甲壳素生产废水处理讲解.doc

甲壳质(C8H13O5N)n，又称甲壳素、几丁质、壳聚糖，淡米黄色至白色，溶于 HYPERLINK /doc/922957-975513.html \t /doc/_blank 浓盐酸/ HYPERLINK /doc/5097215-7117226.html \t /doc/_blank 磷酸/ HYPERLINK /doc/1246072-1317817.html \t /doc/_blank 硫酸/ HYPERLINK /doc/238526-252357.html \t /doc/_blank 乙酸，不溶于碱及其它 HYPERLINK /doc/4792021-5008084.html \t /doc/_blank 有机溶剂,也不溶于水。 甲壳素经浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性甲壳素，又称甲壳胺或壳聚糖，它的化学名称为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，或简称聚胺基葡萄糖。 第一种方法： 絮凝-膜法处理甲壳素生产废水的试验 甲壳素由虾壳、蟹壳经过酸浸、水（海水）洗、碱煮、水（海水）洗等工序除去钙质和蛋白质得到。其生产废水含大量蛋白质、虾红素、脂类、CaCl2和NaCl，是一种高含盐量高浓度有机废水大部分企业将此废水直接排放，对周围水体环境造成很大的污染。针对甲壳素生产废水的特点，采用絮凝沉淀和膜法相结合的工艺对此废水进行处理。 1.1 水样 实验中的水样由舟山某甲壳素生产企业提供，甲壳素生产废水由碱煮液、酸浸液、酸洗液、碱洗液四部分组成（提供不同类废水大概的参照值），水质波动很大，本实验用水为综合排放液，pH值约为5.5，CODCr约为8500mg/L。 1.2 絮凝剂 聚铁（PFS）、聚铁铝、聚铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM，Mn＞300×104）。 1.3 试验用膜 实验使用的超滤膜分别由杭州水处理中心、天津膜天膜工业公司和大连天邦膜工业公司提供，膜材质为聚砜，截留相对分子量在6000~10000之间，其型号分别为PS-1、UEOS-503和UFO06。纳滤膜分别为陶氏公司的NF270-2540和海德能公司的ESNA-1膜组件。 1.4 工艺流程 废水中含有大量的结构蛋白、可溶性蛋白和CaCl2，针对废水的特点，选用絮凝、超滤、纳滤三级工艺处理。处理工艺流程示意图如图1所示。 2 试验结果 2.1 絮凝沉淀 2.1.1 絮凝剂的选择 絮凝的作用，主要是将废水中的可溶性蛋白沉淀出来。对比，有机和无机絮凝剂的处理效果。先快速搅拌（150~250r/min）2min，接着慢速搅拌（50~80r/min）10min，静置30min，结果如下。 试验结果表明：① 无机高分子絮凝剂絮凝效果优于无机絮凝剂；② 无机+有机（例如PAM），其效果相对更好。 2.1.2 最佳pH值的确定 通过NaOH调节废水酸性，大部分絮凝剂在中性左右的溶液中使用效果较好。 2.1.3 最佳投药量 pH为5.5的废水，以20mg/L的PAM作助凝剂，分别确定PAC和PFS的最佳投药量。结果表明，PAC浓度为175mg/L、PFS浓度为150mg/L时为相对最佳投配量（试验浓度范围选择100~200mg/L进行的试验）。但整个过程对COD的去除率仅处于15%~25%之间。 2.1.4 聚铁和聚铝的复合使用 正交试验表明：PFS浓度为100mg/L，PAC浓度为75mg/L，PAM浓度为20mg/L，pH为6.78时，效果最佳，对COD的去除可达40.2%。 2.2 超滤过程 经絮凝沉淀后的废水上清液主要污染物为小分子蛋白、多肽、氨基酸等，可通过超滤膜进行进一步的净化。 运行结果：取用COD为5000mg/L的絮凝上清液进行超滤，选用水中心膜、膜天膜、天邦膜等三类膜试验，30min后取超滤上清液测COD，对应COD分别为4250、3770和3910mg/L。浓缩倍率可达8以上，此浓缩液可返回絮凝沉淀过程。 2.3 纳滤过程 选用了Filmtec270-2540膜和海德能ESNA-1膜，其操作压力控制为1.0MPa。 运行结果表明：ESNA-1膜比NF270-2540膜（即，Filmtec270-2540）出水水质更好，有更高的脱盐率。对比水质见表6。 膜的清洗： 纳滤膜运行4h后，通量降至1.15L/min，用清水冲洗5min，通量上升1.15L/min。通量恢复不多。后用多聚磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠配制的清洗液对ESNA-1膜清洗10min后，再用清水冲洗5min，此时通量上升至4.3L/min，恢复至原始水通量。 第二种方案： 甲壳素生产废水集约化处理技术（混凝+微网处理/UBF/好氧联合工艺） 甲壳素生产废水是以海洋生物蛋白有机污染为主的高浓度有机废水，具有pH低、Cl-浓度高、污染负荷高、色度高