本實用新型涉及海洋化工領(lǐng)域，特別涉及甲殼素生產(chǎn)廢堿液的回收裝置或系統(tǒng)，以及擦用膜處理技術(shù)進行甲殼素生產(chǎn)廢堿液的回收裝置貨系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：：甲殼素(chitin)，聚β-(1-4)-N-乙酰-D-葡糖胺，又稱甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)、殼多糖，是一種維持和保護甲殼動物和微生物軀體的非常重要的天然線性氨基多糖，也是自然界中存在的唯一的陽離子多糖。甲殼素廣泛存在于節(jié)足動物的外殼和翅膀中，也存在于真菌和藻類的細(xì)胞壁中，每年有相當(dāng)巨大數(shù)量的甲殼素被生物合成，是地球上僅次于纖維素的第二大生物合成量的多糖。甲殼素是醫(yī)藥、食品、化工、化妝品等行業(yè)的重要原料，自1811年法國人發(fā)現(xiàn)甲殼素以來，甲殼素及其衍生物的研究和生產(chǎn)得到了迅速地發(fā)展。中國從1952年開展甲殼素研究工作，20世紀(jì)90年代是中國甲殼素、殼聚糖研究、開發(fā)和生產(chǎn)的鼎盛時期，同時期也正是日本和美國甲殼素產(chǎn)品開發(fā)的的全盛時期。由于甲殼素和殼聚糖生產(chǎn)會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，日本、美國等發(fā)達(dá)國家不愿意生產(chǎn)，而是直接從中國采購，這促進了中國甲殼素和殼聚糖產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，使中國成為甲殼素和殼聚糖的生產(chǎn)大國和出口大國，目前世界上使用的甲殼素大多產(chǎn)自中國。據(jù)不完全統(tǒng)計，在我國沿海遼寧、山東、江蘇、浙江等省份成規(guī)模的甲殼素生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)100多家。盡管甲殼素存在廣泛，但到目前為止，世界上主要的商品甲殼素都是來源于蝦、蟹殼。在蝦、蟹等水產(chǎn)品加工后的甲殼廢棄物中，甲殼素的含量達(dá)到10%-20%(干基)，同時還有大量蛋白質(zhì)(30%-40%)及碳酸鈣。目前甲殼素的制備方法，主要還是蝦、蟹殼酸法脫鈣、堿法脫蛋白質(zhì)提取甲殼素。酸脫鈣和堿脫蛋白生產(chǎn)甲殼素過程中會產(chǎn)生大量的酸、堿廢水，因此很多國家的甲殼素生產(chǎn)受到限制，市場供應(yīng)量急劇下降，市場供不應(yīng)求，價格逐漸升高，同時由于甲殼素及其各種衍生物的重要、廣泛的用途，使其市場需要量不斷擴大。據(jù)初步計算，生產(chǎn)1噸甲殼素約產(chǎn)生廢堿液20噸，目前我國甲殼素的年生產(chǎn)能力6萬噸左右，即我國甲殼素工業(yè)每年產(chǎn)生廢堿液約達(dá)120萬噸。這些廢堿中含有大量的蛋白質(zhì)(1%以上)、氫氧化鈉，在不中和的情況下pH高達(dá)13以上，經(jīng)中和沉淀后CODCr仍高達(dá)7000mg/kg以上。由于廢堿液中含有大量的蛋白質(zhì)、堿及鈣、脂肪、色素等，其廢水處理的費用相當(dāng)高；如果不進行處理，大量堿及含蛋白質(zhì)的生產(chǎn)廢液的排放嚴(yán)重污染周邊環(huán)境及海域，影響其他養(yǎng)殖業(yè)和沿海旅游業(yè)的發(fā)展。政府部門在“十三五”規(guī)劃中對于減排降耗、環(huán)境治理等方面有著明確的任務(wù)和要求，廢水排放問題在甲殼素生產(chǎn)中普遍存在，嚴(yán)重制約著甲殼素產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。目前，國內(nèi)外對于此類廢水常規(guī)的處理方法是將廢液和廢水集中，經(jīng)自然沉淀、PAC或PFS及PAM絮凝、再用厭氧或好氧方法來處理，經(jīng)治理后的出水CODCr一般在l000mg/L以上，不能達(dá)到國家的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。同時，由于高濃度酸、堿中和后形成的高鹽度，用一般的生化方法無法進行處理，因此，國內(nèi)大量的生產(chǎn)廠家因為沒有辦法處理此類廢水，直接排放到環(huán)境中去。采用超濾、納濾二級膜過濾分離技術(shù)，將酸、堿廢液分別處理，可以回收大部分的燒堿，以及蛋白質(zhì)、蝦青素等有用物質(zhì)，實現(xiàn)過程廢酸堿“零排放”，既解決了污染問題，又對資源進行了回收利用。陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經(jīng)1600℃高溫?zé)Y(jié)而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過濾材料。它是由孔隙率30%~50%、孔徑50nm~15μm的陶瓷載體，采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復(fù)合膜。它的結(jié)構(gòu)通常為“三明治”式：支撐層（又稱載體層）、過渡層（又稱中間層）、膜層（又稱功能分離層）。其中支撐層的孔徑一般為1~20μm，孔隙率為30%~65%，其作用是增加膜的機械強度；中間層的孔徑比支撐層的孔徑小，其作用是防止膜層制備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透，厚度約為20~60μm，孔隙率為30%~40%；膜層具有分離功能，孔徑從0.8nm~1μm不等，厚度約為3~10μm，孔隙率為40%~55%。整個膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小，形成不對稱的結(jié)構(gòu)分布。陶瓷膜根據(jù)孔徑可分為微濾（孔徑大于50nm）、超濾（孔徑2~50nm）、納濾（孔徑小于2nm）等種類。陶瓷膜過濾是一種“錯流過濾”形式的流體分離過程：原料液在膜管內(nèi)高速流動，在壓力驅(qū)動下含小分子組分的澄清滲透液沿與膜面垂直方向（徑向）向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。納濾膜(Nanofiltration，NF)是由反滲透膜發(fā)展而來的，具有自己獨特的優(yōu)勢。耐堿納濾膜(Alkali-StableNanofiltrationMembrane)是為了適應(yīng)強堿強酸pH物料體系的過濾處理而研發(fā)出的高分子材料納濾膜元件，在透水、抗污染、耐壓密性、耐酸堿性及選擇透過性等方面具有中性膜所不具備的優(yōu)勢。納濾膜材料帶有基團電荷，所以納濾具有離子選擇性。納濾技術(shù)具有不影響生物活性，節(jié)能，無公害等特點，在食品、發(fā)酵、制藥、化工等工業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。通過納濾處理甲殼素堿性生產(chǎn)廢水回收有機氮，不僅解決了環(huán)境污染問題，而且還帶來一定的經(jīng)濟價值。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種甲殼素生產(chǎn)廢堿液回收系統(tǒng)，它能實現(xiàn)甲殼素生產(chǎn)廢堿液的堿液的回收利用及獲得低堿度的蛋白液混入高蛋白飼料。為此本實用新型采用以下技術(shù)方案：它包括：廢堿液儲罐，用于儲存甲殼素生產(chǎn)廢堿液；水力旋流器，所述廢堿液儲罐通過水泵增壓后進入所述水力旋流器后進行固液分離，所述水力旋流器的上部產(chǎn)生清夜；第一濃縮罐，所述水力旋流器的上部清夜進入第一濃縮罐；陶瓷膜系統(tǒng)，所述第一濃縮罐作為陶瓷膜系統(tǒng)的原水箱；濾液儲罐，所述陶瓷膜系統(tǒng)的透過液進入濾液儲罐；第二濃縮罐，所述濾液儲罐儲存的陶瓷膜透過液儲存在第二濃縮罐內(nèi)；納濾膜系統(tǒng)，所述第二濃縮罐作為納濾膜系統(tǒng)的原水箱，所述納濾膜系統(tǒng)的透過液回用于甲殼素生產(chǎn)工藝的堿煮工序。在采用以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以采用以下進一步方案：所述陶瓷膜系統(tǒng)還設(shè)有通向第一濃縮罐的回流管，陶瓷膜系統(tǒng)的濃縮液返回至第一濃縮罐。所述第一濃縮罐設(shè)有通向廢堿液儲罐的回流管，第一濃縮罐底部的高固含量液體進行離心設(shè)備處理后，上清液返回至廢堿液儲罐，沉淀物則混入蛋白飼料。所述第二濃縮罐底部高蛋白液體通過離心設(shè)備處理后，上清液返回至濾液儲罐，沉積物混入蛋白飼料。所述第一廢堿液儲罐設(shè)有溢流額底部排污管道。所述水力旋流器的分離粒徑為75~100um。所述陶瓷膜系統(tǒng)的過濾孔徑為20~50nm；陶瓷膜系統(tǒng)的平均操作壓力為0.1~0.3MPa；陶瓷膜系統(tǒng)的平均膜通量為80~120LMH。所述納濾系統(tǒng)的平均操作壓力為1.5~2.0MPa；納濾系統(tǒng)的平均膜通量為20~26LMH；納濾系統(tǒng)的回收率為80%。本發(fā)明具有的優(yōu)點如下：通過本發(fā)明的水力旋流器對廢堿液進行預(yù)處理能降低陶瓷膜運行的穩(wěn)定性，延長清洗周期；通過本發(fā)明的陶瓷膜處理系統(tǒng)，透析液中大分子物質(zhì)明顯減少，粘度降低，納濾系統(tǒng)清洗周期延長；通過本發(fā)明的陶瓷膜處理系統(tǒng)對廢堿液進行濃縮處理能獲得低堿度的蛋白液，能回收混入高蛋白飼料；陶瓷膜處理系統(tǒng)占地面積比使用傳統(tǒng)沉淀裝置更小，自動化程度提高，人工成本顯著降低；基于陶瓷膜材料自身特性，陶瓷膜組件能耐受廢堿液的高溫、強堿腐蝕性、耐污性強；通過本發(fā)明的納濾處理系統(tǒng)能進一步凈化堿液，實現(xiàn)了堿液的回收利用目的；通過本發(fā)明的陶瓷膜+納濾處理系統(tǒng)對甲殼素生產(chǎn)廢堿液進行處理，所獲得的回收堿液純度高達(dá)86%，質(zhì)量高于國家標(biāo)準(zhǔn)IS-IT-II一等品指標(biāo)；通過本發(fā)明提供的處理工藝對甲殼素生產(chǎn)廢堿液進行回收處理具有廣泛的工程應(yīng)用前景，不僅實現(xiàn)資源綜合利用，同時也開發(fā)了高價值的產(chǎn)品，并具有環(huán)境友好性。附圖說明圖1為本實用新型的示意圖。具體實施方式參考附圖。本實用新型包括廢堿液儲罐，用于儲存甲殼素生產(chǎn)廢堿液；水力旋流器，所述廢堿液儲罐通過水泵增壓后進入所述水力旋流器后進行固液分離，所述水力旋流器的上部產(chǎn)生清夜；第一濃縮罐，所述水力旋流器的上部清夜進入第一濃縮罐；陶瓷膜系統(tǒng)，所述第一濃縮罐作為陶瓷膜系統(tǒng)的原水箱；濾液儲罐，所述陶瓷膜系統(tǒng)的透過液進入濾液儲罐；第二濃縮罐，所述濾液儲罐儲存的陶瓷膜透過液儲存在第二濃縮罐內(nèi)；納濾膜系統(tǒng)，所述第二濃縮罐作為納濾膜系統(tǒng)的原水箱，所述納濾膜系統(tǒng)的透過液回用于甲殼素生產(chǎn)工藝的堿煮工序。所述陶瓷膜系統(tǒng)還設(shè)有通向第一濃縮罐的回流管，陶瓷膜系統(tǒng)的濃縮液返回至第一濃縮罐。所述第一濃縮罐設(shè)有通向廢堿液儲罐的回流管，第一濃縮罐底部的高固含量液體進行離心設(shè)備處理后，上清液返回至廢堿液儲罐，沉淀物則混入蛋白飼料。所述第二濃縮罐底部高蛋白液體通過離心設(shè)備處理后，上清液返回至濾液儲罐，沉積物混入蛋白飼料。所述第一廢堿液儲罐設(shè)有溢流額底部排污管道。所述水力旋流器的分離粒徑為75~100um。所述陶瓷膜系統(tǒng)的過濾孔徑為20~50nm；陶瓷膜系統(tǒng)的平均操作壓力為0.1~0.3MPa；陶瓷膜系統(tǒng)的平均膜通量為80~120LMH。所述納濾系統(tǒng)的平均操作壓力為1.5~2.0MPa；納濾系統(tǒng)的平均膜通量為20~26LMH；納濾系統(tǒng)的回收率為80%。利用本實用新型所述系統(tǒng)實現(xiàn)的處理工藝包括以下流程：1、甲殼素生產(chǎn)廢堿液首先排入儲罐進行儲存，通過水泵增壓后進入水力旋流器進行固液分離，水力旋流器底部殘渣可混入飼料，頂部清液流入第一濃縮罐；2、第一濃縮罐作為陶瓷膜系統(tǒng)原水箱，經(jīng)過陶瓷膜系統(tǒng)濃縮后濃縮液返回至第一濃縮罐，第一濃縮罐底部高固含量液體進行離心設(shè)備處理后，上清液返回至廢堿液儲罐，沉淀物混入蛋白飼料，陶瓷膜透過液進入濾液儲罐；3、濾液儲罐中收集的陶瓷膜透過液進入第二濃縮罐，第二濃縮罐作為納濾膜系統(tǒng)原水箱；4、納濾系統(tǒng)對料液進行濃縮處理之后濃縮液回流至第二濃縮罐，透過液中主要含有NaOH，可回用于甲殼素生產(chǎn)工藝的堿煮工序；5、第二濃縮罐底部高蛋白液體進行離心設(shè)備處理后，上清液返回至濾液儲罐，沉積物混入蛋白飼料。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3