一种明胶废水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及含盐含有机物废水处理的技术领域，尤其涉及一种明胶废水处理系统。


背景技术：

2.明胶是胶原部分水解后的产物，属蛋白质大分子范畴，它具有与蛋白质大分子相类似的特性，在食品、药品以及其他工业领域具有广泛的用途。生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等，经胶原适度水解和热变性得到，市场上常见的明胶多以牛皮牛骨或猪皮为原料制备，目前，明胶的生产方法主要有碱法、酸法、酶法等。
3.明胶在生产过程中会产生很多废水，明胶废水是含有大量高盐、高化学需氧量(chemical oxygen demand,cod)的废水。传统工艺在回收大部分磷酸盐后，依然会产生大量含氯化钙、蛋白、氨基酸废水，这些高盐、高cod废水生化无法处理，直接排放会影响环境，回用也会累积越来越多，影响使用，目前已经影响到了企业的正常生产活动。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种明胶废水处理系统，以解决上述技术背景中提出的问题，且处理后的产物能够回用，实现资源化和废水的零放。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本技术提供了一种明胶废水处理系统，包括：预处理段、膜处理段和蒸发浓缩结晶段；
7.所述预处理段包括：加药槽、絮凝沉淀槽，所述加药槽的上游连通明胶废水的排出口，下游连通所述絮凝沉淀槽，所述絮凝沉淀槽包括沉淀的泥浆的排出口和澄清液出水口；
8.所述膜处理段包括：依次连通的超滤装置、纳滤装置和反渗透装置，所述超滤装置的上游连通所述絮凝沉淀槽的澄清液出水口，所述超滤装置还包括浓缩泥浆的排出口，所述纳滤装置还包括浓水出水口，以及所述反渗透装置包括浓水出水口和清水出水口；
9.所述蒸发浓缩结晶段包括：依次连通的mvr蒸发装置、三效蒸发装置、单效蒸发装置和冷却切片装置，所述mvr蒸发装置的上游连通所述反渗透装置的浓水出水口；
10.其中，所述反渗透装置的清水出水口，所述mvr蒸发装置、三效蒸发装置和单效蒸发装置还分别与所述加药槽相连通。
11.优选地，所述絮凝沉淀槽中加入的絮凝剂，包括聚合氯化铝(pac)、聚合硫酸铁(pfs)、聚丙烯酰胺(pam)、氯化钡中的一种或更多种。
12.优选地，所述超滤装置选用孔径为1～200nm的超滤膜。
13.优选地，所述超滤装置的压力为0.1～1mpa。
14.优选地，所述纳滤装置选用孔径为1～5nm的纳滤膜。
15.优选地，所述纳滤装置的压力为1～4mpa，膜通量为10～35l/m2·
h。
16.优选地，所述反渗透装置选用孔径为0.5～10nm的反渗透膜。
17.优选地，所述反渗透装置的压力为4～8mpa，膜通量为30～60l/m2·
h。
18.优选地，所述mvr蒸发装置的处理条件包括：温度为0～60℃，压力为0.1～0.3mpa，固含量为3～12％。
19.优选地，所述三效蒸发装置的处理条件包括：温度为60～120℃，压力为0.1～0.5mpa，固含量为20～30％。
20.优选地，所述单效蒸发装置的处理条件包括：温度为80～170℃，压力为0.1～0.8mpa，固含量为60～70％。
21.优选地，所述一种明胶废水处理系统，还包括：造粒装置，所述造粒装置与所述冷却切片装置相连接，用于对冷却切片装置输出二水氯化钙进行干法造粒，造粒直径范围为1～5mm。
22.更优选地，所述一种明胶废水处理系统，还包括：包装码垛装置，所述包装码垛装置与所述造粒装置相连接，用于将所述造粒装置输出的固体进行包装码垛，制成用于出售的融雪剂或其他氯化钙产品。
23.优选地，所述一种明胶废水处理系统，还包括：石灰乳发生器，所述石灰乳发生器的进口分别连接所述反渗透装置的清水出水口、所述mvr蒸发装置、三效蒸发装置和单效蒸发装置相连通，所述石灰乳发生器的出口与所述加药槽相连通。
24.优选地，所述一种明胶废水处理系统，还包括：泥浆回收装置，所述泥浆回收装置分别与所述絮凝沉淀槽的泥浆的排出口、所述超滤装置的浓缩泥浆的排出口以及所述纳滤装置的浓水出水口相连通。
25.更优选地，所述泥浆回收装置还包括压滤机，所述泥浆回收装置还包括压滤机，所述压滤机上设有污泥出口，所述泥浆回收装置内的泥浆经所述压滤机压滤成滤饼后从所述污泥出口排出后外运。
26.进一步地，所述压滤机还包括废水出口，所述废水出口与所述加药槽连通，用于将压滤机压滤过程中产生的滤液回流至所述加药槽内。
27.本技术还提供了一种明胶废水处理方法，该方法采用上述的明胶废水处理系统实现，所述方法包括：
28.将明胶废水引入预处理区，依次经过絮凝沉淀处理、超滤处理、纳滤处理和反渗透处理，去除大分子有机物；
29.反渗透处理后形成的浓水依次经过mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理后获得浓缩液，浓缩液冷却切片、热风干燥处理后制取二水氯化钙或无水氯化钙；
30.所述反渗透处理、mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理中产生的清水的部分或全部返回至所述预处理区进行回收利用；所述絮凝沉淀处理、超滤处理、纳滤处理中产生的浓水作为有机肥料、或用于制作有机肥料。
31.在一种优选实施例中，所述大分子有机物为肽、蛋白质或氨基酸中的任意一种或更多种。
32.优选地，所述絮凝沉淀处理的沉淀时间为1-4h。
33.优选地，所述絮凝沉淀处理，包括：
34.将絮凝剂向指定加药点投放；
35.沉淀后得到的上层澄清液送至超滤处理；
36.沉淀后的泥浆直接排出，或者自流至压滤机压滤成滤饼后排出，其中，压滤机压滤过程中产生的滤液返回至所述预处理区进行回收利用。
37.更优选地，所述絮凝剂包括聚合氯化铝(pac)、聚合硫酸铁(pfs)、聚丙烯酰胺(pam)、氯化钡中的一种或更多种。
38.更优选地，所述絮凝剂与所述明胶废水的质量比为1:100～1:10000。
39.更优选地，经絮凝沉淀处理分离后的泥浆或滤饼，作为有机肥生产原料。
40.优选地，所述超滤处理中选用孔径为1～200nm的超滤膜。
41.优选地，所述超滤处理的压力为0.1～1mpa。
42.优选地，所述超滤处理后获得超滤产水和浓缩泥浆，所述超滤产水送至纳滤处理，所述浓缩泥浆直接排出，或者自流至压滤机压滤成滤饼。
43.更优选地，经超滤处理分离后的浓缩泥浆或滤饼，作为有机肥生产原料。
44.优选地，所述纳滤处理中选用孔径为1～5nm的纳滤膜。
45.优选地，所述纳滤处理的进水的ph值为6.5～11.0。
46.优选地，所述纳滤处理的压力为1～4mpa，膜通量为10～35l/m2·
h。
47.优选地，所述纳滤处理后获得纳滤产水和纳滤浓水，所述纳滤产水送至反渗透处理，所述纳滤浓水作为有机肥生产原料。
48.优选地，所述反渗透处理中选用孔径为0.5～10nm的反渗透膜。
49.优选地，所述反渗透处理的进水的ph值为5.0～10.0。
50.优选地，所述反渗透处理的压力为4～8mpa，膜通量为30～60l/m2·
h。
51.优选地，所述mvr蒸发处理的条件包括：温度为0～60℃，压力为0.1～0.3mpa，固含量为3～12％。
52.优选地，所述三效蒸发处理的条件包括：温度为60～120℃，压力为0.1～0.4mpa，固含量为20～30％。
53.优选地，所述单效蒸发处理的条件包括：温度为80～170℃，压力为0.1～0.4mpa，固含量为60～70％。
54.优选地，所述冷却切片处理，包括：将来自单效蒸发处理后获得的浓缩液，通过冷却水间接换热进行降温结晶并切片，得到二水氯化钙晶体。
55.优选地，经过所述冷却切片处理后的产品经热风干燥系统干燥后制取二水氯化钙及无水氯化钙。
56.更优选地，热风干燥系统的热风温度为200℃-300℃，热源采用蒸汽或天然气，尾气直接通入前段的mvr蒸发储罐中回收热量。
57.优选地，经过所述冷却切片处理后制取的二水氯化钙或无水氯化钙作为融雪剂或其他氯化钙产品出售。
58.更优选地，经过所述冷却切片处理制取二水氯化钙后，所述废水处理方法还包括：将制取的二水氯化钙或无水氯化钙进行干法造粒，造粒直径范围为1～5mm，然后进行包装码垛，制成融雪剂出售。
59.优选地，所述废水处理方法，还包括：向所述反渗透处理、mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理中产生的清水的部分或全部中投加石灰乳，经过静置沉淀后过滤的上清液返回至所述预处理区进行回收利用。
60.更优选地，所述石灰乳直接采用饱和石灰乳或者采用工业生石灰配制。
61.现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
62.本技术将含有高cod、高盐的明胶废水经过絮凝沉淀、超滤、纳滤、反渗透处理去除绝大部分的蛋白、氨基酸等大分子有机物，通过反渗透回收一部分清水，反渗透浓水通过mvr蒸发、三效蒸发、单效蒸发、冷却切片制取二水氯化钙。其中，纳滤和反渗透回收的清水作为工艺水用于明胶生产，纳滤浓水、超滤浓水、絮凝沉淀浓浆或滤饼作为原料生产有机肥，切片制取的二水氯化钙或无水氯化钙作为融雪剂或其他氯化钙产品出售。本技术对含盐含有机物的废水处理，有效实现了明胶废水的零排放和资源化，实现了环保效益、经济效益双赢。
附图说明
63.构成本技术的一部分附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
64.图1是本技术的一种明胶废水处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
65.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
66.请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制。
67.实施例：
68.采用本技术附图1的组合工艺流程对某明胶废水进行处理，其中该明胶废水源自酸法明胶的制备方法所得。
69.废水水质如下：ph值为5，cod为2000mg/l，ca
2
为400mol/l，cl-为300mol/l，po
43
为200mol/l，总含盐量为15000mg/l，废水处理水量为200m3/h。
70.在本实施例中，所使用的废水处理系统包括：预处理段、膜处理段和蒸发浓缩结晶段。
71.其中，所述预处理段包括：加药槽、絮凝沉淀槽，所述加药槽的上游连通明胶废水的排出口，下游连通所述絮凝沉淀槽，所述絮凝沉淀槽包括沉淀的泥浆的排出口和澄清液出水口。在加药槽中，除了明胶废水，还需要加入氯化钡。絮凝剂在加药槽中配制，配制后由加药泵以液态形式打入絮凝沉淀槽。
72.其中，所述膜处理段包括：依次连通的超滤装置、纳滤装置和反渗透装置，所述超滤装置的上游连通所述絮凝沉淀槽的澄清液出水口，所述超滤装置还包括浓缩泥浆的排出口，所述纳滤装置还包括浓水出水口，以及所述反渗透装置包括浓水出水口和清水出水口。
73.其中，所述蒸发浓缩结晶段包括：依次连通的mvr蒸发装置、三效蒸发装置、单效蒸发装置和冷却切片装置，所述mvr蒸发装置的上游连通所述反渗透装置的浓水出水口。
74.上述的废水处理系统中，所述反渗透装置的清水出水口，所述mvr蒸发装置、三效
蒸发装置和单效蒸发装置还分别与所述加药槽相连通。
75.在一种优选实施例中，所述一种明胶废水处理系统，还包括：造粒装置和包装码垛装置。其中，所述造粒装置与所述冷却切片装置相连接，用于对冷却切片装置输出二水氯化钙进行干法造粒，造粒直径范围为1～5mm；所述包装码垛装置与所述造粒装置相连接，用于将所述造粒装置输出的固体进行包装码垛，制成用于出售的融雪剂。
76.在一种优选实施例中，所述一种明胶废水处理系统，还包括：石灰乳发生器，所述石灰乳发生器的进口分别连接所述反渗透装置的清水出水口、所述mvr蒸发装置、三效蒸发装置和单效蒸发装置相连通，所述石灰乳发生器的出口与所述加药槽相连通。
77.利用上述处理系统处理上述废水，其处理步骤为：
78.1)将明胶废水引入加药槽；投放絮凝剂，所述絮凝剂与所述明胶废水的质量比为1:100～1:10000，所述絮凝剂包括聚合氯化铝(pac)、聚合硫酸铁(pfs)、聚丙烯酰胺(pam)及氯化钡；沉淀1～4小时后，将沉淀后得到泥浆直接排出，或者自流至压滤机压滤成滤饼后排出，作为有机肥(液肥)生产原料，将沉淀后得到的上层澄清液送至下一级的超滤装置进行超滤处理。
79.2)超滤处理中选用孔径为1～200nm的超滤膜，超滤处理的压力为0.1～1mpa。进入到超滤装置的澄清液经过超滤处理后，产生的浓缩泥浆直接排出，或者自流至压滤机压滤成滤饼后排出，作为有机肥(液肥)生产原料，产生的超滤产水送至纳滤装置进行纳滤处理。
80.3)纳滤处理的进水的ph值为5.0～10.0，纳滤处理中选用孔径为1～5nm的纳滤膜，纳滤处理的压力为1～4mpa，膜通量为10～35l/m2·
h。纳滤装置处理后获得纳滤产水和纳滤浓水，所述纳滤浓水作为有机肥(液肥)生产原料，所述纳滤产水送至反渗透装置进行反渗透处理。
81.4)反渗透处理的进水的ph值为5.0～10.0，反渗透处理中选用孔径为0.5～10nm的反渗透膜，反渗透处理的压力为4～8mpa，膜通量为30～60l/m2·
h。
82.经过上述絮凝沉淀处理、超滤处理、纳滤处理和反渗透处理后，已经去除了废水中绝大部分的蛋白、氨基酸等大分子有机物。此时，蛋白的去除率为98％，氨基酸的去除率为95％，硫酸根去除率99％，磷酸盐去除率97％。
83.5)反渗透处理后形成的浓水依次经过mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理。
84.其中，所述mvr蒸发处理的条件包括：温度为0～60℃，压力为0.1～0.3mpa，固含量为3～12％；所述三效蒸发处理的条件包括：温度为60～120℃，压力为0.1～0.5mpa，固含量为20～30％；所述单效蒸发处理的条件包括：温度为80～150℃，压力为0.1～0.8mpa，固含量为60～70％。
85.6)将来自单效蒸发处理后获得的浓缩液，通过冷却水间接换热进行降温结晶并切片，得到二水氯化钙晶体；将制取的二水氯化钙进行干法造粒，造粒直径范围为1～5mm，然后进行包装码垛，制成融雪剂出售。
86.7)回收反渗透处理产生的部分清水，回收mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理中产生的部分清水。此时，回收的清水中，蛋白的去除率为99.8％，氨基酸的去除率为98％，tds的含量为500mg/l，cod＜200mg/l，可以满足工艺水回用的标准。
87.8)向所述反渗透处理、mvr蒸发处理、三效蒸发处理、单效蒸发处理中回收的部分
清水中投加石灰乳，所述石灰乳直接采用饱和石灰乳或者采用工业生石灰配制。石灰乳使得回收的清水中的磷酸盐、硫酸盐、镁盐与石灰乳发生化学沉淀，有效降低水的硬度。经过静置沉淀后过滤的上清液返回至所述加药槽中进行回收利用。
88.综上所述，本技术将含有高cod、高盐的明胶废水经过絮凝沉淀、超滤、纳滤、反渗透处理去除绝大部分的蛋白、氨基酸等大分子有机物，通过反渗透回收一部分清水，反渗透浓水通过mvr蒸发、三效蒸发、单效蒸发、冷却切片、热风干燥制取二水氯化钙或无水氯化钙。其中，纳滤和反渗透回收的清水作为工艺水用于明胶生产，纳滤浓水、超滤浓水、絮凝沉淀浓浆或滤饼作为原料生产有机肥，切片制取的二水氯化钙或无水氯化钙作为融雪剂或其他氯化钙产品出售。本技术对含盐含有机物的废水处理，有效实现了明胶废水的零排放和资源化，实现了环保效益、经济效益双赢。
89.以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。