(chǎn)過程;同時(shí)，利用酸析裝置，將廢水中絕大部分蛋白質(zhì)進(jìn)行回收，回收的蛋白質(zhì)可加工成飼料，整個(gè)系統(tǒng)做到資源的最大化回收利用。運(yùn)用本實(shí)用新型，可將整個(gè)生產(chǎn)過程中60~80%以上的酸、堿循環(huán)利用，大大降低了生產(chǎn)過程中酸、堿的消耗量;同時(shí)，也降低了鹽份對(duì)后續(xù)污水處理系統(tǒng)的影響。經(jīng)過本實(shí)用新型處理后的含鹽廢水，氯化鈉含量可降低至8~10g/L，基本上滿足了污水生化處理系統(tǒng)的基本含鹽量要求。與傳統(tǒng)蒸餾處理對(duì)比，本處理方法無任何二次污染產(chǎn)生，所生成的酸、堿可直接回用至酸析處理過程或生產(chǎn)過程，且能耗費(fèi)用小于100元/m3廢水。本實(shí)用新型也可以替代目前的稀釋處理方式，成倍減少廢水總排放量。