[发明专利]一种肝素钠生产高浓度含盐废水处理方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及医药废水技术领域，具体涉及一种肝素钠生产高浓度含盐废水处理方法及其系统。

背景技术

肝素是一种蛋白多糖，它常与蛋白质结合在一起，广泛存在于生命体的肝脏、肠粘膜和肺等器官中。它具有广泛的生物学功能和药用价值，如抗凝血、澄清血脂、降低胆固醇、抗炎症、抗过敏、抗病毒和降血脂等，因此需求量逐年增加。但是，由于提取工艺落后，产生的废水量大且污染严重(COD_Cr在20000 mg/L以上)，严重制约了肝素提取工业的发展。因此，改进提取工艺和治理过程废水成为促进肝素提取工业发展的必有之路。国内对此类废水大多采取水稀释和脱盐法降低其中的氯化钠浓度，然后采用生物法、絮凝法、浓缩-焚烧等处理。絮凝法投资大，且运营成本高，生物法虽然可以很好的处理此类废水，但是耐盐细菌的筛选、培养和驯化周期长，且其处理效果受环境影响大，使得大范围使用受限，处理也不彻底。

肝素钠的生产过程包括：原料处理、酶解提取、离子交换吸附、精制等工序。生产过程中，由于酸、碱的大量使用，将排出大量含盐废水，排放量约为500~2500吨(废水)/吨(产品)，废水组分包括：92~96%(W/W)、氯化钠2.0~5.0%(W/W)、有机物2.0~3.0%(W/W)、总磷、总氮等。分层废水占整个产品排水量的8%以上。此类废水具有有机物浓度高，盐份含量高的特点。如直接进入生化处理系统，将导致系统无法正常运行。目前的处理方式主要有蒸馏脱盐和稀释后进入生化处理系统的两种处理方式。

蒸馏脱盐采用三效减压蒸馏或MVR蒸馏的方式，将废水中的水分和部分挥发性有机物以水蒸汽形式蒸馏出来，剩余浓液经结晶釜结晶分离出含有氯化钠结晶的废渣。此类废渣由于含有部分难挥发有机物和合成反应中间体，无法直接被利用，只有作为工业危险废物处理，极易造成二次污染，而且运行成本高。稀释后进入生化处理系统的方法因盐份浓度过高，为满足生化处理进水的要求，需稀释至少10倍以上才能满足要求，造成水的大量浪费，在实际操作中有较大问题。因此，开发出一种肝素钠生产高浓度含盐废水的处理方法及其系统也就成为研究热点之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种肝素钠生产高浓度含盐废水处理方法及其系统，能回收蛋白质，无二次污染、无固废产生、脱除的盐能直接转化为一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，回用至前端酸析处理过程或生产过程，具有脱盐效果好、节约资源与能源、工艺简单、运行费用低等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种肝素钠生产高浓度含盐废水处理方法，包括如下步骤：

（1）预处理：将肝素钠生产高浓度含盐废水经过酸析及过滤处理，以去除废水中的大分子量蛋白质和悬浮胶体；

（2）将预处理后的肝素钠生产高浓度含盐废水通过双极膜装置进行脱盐处理，将废水中的氯化钠直接转化为相应浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，以达到脱盐的目的。

进一步地，所述肝素钠生产高浓度含盐废水为肝素钠生产过程中排放的中段废水，其组分包括：92~96%(W/W)、2.0~5.0%(W/W)的氯化钠、2.0~3.0%(W/W)的有机物、少量总磷、总氮等。

进一步地，所述酸析处理是指将肝素钠生产高浓度含盐废水用酸将pH值至2~3，使废水中的可溶性蛋白质析出，然后过滤回收析出的蛋白质。

进一步地，所述酸析处理使用的酸主要来自所述双极膜装置产生的盐酸。

进一步地，所述过滤处理采用精度为0.45~1.0μm的过滤装置，以去除废水中的悬浮胶体。

进一步地，所述过滤装置包括滤芯过滤机、板框过滤机。

进一步地，所述双极膜装置包括阴极室、酸室、盐室、碱室、阳极室，各室间通过阴、阳离子交换膜及或极膜分隔排列组成，其排列方式为阳离子交换膜-双极膜-阴离子交换膜。

进一步地，所述双极膜装置的极板电流密度为200-240A/m²，各室间的间距4~8mm，隔板中间设置导流通道；酸室与碱室中溶液过流速度4~8cm/s、盐室溶液过流速度8~12cm/s。

进一步地，所述脱盐处理过程中酸、碱、盐三种溶液分别设置独立的贮罐和循环泵，通过控制相应循环泵的侧线出流量，控制废水脱盐率和酸、碱溶液的浓度；所述脱盐处理过程中控制脱盐率为80~85%，盐酸浓度为10~12%(W/W)，氢氧化钠浓度为12~15%(W/W)。