一种使用骨明胶生产中产生的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法技术

本发明专利技术提供了一种使用骨明胶生产中的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法，将高氯根废水经过絮凝、膜过滤预处理后得到低COD、氯化钙含量为60g/L‑80g/L的待处理液，向其中加入硫酸溶液，反应得到的悬浊液经陈化、过滤，洗涤，烘干工序，最终得到二水水硫酸钙晶须。本发明专利技术针对明胶生产过程中产生的高氯根废水给行业污水处理带来的处理成本高、生化处理难度大等问题，适用于明胶生产过程中产生的高氯根废水的回收再利用，即拓展了硫酸钙晶须的生产方式，又具有工艺简单、废物利用率高、节能环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种使用骨明胶生产中产生的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法
本专利技术涉及硫酸钙晶须生产领域，具体涉及一种使用骨明胶生产中产生的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法。
技术介绍
骨明胶工业已有约200年历史，明胶是从动物的结缔组织(皮和骨)中提取的蛋白质，它是一种具有水溶性、能凝冻的胶体物质。独特的结构特点，决定了明胶在食品、医药包装(胶囊壳、片剂糖衣)等领域中有着不可替代的重要作用。我国明胶行业正处在高速发展时期，市场容量也在快速地扩大。随着国内医药、胶囊、食品、保健及化妆品等产业的快速发展，明胶的需求量将不断增长，尤其是骨明胶质量优良、性能稳定，也将会成为明胶行业未来主要发展方向。明胶主要的生产工艺方法有4种:酸法、碱法、高温热解法和酶法。当前，明胶生产的主要工艺方法是减(石灰乳)法，但此法对水电资源的过分依赖、生产周期长、效率低以及污水排放量大，使明胶企业面临巨大的环保压力。酶法工艺生产骨明胶实现了工业化生产，相比传统工艺污水排放量大大减少。不管是碱法还是酶法，骨明胶生产过程浸酸工序中都会产生的高浓度废水，含有高氯根、高钙离子的高盐废水。高氯根废水给污水生化处理增加了技术难题，给企业增加污水治理成本。实践证明：高浓度氯离子对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动。微生物在等渗透压下生长良好；在低渗透压(p(NaCl)＝0.1g/L)下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂，导致微生物死亡；在高渗透压,(p(NaCl)＝200g/L)下，微生物体内水分子大量渗到体外(即：脱水)，使细胞发生质壁分离。微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半渗透膜，在氯离子浓度小于等于2000mg/L时，细胞壁可承受的渗透压为0.5-1.0大气压，即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性，细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg/L以上时，渗透压大约将增大至10-30大气压，在这样大的渗透压下，微生物体内的水分子会大量渗透到体外溶液中，造成细胞失水而发生质壁分离，严重者微生物死亡。经验数据表明：当废水中的氯离浓度大于2000mg/L时，微生物的活性将受到抑止，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时，会造成污泥体积膨胀，水面泛出大量泡沫，微生物会相继死亡。晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，其强度远高于其他短切纤维，是复合材料中的重要增强组元，在金属、陶瓷、橡胶、塑料、树脂等为基质的材料中添加晶须，可制得性能优异的晶须增强复合材料。晶须作为改性增强材料时显示出极佳的物理、化学性能和优异的机械性能。硫酸钙晶须通常是指以石膏为原材料,通过人为控制,以单晶形式生长的，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状(须状)单晶体。有二水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须和无水硫酸钙晶须之分，它们的外观均为白色蓬松状固体。二水硫酸钙晶须超过110℃使用时起不到晶须的增强作用，无水及半水硫酸钙晶须则具有较高的强度和使用价值。硫酸钙晶须具有优良的力学性能，良好的相容性，优良的平滑性，再生性能好，无毒性，制造成本低，主要用于造纸、复合材料的增加组元、摩擦材料、环境工程过滤、沥青改性，以及提高涂料和油漆的附着力、耐温性及绝缘性。硫酸钙晶须的生成实质是一个溶解→结晶→脱水的过程，反应式如下：CaSO4·2H2O(颗粒状)→Ca2++SO42-+2H2OCa2++SO42-+1/2H2O→CaSO4·1/2H2O(纤维状或棒状)。
技术实现思路
针对骨明胶行业高盐废水而产生的固渣沉、环境污染大、水资源浪费等现象，本专利技术提供一种使用骨明胶生产中产生的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法。本专利技术的成功是高氯根废水的回收再利用，即拓展了硫酸钙晶须的生产方式，又具有工艺简单、废物利用率高、节能环保等优点。本专利技术原料采用骨明胶生产中产生的高氯根废水与工业硫酸，包括以下步骤：1)将骨明胶生产中产生的高氯根废水经石灰乳调节PH值5-8，获得待处理液；2)将步骤1)所述待处理液加絮凝剂絮凝，获得絮凝液；3)将步骤2)所述的絮凝液经过滤袋过滤处理后，获得絮凝过滤液；4)将步骤3)所述的絮凝过滤液经有机膜过滤，得到COD2000ppm以下、获得氯化钙含量在的60g/L-80g/L的清液；5)将步骤4)的清液加热至80℃-110℃，搅拌速率120rpm条件下向其加入硫酸溶液，进行热和反应，获得含有硫酸钙的盐溶液；6)将步骤5)制得硫酸钙盐溶液，陈化2h-8h，获得上面为清夜，下面为结晶固体；7)将步骤6)的清夜与结晶固体以30rpm的搅拌速率搅拌，获得悬浊液；8)将步骤7)的悬浊液过滤，获得的结晶体水洗后烘干，获得二水水硫酸钙晶须。优选地，所述高氯根废水与浓硫酸的体积比为高氯根废水：浓硫酸＝50-100：1。优选地，步骤1)中所述的石灰乳比重为1.1-1.2。优选地，步骤2)中所述的絮凝剂为PAC，浓度10％和PAM，浓度0.1％；用量体积比为比为PAM：PAC＝1:(10-50)。优选地，步骤3)所述过滤袋规格为300目。优选地，步骤4)所述有机膜规格为1KDa-3KDa。优选地，步骤5)所述浓硫酸浓度为50％-98％。优选地，步骤6)所述的陈化是停止搅拌，自然降温并静止2h-8h。优选地，步骤6)所述上清液为含量为3％-4％的盐酸溶液，所述的结晶固体为二水硫酸钙晶须。优选地，步骤8)中所述水洗方法为：使用50℃-80℃热水，热水体积与结晶体质量比为1：1；进一步优选地，步骤8)所述烘干是指在105℃条件下，烘干1.5h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：以硫酸钙晶须生产方面来说，目前硫酸钙晶须的制备原料以天然石膏为主,属于矿物转化法。虽然，我国是钙资源大国，有丰富的天然石膏资源，但天然石膏属非可再生资源，无限开采终将导致资源的枯竭。如果能有效的综合利用,将成为一种宝贵的资源，缓解对天然石膏的开采压力,同时也实现了废弃物再利用。本专利技术是利用了骨明胶生产过程中产生的高氯根废水与工业硫酸，经过废水的絮凝、过滤、热和反应等工序，最终得到了二水硫酸钙晶须，进一步可得到半水硫酸钙晶须及无水硫酸钙晶须。即拓展了硫酸钙晶须的生产方式，又达到了处理骨明胶生产过程中产生的高氯根废水的污水处理难、成本高等问题。本专利技术制作硫酸钙晶须的方法成本较低，工艺较为简便，周期较短，可以进行大规模的生产。反应后的盐酸溶液中可以进行回收利用，实现了有效成分的全部资源化利用，达到了以废制废、变废为宝的目的。综上所述，本专利技术最终开拓了硫酸钙晶须的生产途径，也解决了骨明胶生产中高盐废水处理难、成本高等问题，实现其高值化利用，变废为宝，提高经济效益。附图说明图1是本专利技术的制备工艺流程图。图2是本专利技术中实施例1得到的硫酸钙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用骨明胶生产中的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将骨明胶生产中产生的高氯根废水经石灰乳调节pH值5-8，获得待处理液；/n2)将步骤1)所述待处理液加絮凝剂絮凝，获得絮凝液；/n3)将步骤2)所述的絮凝液经过滤袋过滤处理后，获得絮凝过滤液；/n4)将步骤3)所述的絮凝过滤液经有机膜过滤，获得得到COD 2000ppm以下、氯化钙含量在的60g/L-80g/L的清液；/n5)在搅拌条件下，向步骤4)的清液中加入硫酸溶液，进行热和反应，获得含有硫酸钙的盐溶液；优选地是在加热至80℃-110℃时搅拌加入硫酸溶液；/n6)将步骤5)制得硫酸钙的盐溶液，获得上清液，下面为结晶固体；/n7)将步骤6)的上清液与结晶固体搅拌，获得悬浊液；/n8)将步骤7)的悬浊液过滤，获得的结晶体水洗后烘干。/n

【技术特征摘要】
1.一种使用骨明胶生产中的高氯根废水来生产硫酸钙晶须的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将骨明胶生产中产生的高氯根废水经石灰乳调节pH值5-8，获得待处理液；
2)将步骤1)所述待处理液加絮凝剂絮凝，获得絮凝液；
3)将步骤2)所述的絮凝液经过滤袋过滤处理后，获得絮凝过滤液；
4)将步骤3)所述的絮凝过滤液经有机膜过滤，获得得到COD2000ppm以下、氯化钙含量在的60g/L-80g/L的清液；
5)在搅拌条件下，向步骤4)的清液中加入硫酸溶液，进行热和反应，获得含有硫酸钙的盐溶液；优选地是在加热至80℃-110℃时搅拌加入硫酸溶液；
6)将步骤5)制得硫酸钙的盐溶液，获得上清液，下面为结晶固体；
7)将步骤6)的上清液与结晶固体搅拌，获得悬浊液；
8)将步骤7)的悬浊液过滤，获得的结晶体水洗后烘干。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第5)步中所述高氯根废水与浓硫酸的体积比为高氯根废水：硫酸＝50-100：1，其硫酸浓度是50％-98％。


3.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：文建军，刘明璨，王欢，罗德慧，
申请(专利权)人：宁夏鑫浩源生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64