一种资源节约型甲壳素清洁生产方法技术

本发明专利技术公开了一种资源节约型甲壳素清洁生产技术，节肢动物背壳经过酸浸，三次清洗酸，碱煮，四次清洗碱，最后得到甲壳素。酸浸、碱煮后的废酸碱液经过储存、沉淀，上清液回用，第一次清洗酸废水及时储存并泵入第二次清洗碱进行中和清洗，第二次清洗酸采用第一次清洗碱废水进行中和清洗，酸洗废水和碱洗废水进入废水处理单元进行物化－生化处理，经多次回用上清液的废酸液沉积物和废碱液沉积物通过中和蒸发浓缩后作为固体废弃物处置。本发明专利技术技术减少了生产过程中酸、碱使用量，降低了清水使用量及废水产生量，降低了废水处理难度，实现了节约水资源、回收利用酸碱以降低生产成本及降低废水量和处理难度的甲壳素清洁生产技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种资源节约型曱壳素清洁生产技术，具体是指曱壳素生 产过程中通过对清洗废水的合理循环套用而达到节约水资源、回收利用残 酸碱、减少废水排放、降低废水处理难度的曱壳素清洁生产技术。
技术介绍
甲壳素是地球上存在的仅次于纤维素的天然有才几化合物，也是惟一可 利用的动物纤维，广泛存在于虾、蟹等节肢动物背壳内。曱壳素的生产主 要包括对虾、蟹等节肢动物背壳依次进行酸浸泡、清洗酸、碱煮及清洗碱 等工艺，分别脱除钙质和蛋白质即得，然而由于除钓、除蛋白质后的清洗 酸和清洗石成环节中大量^f吏用水资源，产生大量废水，且清洗废水分别具有 强酸、碱性和高蛋白质、高氨氮特征，使得曱壳素的生产过程资源消耗高、 污染十分严重。已有专利CN100347197C表明，曱壳素清洗废酸、废碱分别通过继续 添加酸、碱可不断回用，且其中碱清洗废水直接回用后续酸清洗可削减综 合废水产生量。然而，废酸、废碱分别在连续套用过程中盐度将逐步上升， 最终必将形成高浓度沉积物而导致不可回用，当前似乎对该部分连续套用 后最终形成的高盐度废液处置缺乏关注及可行性措施。此外，在现有大多 数甲壳素生产过程中，虽然碱洗废水通过套用一次能实现废水综合产生量 减少，但是并没有做到综合废水产生量降低的最大化。另外，有研究表明， 曱壳素废水通过厌氧或UASB处理后再通过絮凝或再好氧或再化学氧化 处理后可达标排放，然而，在实际生产过程中，往往由于操作不当，不同 性质曱壳素清洗废水的过早混合致使综合废水中蛋白质水解严重，从而增 加了废水生化处理难度，且由于大多数企业往往将高盐度废酸、废碱液并 入曱壳素清洗废水而导致生化系统崩溃，出水基本不能达标排放。鉴此， 当前对甲壳素清洗废水仍然治理乏术，曱壳素行业已神皮相关部门列入污染 行业黑名单，责令停产整治，如浙江省舟山市曱壳素行业正处于整治阶段。
技术实现思路
本专利技术提供了一种为解决甲壳素生产工艺中水资源消耗量大、酸碱等 资源浪费及废水产生量大和处理难度高的突出问题，实现节约水资源、回 收利用酸碱以降低生产成本及降低废水量和处理难度的曱壳素清洁生产 技术。一种资源节约型曱壳素清洁生产技术，包括以下步骤节肢动物背壳 经过酸浸后进行三次清洗酸，然后再进行碱煮，碱煮后进行四次清洗碱， 最后得到曱壳素。酸浸后的废酸液经过储存、沉淀，上清液回用至酸浸步 骤，碱煮后的废碱液经过储存、沉淀，上清液回用至碱煮步骤；所述的三 次清洗酸，第一次清洗酸采用清水清洗，酸洗废水及时储存，第二次清洗 酸初始采用清水清洗，后续采用第一次清洗碱的碱洗废水中和清洗，第三 次清洗酸采用清水清洗，第二和第三次清洗酸的酸洗废水合并储存；所述 的四次清洗碱，第一次清洗碱采用清水清洗，产生的碱洗废水回用至第二 次清洗酸，第二次清洗碱采用第一次清洗酸的酸洗废水中和清洗，第三和 第四次清洗碱采用清水清洗，第二至第四次清洗碱的碱洗废水合并储存； 酸洗废水和碱洗废水一并进入废水处理单元进行物化-生化处理，酸浸后 的废酸液沉积物和碱煮后的废碱液沉积物一并进入中和浓缩单元，通过中 和蒸发浓缩后作为固体废弃物处置。本专利技术将曱壳素生产工艺中循环使用废酸碱液、降低清水使用量、减 少废水产生量、分型处理不同浓度废水等作为一个有机整体进行考虑，在 整个工艺中形成了废酸碱多次回用、废水分型储存和分类处理的清洁生产 流程。水资源及原料消耗降低、废水高效安全处理。相比于现有技术，本专利技术在以下方面进行了创新改进(1) 相比于原有废酸、碱液的回收CaCl2和分别加酸、碱再利用技 术，本专利技术在其基础上进行了最终高浓度废液的处理处置，将最终多次循 环套用废弃的两股废酸、废碱液纳入固废范畴进行处理处置，而非传统方 法中的作为废水处理，此举不仅降低了甲壳素综合废水的处理难度，更可 保证曱壳素废水生化处理系统的安全稳定，因为遏制^f鼓生物生长的高盐度 已经从系统中剔除。(2) 相比于原有碱洗废水套用至清洗酸过程，本专利技术在其基础上增 加了酸清洗废水套用至清洗碱，此举在原先节约用水及降低综合废水产生量的基础上再进行了削减，更为环保可行。(3)原有的甲壳素废水采用厌氧或UASB处理后再通过絮凝或再好 氧或再化学氧化处理对策，而实际操作中出水基本不能达标排放。曱壳素 清洗废水分为两股(其中废酸及废碱因具有高盐度特性，在本专利技术作为固 废处理处置，不纳入废水系统)，即酸洗废水和碱洗废水，分别呈现明显 的酸、碱特性，并富含蛋白质。由于蛋白质具有等电点絮凝特性， 一旦将 酸、碱清洗废水混合而未及时进行生化处理，蛋白质将迅速分解而产生难 降解有机物，从而加重废水处理负担。为解决该矛盾，本专利技术将废水从源 头进行分型贮存，使得酸洗废水和碱洗废水中的蛋白质分别远离等电点而 "原位"贮存，待处理时再将两股废水混合并立即调节到蛋白质等电点， 迅速沉淀出综合废水中蛋白质后立即生化，此举既避免了蛋白质过早分解 而导致有机负荷增加，更由于废酸及废碱两股高盐度废液的剔除而保证了 生化系统的稳定，综合废水最终能达标排放。附图说明图1为本专利技术技术的生产工艺流程图。具体实施方式如图l所示， 一种资源节约型曱壳素清洁生产技术，依次主要是由酸 浸、第一次清洗酸、第二次清洗酸、第三次清洗酸、碱煮、第一次清洗碱、 第二次清洗碱、第三次清先喊、第四次清洗碱、废酸上清液回用、废碱上 清液回用、废酸碱沉积物中和浓缩单元及清洗废水处理单元组成。节肢动物背壳经过盐酸酸浸，盐酸浓度为5.0-8.0%，使用量为0.8-1.0t酸';^/t壳，酸浸后产生的废酸液进行储存、沉淀，废酸上清液通过上清液 回用进入酸浸，p争低了后续酸浸工艺中盐酸的使用量，废酸液沉积物则进 入中和浓缩单元作为固废处理处置。酸浸后，节肢动物背壳经过投加清水 进行第一次清洗酸，产生的酸洗废水储存备用。节肢动物背壳进入第二次 清洗酸(首次生产时该步清洗使用清水，以后则进入中和清洗循环，节约 该部分清水)，产生酸洗废水，之后，节肢动物背壳经过投加清水进入第三次清洗酸，产生酸洗废水。每次清水清洗用水量约0.5-0.6t清水/t壳。 至此，节肢动物背壳完成了酸浸及浸泡后的三遍清洗酸，脱除了其中4丐质及部分蛋白质，进入下一步脱蛋白质工艺。脱蛋白质工艺中，酸浸并清洗后的节肢动物背壳经过氢氧化钠碱煮，氬氧化钠浓度为5.0-8.0°/。,使用量为0.2-0.3t碱^7t壳，碱煮后产生废碱液 进行储存、沉淀，废碱上清液通过上清液回用进入碱煮，降低了后续碱煮 工艺中氢氧化钠的使用量，废碱液沉积物则进入中和浓缩单元作为固废处 理处置。碱煮后，节肢动物背壳经过投加清水进行第一次清洗碱，产生的 碱洗废水储存，进入下一批生产的第二次清洗酸。之后，节肢动物背壳进 入第二次清洗碱，采用第一次清洗酸产生的酸洗废水进行回用中和清洗， 产生碱洗废水，之后，节肢动物背壳再依次经过第三次清洗碱和第四次清 洗碱，分别通过投加清水，产生碱洗废水。每次清水清洗用水量也约0.5-0.6t 清水/t壳。至此，节肢动物背壳已完成了碱煮及碱煮后的四遍清洗，脱除 了其中蛋白质，最终得到产品曱壳素。经过多次回用上清液的废酸液沉积物和废石威液沉积物一并进入中和 浓缩单元，通过中和、蒸发的物理工艺蒸发浓缩，最终作为固体废弃物处 置。降低了蛋白质及氨氮浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种资源节约型甲壳素清洁生产技术，包括以下步骤：节肢动物背壳经过酸浸后进行三次清洗酸，然后再进行碱煮，碱煮后进行四次清洗碱，最后得到甲壳素，其特征在于：酸浸后的废酸液经过储存、沉淀，上清液回用至酸浸步骤，碱煮后的废碱液经过储存、沉淀，上清液回用至碱煮步骤；所述的三次清洗酸，第一次清洗酸采用清水清洗，酸洗废水及时储存，第二次清洗酸初始采用清水清洗，后续采用第一次清洗碱的碱洗废水中和清洗，第三次清洗酸采用清水清洗，第二和第三次清洗酸的酸洗废水合并储存；所述的四次清洗碱，第一次清洗碱采用清水清洗，产生的碱洗废水回用至第二次清洗酸，第二次清洗碱采用第一次清洗酸的酸洗废水中和清洗，第三和第四次清洗碱采用清水清洗，第二至第四次清洗碱的碱洗废水合并储存；酸洗废水和碱洗废水一并进入废水处理单元进行物化－生化处理；酸浸后的废酸液沉积物和碱煮后的废碱液沉积物一并进入中和浓缩单元，通过中和蒸发浓缩后作为固体废弃物处置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙於洋，沈东升，胡立芳，何若，姚俊，楼斌，冯华军，龙焰，方程冉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]