專利名稱：阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，主要用于將氨基酸與鹽(NaCl)分離，一方面回收價(jià)值較高的氨基酸，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物零排放；另一方面使高含鹽廢水中的氨基酸提取后，防止由于有機(jī)物氨基酸的存在導(dǎo)致廢水蒸發(fā)時(shí)沸點(diǎn)升高，影響鹽分的蒸發(fā)結(jié)晶處理。
背景技術(shù)：
高鹽度有機(jī)廢水是指含有機(jī)物和至少3. 5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的總?cè)芙庑怨腆w物的廢水。這些廢水中除了含有高濃度的有機(jī)物外，還含有大量的無機(jī)鹽，所含鹽類主要為Cl' SO42-, Na+、Ca2+、K+等，含鹽量一般以氯化鈉的量計(jì)，其中總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為I %。主要來自于石油、化工、食品、廢液處理、中間體等行業(yè)的廢水處理，高含鹽有機(jī)廢水一直是廢水處理中的難題。目前關(guān)于高含鹽有機(jī)廢水的處理研究較多。例如，鄭賢助等人采用雙效蒸發(fā)器處理高濃度含鹽化工廢水，廢水中C0D&的去除率可達(dá)95%以上，并且二次蒸汽可以被重復(fù)利用，降低了處理成本。納濾技術(shù)由于能夠去除絕大部分的Ca、Mg等離子，因此脫鹽 (desalination)是納濾技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域，采用納濾技術(shù)對高鹽度有機(jī)廢水進(jìn)行脫鹽處理。還有很多關(guān)于高含鹽有機(jī)廢水的處理研究，如電解工藝、離子交換工藝、SBR及其改良工藝、生物接觸氧化工藝、傳統(tǒng)活性污泥工藝等等。以上關(guān)于高鹽度有機(jī)廢水處理存在很多不足，如通常的耗氧厭氧生化處理由于細(xì)菌耐鹽性的制約(一般含鹽量需低于I %)而無法使用，若將含鹽量稀釋到I %以下后生化處理，則耗水耗電很高，無法回收有機(jī)物，有機(jī)物被氧化；多效蒸發(fā)由于所用蒸汽費(fèi)用昂貴，其處理成本較高，高溫蒸發(fā)后有機(jī)物變質(zhì)，難以回收。以生產(chǎn)阿斯巴甜所產(chǎn)生的氨基酸高含鹽廢水進(jìn)行機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)處理為例， 而氨基酸等有機(jī)物會導(dǎo)致含鹽廢水的沸點(diǎn)升高較多，從而使得蒸發(fā)系統(tǒng)無法運(yùn)行或經(jīng)濟(jì)性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中含鹽有機(jī)廢水的處理難題，提供一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，運(yùn)用納濾膜將氨基酸與無機(jī)鹽分離，然后分別進(jìn)行回收處理，解決現(xiàn)有處理技術(shù)成本高，無法回收有機(jī)物的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水處理方法，具有如下步驟①去除雜質(zhì)通過過濾器去除阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水中的顆粒雜質(zhì)；②分離有機(jī)物與無機(jī)物采用8英寸納濾膜，單支膜通量在8 12立方米/小時(shí)， 壓力2 4MPa，溫度20 50°C，過濾已去除顆粒雜質(zhì)的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水， 分別收集濃相廢水和淡相廢水；③回收有機(jī)物將步驟②中的濃相廢水進(jìn)行等電點(diǎn)調(diào)節(jié)，pH值調(diào)至5. 0 6. 0時(shí)析出苯丙氨酸，并取出苯丙氨酸，PH值調(diào)至2. 7-2. 9時(shí)析出L-天冬氨酸，并取出L-天冬氨
3酸；④蒸發(fā)提取鹽分將步驟②中的淡相廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶取出NaCl ；⑤循環(huán)處理在步驟③中分離出氨基酸的廢水中補(bǔ)入新的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水再按上述步驟循環(huán)操作。具體的，步驟①中去除粒徑大于I微米的顆粒雜質(zhì)。一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，包括依次通過管路串聯(lián)的原液罐、粗級過濾器、精密過濾器和納濾膜過濾器，所述的納濾膜過濾器的濃相出口通過管路連通原液罐，所述的納濾膜過濾器的淡相出口連通鹽水處理下道工藝，所述的原液罐的進(jìn)口上連接有補(bǔ)液裝置，原液罐與粗級過濾器之間的管路上設(shè)有原液泵，精密過濾器與納濾膜過濾器之間的管路上設(shè)有增壓泵。所述的納濾膜過濾器的濃相出口與原液罐之間的管路上設(shè)有用于暫存濃相廢水并提取氣基酸的提取te。濃相水排入提取te后可直接進(jìn)行等電點(diǎn)調(diào)節(jié)，取出氣基酸，有利于實(shí)現(xiàn)不間斷循環(huán)處理。所述的原液罐的罐體內(nèi)設(shè)有使廢水混合均勻的攪拌裝置，所述的攪拌裝置包括攪拌槳和驅(qū)動攪拌槳?jiǎng)幼鞯尿?qū)動裝置。攪拌裝置可以在調(diào)酸時(shí)混合均勻，使充分反應(yīng)，在補(bǔ)入新的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水后使廢水混合均勻，有利于后續(xù)操作。為保證原液罐內(nèi)的廢水量處于合理水平，所述的原液罐的罐體內(nèi)設(shè)有顯示廢水液位的液位計(jì)，所述的液位計(jì)上設(shè)有高液位和低液位警示標(biāo)志。所述的粗級過濾器為布袋過濾器，所述的布袋過濾器內(nèi)可拆卸安裝有可濾除粒徑超過5微米的顆粒物質(zhì)的無紡布過濾袋。所述的精密過濾器采用可濾除粒徑超過I微米的顆粒物質(zhì)的濾芯。所述的納濾膜過濾器采用可截留分子量為150以上的納濾膜。此納濾膜可截留分子量150以上的物質(zhì)，而水分子及NaCl可通過，由于有機(jī)物分子量較大而被截留濃縮。作為優(yōu)選，所述的增壓泵為多級泵，所述的多級泵的進(jìn)口端管路上設(shè)有低壓保護(hù)器，多級泵的出口端管路上設(shè)有高壓保護(hù)器。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，運(yùn)用納濾膜將氨基酸與無機(jī)鹽分離，然后分別進(jìn)行回收處理，解決了含有機(jī)廢水的處理難題，操作方便，處理成本低，較少投資實(shí)現(xiàn)較大產(chǎn)出。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.原液罐，11.攪拌槳，12.驅(qū)動裝置，13.液位計(jì)，2.粗級過濾器，3.精密過濾器，4.納濾膜過濾器，5.補(bǔ)液裝置，6.原液泵，7.增壓泵，8.提取罐。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。本發(fā)明的一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水處理方法，具有如下步驟①去除雜質(zhì)通過過濾器去除阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水中粒徑大于I微米的顆粒雜質(zhì)；②分離有機(jī)物與無機(jī)物采用8英寸納濾膜，單支膜通量在8 12立方米/小時(shí)， 壓力2 4MPa，溫度20 50°C，過濾已去除顆粒雜質(zhì)的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水， 分別收集濃相廢水和淡相廢水；③回收有機(jī)物將步驟②中的濃相廢水進(jìn)行等電點(diǎn)調(diào)節(jié)，pH值調(diào)至5. 0 6. 0時(shí)析出苯丙氨酸，并取出苯丙氨酸，PH值調(diào)至2. 7-2. 9時(shí)析出L-天冬氨酸，并取出L-天冬氨酸；④蒸發(fā)提取鹽分將步驟②中的淡相廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶取出NaCl ；⑤循環(huán)處理在步驟③中分離出氨基酸的廢水中補(bǔ)入新的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水再按上述步驟循環(huán)操作。實(shí)施例一圖I圖2所示，本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例，包括依次通過管路串聯(lián)的原液罐I、粗級過濾器2、精密過濾器3和納濾膜過濾器4，納濾膜過濾器4采用可截留分子量為150以上的納濾膜，納濾膜過濾器4的濃相出口連通原液罐1，納濾膜過濾器4的淡相出口連通鹽水處理下道工藝，原液罐I的進(jìn)口上連接有補(bǔ)液裝置5，原液罐I與粗級過濾器2之間的管路上設(shè)有原液泵6，精密過濾器3與納濾膜過濾器4之間的管路上設(shè)有增壓泵7，增壓泵7為多級泵，多級泵的進(jìn)口端管路上設(shè)有低壓保護(hù)器，多級泵的出口端管路上設(shè)有高壓保護(hù)器。原液罐I的罐體內(nèi)設(shè)有使廢水混合均勻的攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌槳11和驅(qū)動攪拌槳11動作的驅(qū)動裝置12。原液罐I的罐體內(nèi)設(shè)有顯示廢水液位的液位計(jì)13，液位計(jì)13上設(shè)有高液位和低液位警示標(biāo)志。粗級過濾器2為布袋過濾器，布袋過濾器內(nèi)可拆卸安裝有可濾除粒徑超過5微米的顆粒物質(zhì)的無紡布過濾袋。精密過濾器3采用可濾除粒徑超過I微米的顆粒物質(zhì)的濾芯。采用兩級雜質(zhì)過濾，有效濾除粒徑超過I微米的顆粒物質(zhì)，可保護(hù)后道的納濾膜， 延長納濾膜的使用壽命及減少納濾膜的清洗時(shí)間。在各個(gè)設(shè)備之間的管路上，均需設(shè)置壓力表、溫度表、電導(dǎo)率表和流量表等儀表， 以及各個(gè)泵的進(jìn)口和/或出口需設(shè)置截止閥。實(shí)施例二圖3圖4所示，本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于納濾膜過濾器4的濃相出口與原液罐I之間的管路上設(shè)有用于暫存濃相廢水并提取氨基酸的提取罐8，增加提取罐8后，有利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，第一個(gè)實(shí)施例中原料罐I兼有氨基酸提取功能，在提取氨基酸過程中需關(guān)閉原料罐I的進(jìn)出口，提取完成后才能開始循環(huán)操作，屬于間歇式循環(huán)，處理效率比第二個(gè)實(shí)施例低很多。以下結(jié)合具體的廢水處理來闡述本實(shí)施例選取含有機(jī)物濃度為2. 85%、NaCl濃度為8. 5%的氨基酸溶液5000L，首先進(jìn)行粗濾和精濾，去除顆粒物質(zhì)，然后采用納濾膜過濾，NaCl及水分子能透過納濾膜得到淡相，氨基酸由于分子較大被截留在濃相，從而實(shí)現(xiàn)了物料濃縮，經(jīng)過納濾膜過濾后，最后可得淡相4500L，其有機(jī)物濃度降為0. 3%，而含NaCl 濃度幾乎不變，此時(shí)淡相的溶液也直接進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶取得鹽分，而濃相有機(jī)物濃度變?yōu)?25. 8 %。因氨基酸在合適的pH值時(shí)會析出，將濃相的溶液調(diào)節(jié)不同的pH值使得苯丙氨酸及L-天冬氨酸分別析出后利用，所剩母液的有機(jī)物濃度低于5%時(shí)，可以進(jìn)入納濾膜過濾繼續(xù)濃縮有機(jī)物，或回到原料罐I加入新的溶液再通過上述步驟，實(shí)現(xiàn)不間斷循環(huán)處理。其他不同濃度的溶液都可以采用上述方法進(jìn)行處理，在此不再贅述。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法，其特征是具有如下步驟①去除雜質(zhì)通過過濾器去除阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水中的顆粒雜質(zhì)；②分離有機(jī)物與無機(jī)物采用8英寸納濾膜，單支膜通量在8 12立方米/小時(shí)，壓力 2 4MPa，溫度20 50V，過濾已去除顆粒雜質(zhì)的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水，分別收集濃相廢水和淡相廢水；③回收有機(jī)物將步驟②中的濃相廢水進(jìn)行等電點(diǎn)調(diào)節(jié)，pH值調(diào)至5.0 6. 0時(shí)析出苯丙氨酸，并取出苯丙氨酸，PH值調(diào)至2. 7-2. 9時(shí)析出L-天冬氨酸，并取出L-天冬氨酸；④蒸發(fā)提取鹽分將步驟②中的淡相廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶取出NaCl；⑤循環(huán)處理在步驟③中分離出氨基酸的廢水中補(bǔ)入新的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水再按上述步驟循環(huán)操作。
2.如權(quán)利要求I所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法，其特征是步驟 ①中去除粒徑大于I微米的顆粒雜質(zhì)。
3.一種采用上述阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法進(jìn)行處理的處理系統(tǒng)，其特征是包括依次通過管路串聯(lián)的原液罐(I)、粗級過濾器(2)、精密過濾器(3)和納濾膜過濾器(4)，所述的納濾膜過濾器(4)的濃相出口通過管路連通原液罐(I)，所述的納濾膜過濾器(4)的淡相出口連通鹽水處理下道工藝，所述的原液罐(I)的進(jìn)口上連接有補(bǔ)液裝置(5)，原液罐(I)與粗級過濾器(2)之間的管路上設(shè)有原液泵(6)，精密過濾器(3)與納濾膜過濾器(4)之間的管路上設(shè)有增壓泵(7)。
4.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的納濾膜過濾器(4)的濃相出口與原液罐(I)之間的管路上設(shè)有用于暫存濃相廢水并提取氣基酸的提取te⑶。
5.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的原液罐(I)的罐體內(nèi)設(shè)有使廢水混合均勻的攪拌裝置，所述的攪拌裝置包括攪拌槳(11) 和驅(qū)動攪拌槳(11)動作的驅(qū)動裝置(12)。
6.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的原液罐(I)的罐體內(nèi)設(shè)有顯示廢水液位的液位計(jì)(13)，所述的液位計(jì)(13)上設(shè)有高液位和低液位警示標(biāo)志。
7.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的粗級過濾器(2)為布袋過濾器，所述的布袋過濾器內(nèi)可拆卸安裝有可濾除粒徑超過5微米的顆粒物質(zhì)的無紡布過濾袋。
8.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的精密過濾器(3)采用可濾除粒徑超過I微米的顆粒物質(zhì)的濾芯。
9.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的納濾膜過濾器(4)采用可截留分子量為150以上的納濾膜。
10.如權(quán)利要求3所述的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理系統(tǒng)，其特征是所述的增壓泵(7)為多級泵，所述的多級泵的進(jìn)口端管路上設(shè)有低壓保護(hù)器，多級泵的出口端管路上設(shè)有高壓保護(hù)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，包括依次通過管路串聯(lián)的原液罐、粗級過濾器、精密過濾器和納濾膜過濾器，所述的納濾膜過濾器的濃相出口連通原液罐，所述的納濾膜過濾器的淡相出口連通鹽水處理下道工藝，所述的原液罐的進(jìn)口上連接有補(bǔ)液裝置，原液罐與粗級過濾器之間的管路上設(shè)有原液泵，精密過濾器與納濾膜過濾器之間的管路上設(shè)有增壓泵。本發(fā)明的阿斯巴甜工業(yè)高含鹽氨基酸廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，運(yùn)用納濾膜將氨基酸與無機(jī)鹽分離，然后分別進(jìn)行回收處理，解決了高含鹽有機(jī)廢水的處理難題，操作方便，處理成本低，較少投資實(shí)現(xiàn)較大產(chǎn)出。
文檔編號C02F9/02GK102603090SQ20121011203
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者姚洪齊, 崔磊, 張琳, 徐晨, 王會強(qiáng) 申請人:常州大學(xué)