[发明专利]一种资源节约型甲壳素清洁生产技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种资源节约型甲壳素清洁生产技术，具体是指甲壳素生产过程中通过对清洗废水的合理循环套用而达到节约水资源、回收利用残酸碱、减少废水排放、降低废水处理难度的甲壳素清洁生产技术。

背景技术

甲壳素是地球上存在的仅次于纤维素的天然有机化合物，也是惟一可利用的动物纤维，广泛存在于虾、蟹等节肢动物背壳内。甲壳素的生产主要包括对虾、蟹等节肢动物背壳依次进行酸浸泡、清洗酸、碱煮及清洗碱等工艺，分别脱除钙质和蛋白质即得，然而由于除钙、除蛋白质后的清洗酸和清洗碱环节中大量使用水资源，产生大量废水，且清洗废水分别具有强酸、碱性和高蛋白质、高氨氮特征，使得甲壳素的生产过程资源消耗高、污染十分严重。

已有专利CN100347197C表明，甲壳素清洗废酸、废碱分别通过继续添加酸、碱可不断回用，且其中碱清洗废水直接回用后续酸清洗可削减综合废水产生量。然而，废酸、废碱分别在连续套用过程中盐度将逐步上升，最终必将形成高浓度沉积物而导致不可回用，当前似乎对该部分连续套用后最终形成的高盐度废液处置缺乏关注及可行性措施。此外，在现有大多数甲壳素生产过程中，虽然碱洗废水通过套用一次能实现废水综合产生量减少，但是并没有做到综合废水产生量降低的最大化。另外，有研究表明，甲壳素废水通过厌氧或UASB处理后再通过絮凝或再好氧或再化学氧化处理后可达标排放，然而，在实际生产过程中，往往由于操作不当，不同性质甲壳素清洗废水的过早混合致使综合废水中蛋白质水解严重，从而增加了废水生化处理难度，且由于大多数企业往往将高盐度废酸、废碱液并入甲壳素清洗废水而导致生化系统崩溃，出水基本不能达标排放。鉴此，当前对甲壳素清洗废水仍然治理乏术，甲壳素行业已被相关部门列入污染行业黑名单，责令停产整治，如浙江省舟山市甲壳素行业正处于整治阶段。

发明内容

本发明提供了一种为解决甲壳素生产工艺中水资源消耗量大、酸碱等资源浪费及废水产生量大和处理难度高的突出问题，实现节约水资源、回收利用酸碱以降低生产成本及降低废水量和处理难度的甲壳素清洁生产技术。

一种资源节约型甲壳素清洁生产技术，包括以下步骤：节肢动物背壳经过酸浸后进行三次清洗酸，然后再进行碱煮，碱煮后进行四次清洗碱，最后得到甲壳素。酸浸后的废酸液经过储存、沉淀，上清液回用至酸浸步骤，碱煮后的废碱液经过储存、沉淀，上清液回用至碱煮步骤；所述的三次清洗酸，第一次清洗酸采用清水清洗，酸洗废水及时储存，第二次清洗酸初始采用清水清洗，后续采用第一次清洗碱的碱洗废水中和清洗，第三次清洗酸采用清水清洗，第二和第三次清洗酸的酸洗废水合并储存；所述的四次清洗碱，第一次清洗碱采用清水清洗，产生的碱洗废水回用至第二次清洗酸，第二次清洗碱采用第一次清洗酸的酸洗废水中和清洗，第三和第四次清洗碱采用清水清洗，第二至第四次清洗碱的碱洗废水合并储存；酸洗废水和碱洗废水一并进入废水处理单元进行物化-生化处理，酸浸后的废酸液沉积物和碱煮后的废碱液沉积物一并进入中和浓缩单元，通过中和蒸发浓缩后作为固体废弃物处置。

本发明将甲壳素生产工艺中循环使用废酸碱液、降低清水使用量、减少废水产生量、分型处理不同浓度废水等作为一个有机整体进行考虑，在整个工艺中形成了废酸碱多次回用、废水分型储存和分类处理的清洁生产流程。水资源及原料消耗降低、废水高效安全处理。

相比于现有技术，本发明在以下方面进行了创新改进：

(1)相比于原有废酸、碱液的回收CaCl₂和分别加酸、碱再利用技术，本发明在其基础上进行了最终高浓度废液的处理处置，将最终多次循环套用废弃的两股废酸、废碱液纳入固废范畴进行处理处置，而非传统方法中的作为废水处理，此举不仅降低了甲壳素综合废水的处理难度，更可保证甲壳素废水生化处理系统的安全稳定，因为遏制微生物生长的高盐度已经从系统中剔除。

(2)相比于原有碱洗废水套用至清洗酸过程，本发明在其基础上增加了酸清洗废水套用至清洗碱，此举在原先节约用水及降低综合废水产生量的基础上再进行了削减，更为环保可行。