专利名称：一种废水处理和蛋白质回收的方法
技术领域：
本发明涉及环境工程之水处理领域，具体地说是一种硫酸软骨素生产的 废水处理和蛋白质回收的方法。
背景技术：
硫酸软骨素是从猪、牛、羊等动物的鼻骨、喉骨及其它一切软骨中提取
的4-硫酸软骨素、6-硫酸骨素、软骨素A、 B等各种硫酸软骨素的混合物， 其商品名称为"康得灵"，它的主要用途是用于治疗头疼、偏头痛、动及硬化、 冠心病、心绞痛、心肌缺氧，心肌梗塞等药物剂中，还广泛用于食品、饮料 及各种保健品，补养品中，国内需求量与日俱增，是国内巿场极需的走俏商 品。近年来，随着人们对硫酸软骨素认识的不断提升，硫酸软骨素强大的医 疗保健功能日益体现。与此同时，由于硫酸软骨素的生产工艺相对简单，使 得硫酸软骨素的生产量呈现速度增长的势头，并且已经成为我国出口量仅次 于蛋白质的生化产品。
硫酸软骨素的生产一般釆用酶解醇提法，即将动物软骨在酶的催化作用 下加盐(食用盐)水解，然后再在乙醇溶液中结晶提取。由此可见，生产过 程产生的废水含有大量的酶及氨基酸等水溶性蛋白，根据生产工艺的不同， 该类废水中蛋白质的含量一般为2-25%，即蛋白质的含量介于牛奶和精肉之 间。如此高含量的蛋白质废水如果直接排放造成巨大的资源浪费，因此开发 有效的蛋白质回收技术非常重要。目前，硫酸软骨素生产过程中产生的废水中 的蛋白质回收处理方法有生化法、超滤法、絮凝沉淀法等，其中生化法和超 滤法具有很大的难度，且运行费用比较高。絮凝沉淀法作为一种较为有效的 分离技术，因其操作简单、投资少而被广泛地应用。目前常用的蛋白质回收 法为喷雾干燥技术，该方法的优点是几乎可以将废水中的蛋白质100%回收， 缺点是回收初蛋白质含盐量过高(超过2oy。)，制约了后续作为饲料添加剂等 的用途，而且在喷雾干燥的过程中产生大量废气，造成一定程度的恶臭污染。 反渗透膜技术，如超滤等，用于回收废水中的蛋白质也会取得良好效果，但因 其投资及操作成本较高， 一般很少被釆用。而且硫酸软骨素的生产往往会伴生 大量高浓度生产废水，由于该废水的特殊性质使得废水处理难度较大。由于 其化学需氧量(COD)值一般高于100000 mg/L，而无机氮含量却非常低，即
废水组成的营养结构极不合理，废水很难釆用常规活性污泥法进行处理，高 浓度废水的直接排放存在巨大的环境风险。因此，开发一种有效的硫酸软骨 素生产废水综合处理技术和蛋白质回收方法势在必行。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明釆用饲料级膨润土作为吸附剂回收硫酸软 骨素生产废水中的蛋白质。采用聚合氯化铝等对废水处理的絮凝效果进行强化，并取得了良好的效果。本发明的方法是
(1)用稀盐酸将硫酸软骨素生产废水pH值调至3.5-9.5，制得溶液I; (2 )将吸附剂用水调成糊状，然后加入上述调制好的溶液I，制得溶液II ， 其中吸附剂在溶液II中的质量浓度为1-10%,持续搅拌10分钟；
(3) 将得到的溶液II在搅拌下缓缓加入质量浓度为0. 5-1. 5%的助凝剂溶 液，持续搅拌3-5分钟，制得溶液m，其中助凝剂在溶液III中的浓度为200 -1000 mg/L;
(4) 将得到的溶液m在搅拌下加入质量浓度为1-10%的絮凝剂溶液，持续
搅拌1-3分钟，制得溶液IV,其中聚合氯化铝等絮凝剂在溶液IV中的浓度为 100 - 800 mg/L;
(5 )将得到的溶液IV静置1-3小时，弃去上清液，过滤所得沉淀物即为回 收初蛋白。
(6)将过滤所得沉淀物即回收初蛋白烘干、粉碎。 所釆用水处理吸附剂为粉末状钙基膨润土及硅藻土等活性黏土矿物。 所采用水处理助凝剂为壳聚糖。
所釆用水处理絮凝剂为聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁等。
此外，还公开了一种本发明方法的应用回收高蛋白沉淀物主要用作增 加动物蛋白及微量元素的各类饲料添加剂。
本发明的优点是1.釆用饲料级膨润土作为吸附剂回收硫酸软骨素生产 废水中的蛋白质，因此，回收物组成的营养结构合理，适于作为词料添加剂 使用；2.采用天然无毒高分子絮凝剂壳聚糖对废水的蛋白质回收有良好的处 理效果，并且回收初蛋白中的膨润土、壳聚糖等具有促进动物肠胃吸收及一 定的免疫功能；3.回收蛋白质后的废水可使化学需氧量(COD)值下降90% 以上，极易釆用常规活性污泥法对后续低浓度废水进行处理。4.处理工艺简 单，投资成本低廉，经济效益及环境效益明显。
图l为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
实施例1
(l)取一定量硫酸软骨素生产废水，用稀盐酸将废水PH值调至3. 5，制 得溶液I;
(2 )将一定量粉末状钙基膨润土及硅藻土等活性黏土矿物用温水调成糊 状，然后缓缓加入上述调制好的溶液I，制得溶液II，其中活性黏土矿物在溶 液n中的质量浓度为1%,以一定速度持续搅拌10分钟左右；
(3) 将得到的溶液n在撹拌下缓缓加入质量浓度为0. 5%的壳聚糖溶液， 以一定速度持续搅拌3-5分钟，制得溶液m，其中壳聚糖在溶液in中的浓度
为200 mg/L;
(4) 将得到的溶液m在搅拌下缓缓加入质量浓度为1%的聚合氯化铝，以
一定速度持续搅拌1-3分钟，制得溶液IV,其中聚合氯化铝在溶液IV中的浓度为100 mg/L;
(5 )将得到的溶液IV静置1-3小时，弃去上清液，过滤所得沉淀物即为回 收初蛋白；
(6)将过滤所得沉淀物即回收初蛋白烘干、粉碎。 实施例2
本实施例与实施例1的区别仅仅在于将步骤(l)中pH值调至9.5;将 步骤(2)中的活性黏土矿物在溶液中的质量浓度为10%;在步骤(3)中加入 质量浓度为1.5%的壳聚糖溶液，壳聚糖在溶液III中的浓度为1000 mg/L;;在 步骤(4)加入质量浓度为10%的聚合聚合硫酸铝溶液，聚合硫酸铝在溶液IV 中的浓度为800 mg/L。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅仅在于将步骤(1)中pH值调至6;将步 骤(2)中的活性黏土矿物在溶液中的质量浓度为5%;在步骤(3)中加入质 量浓度为1°/。的壳聚糖溶液，壳聚糖在溶液III中的浓度为600 mg/L;;在步骤 (4)加入质量浓度为5%的聚合硫酸铝铁溶液，聚合硫酸铝铁在溶液IV中的浓 度为450mg/L。
以山东烟台某硫酸软骨素生产企业为例生产原料为鸡软骨，其硫酸软 骨素的生产量为300-500公斤/天，废水产生量为3-8吨/天，其中废水的COD 值120000mg/L, TOC值84000mg/L，废水中蛋白质含量3-18%,废水处理方式
为釆用冷却水稀释后排放到当地污水处理厂，该企业釆用本发明方法后，废 水的COD值降为4000mg/L， TOC值1100mg/L，回收初蛋白占沉淀物干种总量 的39%,取得了满意的效果。
以威海某硫酸软骨素生产企业为例生产原料为牛气管，其硫酸软骨素 的生产量为80-120公斤/天，废水产生量为3-8吨/天，其中废水的COD值 100000mg/L， TOC值81000nig/L，废水中蛋白质含量2-10%，废水处理方式为 釆用冷却水稀释后排放到当地污水处理厂，该企业釆用了本发明后，废水的 COD值降为300mg/L， TOC值800mg/L,回收初蛋白占沉淀物干种总量的27%， 取得了满意的效果。
权利要求
1.一种废水处理和蛋白质回收的方法，其特征在于包括如下步骤(1)用稀盐酸将硫酸软骨素生产废水pH值调至3.5-9.5，制得溶液I；(2)将吸附剂用水调成糊状，然后加入上述调制好的溶液I，制得溶液II，其中吸附剂在溶液II中的质量浓度为1-10％，持续搅拌10分钟；(3)将得到的溶液II在搅拌下加入质量浓度为0.5-1.5％的助凝剂溶液，持续搅拌3-5分钟，制得溶液III，其中助凝剂在溶液III中的浓度为200-1000mg/L；(4)将得到的溶液III在搅拌下缓缓加入质量浓度为1-10％的絮凝剂溶液，持续搅拌1-3分钟，制得溶液IV，其中聚合氯化铝等絮凝剂在溶液IV中的浓度为100-800mg/L；(5)将得到的溶液IV静置1-3小时，弃去上清液，过滤所得沉淀物即为回收初蛋白；(6)将过滤所得沉淀物即回收初蛋白烘干、粉碎。
2. 按权利要求1所述一种废水处理和蛋白质回收的方法，其特征在于 所釆用水处理吸附剂为粉末状钙基膨润土及硅藻土等活性黏土矿物。
3. 按权利要求1所述一种废水处理和蛋白质回收的方法，其特征在于 所釆用水处理助凝剂为壳聚糖。
4. 按权利要求1所述一种废水处理和蛋白质回收的方法，其特征在于 所釆用水处理絮凝剂为聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁。
5. 按权利要求5所述一种废水处理和蛋白质回收的方法的应用，回收高 蛋白沉淀物用作增加动物蛋白及微量元素的各类饲料添加剂。
全文摘要
本发明涉及一种硫酸软骨素生产的废水处理和蛋白质回收的方法。步骤为(1)酸度调整；(2)加入粉末状钙基膨润土；(3)加入壳聚糖(4)加入聚合铝；(5)过滤；(6)烘干、粉碎。本发明的优点是1.采用饲料级膨润土作为吸附剂回收硫酸软骨素生产废水中的蛋白质，适于作为饲料添加剂使用；2.采用高分子絮凝剂壳聚糖对废水的蛋白质回收有良好的处理效果；3.回收蛋白质后的废水可使化学需氧量(COD)值下降90％以上，极易采用常规活性污泥法对后续低浓度废水进行处理。4.处理工艺简单，投资成本低廉，经济效益及环境效益明显。
文档编号C02F1/66GK101624230SQ20081013833
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月11日 优先权日2008年7月11日
发明者盛彦清 申请人:烟台海岸带可持续发展研究所