摘要：通過改進(jìn)工藝流程，對殼聚糖生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液綜合治理， 回收廢液中的蛋白質(zhì)和熟石灰，不僅解決了殼聚糖生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)難題，而且變廢為寶， 提高了經(jīng)濟(jì)效益。Ca（OH）2回收率97%，蛋白質(zhì)回收率90%，廢液經(jīng)VTBR二級生化處理-Fenton試劑氧化-反滲透除鹽后出水COD小于25mg/L，濁度小于2NTU，可作為殼聚糖生產(chǎn)工藝洗滌水回用。
關(guān)鍵詞：殼聚糖 廢水處理 回收利用
中水回用殼聚糖作為一種天然高分子絮凝劑，由于其自身結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，在水處理中已展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。其在飲用水[1]及污水領(lǐng)域，如在對含重金屬離子[9]、印染廢水、乳化液[6]、食品加工[7，8]、城市生活污水[5]、有機(jī)酸[10]等廢水進(jìn)行處理時均展現(xiàn)了良好的處理效果。但殼聚糖生產(chǎn)時，產(chǎn)生的工藝廢水的特征為四高：高酸濃度、高堿濃度、高無機(jī)鹽（主要是氯化鈣等）含量和高有機(jī)物（主要是溶解性蛋白質(zhì)、色素和脂肪等）含量。導(dǎo)致殼聚糖生產(chǎn)工藝污染嚴(yán)重，同時大量有用資源被浪費(fèi)。而目前所采用的污染治理方法不是處理成本太高（精細(xì)法）， 就是二次污染和資源浪費(fèi)嚴(yán)重（粗放法） [1、2] .因此，本文對殼聚糖生產(chǎn)廢液進(jìn)行污染治理與綜合利用的新工藝—資源化處理工藝研究，調(diào)整和改進(jìn)了殼聚糖的生產(chǎn)工藝流程，降低了酸堿消耗[11]，回收了氫氧化鈣、蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)，并使洗滌水回用，具有明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
1. 改進(jìn)的工藝流程
設(shè)計原理：針對傳統(tǒng)工藝中存在反應(yīng)時間長、濃堿消耗大、廢液污染環(huán)境等問題，本文設(shè)計一套新的工藝流程，提出在靜態(tài)浸潤條件下制備殼聚糖[11]，工藝流程示意圖見圖1.如圖1所示，此工藝分為三個階段，每個階段可以在廢水處理的同時回收有一定附加值的資源，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。本文主要闡述在本工藝基礎(chǔ)上，殼聚糖生產(chǎn)廢液的綜合利用。
2.改進(jìn)工藝分析
2.1 稀酸脫鈣階段
此階段的廢液中主要污染物為稀鹽酸和氯化鈣，用脫乙酰后的廢堿液來調(diào)節(jié)該稀酸液的pH使之大于12，要達(dá)到此pH值，一般要消耗50%的前述堿液，得大量Ca（OH）2沉淀，收率97%.Ca（OH）2/殼聚糖產(chǎn)率質(zhì)量比為2.22：1.
2.2 稀堿脫蛋白階段
此階段的污染物主要是NaOH 廢液和蛋白質(zhì)。有研究報道此階段廢水可以加堿后回用，繼續(xù)脫蛋白[2]，但據(jù)本文在實(shí)際工廠考察，此部分出水COD、SS分別高達(dá)12000mg/L、2250mg/L，如果回用將影響蛋白質(zhì)脫除，因此本工藝對此部分廢水加濃硫酸調(diào)pH=4后。
圖1殼聚糖改進(jìn)工藝流程圖
Fig 1 The Flow Chart of the Improved Craftwork
加殼聚糖絮凝劑沉淀回收蛋白質(zhì)，每噸廢水可得1.8kg粗蛋白。其上清液COD含量在4500 mg/L左右，采用VTBR二級生化-Fenton試劑氧化-反滲透除鹽進(jìn)行后續(xù)處理[3].（有關(guān)VTBR二級生化處理部分見另文發(fā)表）出水COD 23.7mg/L，濁度2 NTU，可回用做為殼聚糖生產(chǎn)工序洗滌用水。
關(guān)鍵詞：殼聚糖 廢水處理 回收利用
中水回用殼聚糖作為一種天然高分子絮凝劑，由于其自身結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，在水處理中已展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。其在飲用水[1]及污水領(lǐng)域，如在對含重金屬離子[9]、印染廢水、乳化液[6]、食品加工[7，8]、城市生活污水[5]、有機(jī)酸[10]等廢水進(jìn)行處理時均展現(xiàn)了良好的處理效果。但殼聚糖生產(chǎn)時，產(chǎn)生的工藝廢水的特征為四高：高酸濃度、高堿濃度、高無機(jī)鹽（主要是氯化鈣等）含量和高有機(jī)物（主要是溶解性蛋白質(zhì)、色素和脂肪等）含量。導(dǎo)致殼聚糖生產(chǎn)工藝污染嚴(yán)重，同時大量有用資源被浪費(fèi)。而目前所采用的污染治理方法不是處理成本太高（精細(xì)法）， 就是二次污染和資源浪費(fèi)嚴(yán)重（粗放法） [1、2] .因此，本文對殼聚糖生產(chǎn)廢液進(jìn)行污染治理與綜合利用的新工藝—資源化處理工藝研究，調(diào)整和改進(jìn)了殼聚糖的生產(chǎn)工藝流程，降低了酸堿消耗[11]，回收了氫氧化鈣、蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)，并使洗滌水回用，具有明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
1. 改進(jìn)的工藝流程
設(shè)計原理：針對傳統(tǒng)工藝中存在反應(yīng)時間長、濃堿消耗大、廢液污染環(huán)境等問題，本文設(shè)計一套新的工藝流程，提出在靜態(tài)浸潤條件下制備殼聚糖[11]，工藝流程示意圖見圖1.如圖1所示，此工藝分為三個階段，每個階段可以在廢水處理的同時回收有一定附加值的資源，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。本文主要闡述在本工藝基礎(chǔ)上，殼聚糖生產(chǎn)廢液的綜合利用。
2.改進(jìn)工藝分析
2.1 稀酸脫鈣階段
此階段的廢液中主要污染物為稀鹽酸和氯化鈣，用脫乙酰后的廢堿液來調(diào)節(jié)該稀酸液的pH使之大于12，要達(dá)到此pH值，一般要消耗50%的前述堿液，得大量Ca（OH）2沉淀，收率97%.Ca（OH）2/殼聚糖產(chǎn)率質(zhì)量比為2.22：1.
2.2 稀堿脫蛋白階段
此階段的污染物主要是NaOH 廢液和蛋白質(zhì)。有研究報道此階段廢水可以加堿后回用，繼續(xù)脫蛋白[2]，但據(jù)本文在實(shí)際工廠考察，此部分出水COD、SS分別高達(dá)12000mg/L、2250mg/L，如果回用將影響蛋白質(zhì)脫除，因此本工藝對此部分廢水加濃硫酸調(diào)pH=4后。
圖1殼聚糖改進(jìn)工藝流程圖
Fig 1 The Flow Chart of the Improved Craftwork
加殼聚糖絮凝劑沉淀回收蛋白質(zhì)，每噸廢水可得1.8kg粗蛋白。其上清液COD含量在4500 mg/L左右，采用VTBR二級生化-Fenton試劑氧化-反滲透除鹽進(jìn)行后續(xù)處理[3].（有關(guān)VTBR二級生化處理部分見另文發(fā)表）出水COD 23.7mg/L，濁度2 NTU，可回用做為殼聚糖生產(chǎn)工序洗滌用水。