专利名称：海带浸泡液的净化方法
技术领域：
本发明属于化工分离，特别是海洋化工海藻工业海带浸泡液净化方法。
在海藻工业中，从海带浸泡水溶液中可以提取碘、甘露醇、氯化物等化工产品。海带浸泡水成分复杂，除了含有浓度较高的无机电解质外，尚有大量褐藻糖胶、褐藻胶、海带淀粉、氨基酸、色素、单宁等有机物及胶体，还有海带碎渣、泥沙、悬浮物等杂质。在海带综合利用提取甘露醇工艺过程中，这类杂质统称之为“糖胶”。“糖胶”的大量存在给提碘和提纯甘露醇工艺带来很大麻烦和困难，严重影响产品得率和生产成本。例如，在离子交换提碘工艺中，会污染离子交换树脂，堵塞离子交换柱。在传统的水重结晶离子交换工艺提纯甘露醇工艺中，必须反复离心甩“糖胶”，才能保证产品质量，严重浪费水、电。在采用离子交换膜电渗析除盐工艺中，“糖胶”会堵塞电渗析器膜堆和污染离子交换膜，使电渗析器不能长期运行並引起电流效率低，耗电量增大，频繁解体清洗劳动强度大，设备损伤严重等后果。因此，人们一直希望在提碘或分离提纯甘露醇之前，用某种方法将海带浸泡液进行净化处理，除去这类“糖胶”，以便改善工艺条件，提高经济效益。为此，也进行过一些探索，但都没有成功。例如，曾进行过先将海带浸泡水加入NaOH调PH至12左右，沉降若干小时，虹吸清液，再经过砂滤，活性炭吸附过滤罐过滤的方法(《海带工业资料》1977年2期)。还有的进行过将海带浸泡水加碱调PH＝11-12，通过发泡或者再加入氯化钙搅拌进行沉淀，然后加酸中和，再进入钠离子交换器软化(《海水淡化》1975年2期;《电渗析技术资料选编》1976)。在海带综合利用工业制取甘露醇现行工艺中，基本上采用上述方法对海带浸泡水进行净化。但这些方法存在下述弊端1)处理效率低，用碱凝沉澄清需1～2小时;2)设备庞大;3)处理效果差，经该法处理过的海带浸泡液其污染指数FI值非常大，以至于无法测定出来，严重的污染离子交换树脂及膜、堵塞设备。因此，在现行制取甘露醇工艺中只能靠反复离心水洗甩“糖胶”的办法来除去因料液净化不良而残留其中的杂质，因此消耗大量水资源和能源，影响得率和生产成本。
本发明的任务是提供一种效率高、效果好的海带浸泡液除浊、除“糖胶”和脱色的净化方法。
本发明提供的海带浸泡液的净化方法，包括一种使海带浸泡液发生絮凝，使悬浮物、有机物和胶体从海带浸泡液中分离凝聚出来，形成清晰的固液两相的方法;一种使用具有多孔高表面积，能吸附和截留“糖胶”凝聚体的固体助滤剂为特征的过滤方法;一种杀菌抑霉和一种脱色树脂活化再生的脱色方法发明的详细说明。
本发明的方法是1、絮凝。海带浸泡液中通过加药喷射器加入碱金属、碱土金属的氧化物、或它们的氢氧化物、强碱弱酸盐或可溶性磷酸盐的无机阴离子絮凝剂，使海带浸泡水溶液的PH≥14。循环搅拌，最好导入气体搅拌，使海带浸泡液中的大部分胶体凝聚，並与悬浮物、残渣等形成大块浮渣漂浮于料液之上，放出澄清液。
2、二次絮凝。海带浸泡澄清液中依次加入碱土金属的氧化物、碱土金属氢氧化物或碱土金属可溶性盐的无机阴离子絮凝剂，用量为5～15g/L和含主要官能团为-COOH或-CONH2的PAC、PAM人工合成有机高分子絮凝剂，用量为05～5mg/L。搅拌5～10分钟，转速40～80转/分。澄清10～15分钟。经二次絮凝后，海带浸泡液中成份复杂的“糖胶”分别通过电性中和和桥连作用、脱稳，形成比重不同的凝聚体，並吸附其它杂质一起通过上浮和沉降，自海带浸泡料液上下两部分分离出去。
3、杀菌抑霉。经过两次絮凝后的海带浸泡澄清液中加入如异噻唑酮、甲醛、双氧水、次氯酸或次氯酸盐的杀菌抑霉促进剂，用量为5～10mg/L搅拌。静止5分钟，以便杀死存在于海带浸泡料液中的细菌、霉菌或抑制其孳生繁殖。
4、过滤。杀菌抑霉后的海带浸泡液按本发明所提供的过滤方法进行过滤，使固液分离。这里所说的过滤是指通过粉末状或颗粒状的固体助滤剂，如具有多孔高表面积的白土、膨润土、硅藻土或珍珠岩，使固体助滤剂在多孔的支撑体上形成厚度为10～50mm的滤层，控制滤速V≤2500L/m2h。可采取机械压滤或真空抽滤。经过上述发明所提供的方法过滤的海带浸泡液，其污染指数值FI≤7，比一般自来水洁净得多。
5、脱色。过滤后的海带浸泡液通过离子交换柱脱色。这里所说的离子交换柱中的离子交换树脂是可以再生而反复使用的，並且不吸附甘露醇仅吸附色素。脱色后的海带浸泡料液的污染指数值FI≤4。
用本发明所提供的海带浸泡液净化方法，可以高效、经济地制备得高度净化的海带浸泡水溶液。与已有的净化技术相比，本发明提供的净化方法具有以下突出的优点1、已有海带浸泡液净化方法虽对海带浸泡料液进行净化，但净化后海带浸泡料液的污染指数值很大，以至无法测得。若用该料液进行离子交换或电渗析过程，会严重污染离子交换树脂及膜并堵塞设备。导致设备不能正常运行。采用本发明方法净化的海带浸泡料液的污染指数值FI≤4，水质清彻透明，光洁无色，完全符合离子交换树脂柱、离子交换膜电渗析器、及反渗透组件的进水水质指标要求，不会产生堵塞离子交换柱、电渗析膜堆的现象，保证设备稳妥可靠地长期连续运行，使电渗析器拆洗周期延长5倍以上，同时延长离子交换树脂、离子交换膜或半透膜的使用寿命至少1倍，並提高除盐率50%以上。
2、甘露醇产品生产的后续工艺中，由于海带浸泡料液的高度净化，从而革除了现有生产工艺中多次离心水洗、甩“糖胶”的工序，避免了精制耗损，使甘露醇得率提高30%，同时节省能耗及生产费用三分之一以上。
3、设备紧凑、生产效率高。
4、减轻劳动强度，改善了生产环境。
本发明所提供的海带浸泡水溶液的净化方法还适用于类似的其它化工分离过程。
实施例1取海带浸泡水溶液500mL，滴加Ca(OH)2溶液至海带浸泡水溶液PH＝14。然后滴加Na3PO4溶液，使其P2O3浓度≥200mg/L。再滴加PAM，浓度1mg/L。搅拌5分钟，转速50转/分。静止30分钟。海带浸泡料液上部漂浮有大块浮渣，料液下部凝沉有大块絮状凝聚体，中间料液清彻透明。
絮凝后的海带浸泡液加入NaClo杀菌抑霉，用量5mg/L，时间5分钟。
选取合适尺寸的无纺布或滤布放入布氏漏斗，将粉粒状珍珠岩和硅藻土等量混合后放于滤布上，形成厚度20mm的薄层。用抽滤方式将絮凝杀菌后的海带浸泡料液过滤，控制滤速3～4mL/min-cm2。料液过滤后污染指数值FI＝6.5。
然后，海带浸泡滤液中加盐酸中和至PH＝6～7，用D-280脱色树脂脱色。脱色后海带浸泡料液洁净无色，污染指数值FI＝4。
实例2取海带浸泡水溶液500mL，滴加Ca(COH)2溶液至海带浸泡水溶液PH＝14。通入CO2气体搅拌，反应10分钟。加入PAC，浓度2mg/L，搅拌5分钟，转速50转/分。海带浸泡料液很快分层，料液上部形成大块悬浮体，料液下部沉积大块絮凝聚体，中间料液清彻透明。
絮凝后的海带浸泡料液加入异噻唑酮，用量为海带浸泡液量的1
时间5分钟。
选取合适尺寸的无纺布或滤布放入布氏漏斗，将粉粒珍珠岩和硅藻土等量混合后放在滤布上，形成厚度20mm的滤层。用抽滤方式将絮凝杀菌抑霉后的海带浸泡料液过滤，控制滤速至3～4mL/min-cm2。料液过滤后的污染指数值FI＝6.5。
然后，海带浸泡滤液中加入盐酸中和至PH＝6～7，再用D～280脱色树脂脱色。脱色后海带浸泡料液洁净无色，污染指数值FI＝4。
权利要求
1.一种海带浸泡水溶液的净化方法，包括絮凝、过滤及脱色，其特征是a)海带浸泡液中加入碱金属、碱土金属的氧化物、碱土金属的氢氧化物、强碱弱酸盐或可溶性磷酸盐的无机阴离子絮凝剂，调海带浸泡液的PH≥14；b)由(a)絮凝制备得的澄清中依次加入碱土金属的氧化物、氢氧化物或碱土金属可溶性盐的无机阴离子絮凝剂，用量5～15g/L和含主要官能团为-COOH或-CONH2的PAC、PAM人工合成有机高分子絮凝剂，用量为0.5～5mg/L，搅拌5～10分钟，转速40～80转/分；c)经(a)、(b)二次絮凝后制备的海带浸泡液中加入如异噻唑酮、甲醛、双氧水、次氯酸或次氯酸盐的杀菌抑霉促进剂，用量5～10mg/L；d)杀菌抑霉后的海带浸泡液由置有粉末状或颗粒状並具多孔高表面积的固体助滤剂，如白土、膨润土、硅藻土或珍珠岩的滤器过滤，滤层厚度10～50mm，过滤后海带浸泡液的污染指数值FI≤7；e)海带浸泡过滤液用脱色树脂柱脱色，脱色后海带浸泡液的污染指数值FI≤4。
2.根据权利要求1所述的海带浸泡液的净化方法，其特征是二次絮凝过程中加入的无机阴离子絮凝剂的最佳用量为10～12g/L。
3.根据权利要求1所述的海带浸泡液的净化方法，其特征是二次絮凝过程中加入的人工合成高分子絮凝剂的最佳用量为1～2mg/L。
4.根据权利要求1所述的海带浸泡液的净化方法，其特征是加入的杀菌抑霉促进剂的最佳用量为5～10mg/L。
5.根据权利要求1所述的海带浸泡液的净化方法，其特征是助滤剂形成的滤层最佳厚度为10～20mm。
全文摘要
一种海洋化工海带浸泡液除浊、除“糖胶”和脱色的净化方法，包括絮凝、杀菌抑霉、过滤和脱色。用该方法制备高纯度的海带浸泡水溶液，具有水质清彻透明，污染指数值FI≤4，使电渗析器拆洗周期延长5倍以上，提高甘露醇得率30％，节省能耗和生产费用1/3以上等优点。本净化方法还适用于类似的其它化工分离过程。
文档编号C02F1/52GK1045959SQ9010021
公开日1990年10月10日 申请日期1990年1月10日 优先权日1990年1月10日
发明者薛德明, 马建红, 裴振清, 王学良 申请人:国家海洋局杭州海水淡化和水处理技术开发中心, 青岛黄海海藻工业公司