一种含蛋白废水的回收系统的制作方法

本实用新型涉及环保水处理技术领域，尤其是一种含蛋白废水的回收系统。

背景技术：

肝素钠是一种重要的生化药物，具有抗凝血的作用，在抗凝血、促进脂蛋白酶释放和补体溶细胞体系等方面具有良好的活性，广泛用于流行性脑炎、败血症、血栓塞、急性心肌梗塞、动脉硬化等治疗。肝素是一种酸性黏多糖，在动物体内与蛋白质结合存在，生产过程中，需使用接近饱和的氯化钠溶液作为溶剂，经过物理和化学提取分离过程，与蛋白质进行分离，因而会产生大量的含有氯化钠的含蛋白废水，该废水没有使用价值，无法继续使用，传统处理方法为：经简单的蛋白处理后变成固体蛋白废弃物和高盐废水后分别丢弃。该处理方法对一方面对环境造成极大负担，另一方面，废水中的优质蛋白得不到有效利用，并且需要添加大量新的食盐用于生产，增加生产成本，降低经济效益。所以该问题成为一个急需解决的问题。

现有技术中尚未出现处理此类含蛋白的高盐废水的处理方法，通常使用常规的污水处理方法，如酸碱化、氧化、絮凝、微生物处理等方法联用。这些方法虽然能够除去含蛋白的高盐废水中的部分污染物，降低对环境的污染，但是高盐情况下微生物脱水而无法存活，导致处理效果不理想，并且仍然存在无机盐以及优势蛋白得不到有效回收的缺陷，限制了其实际应用。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种含蛋白废水的回收系统，该系统能有效回收废水中的低分子无机盐和蛋白，变废为宝，降低环境污染，实现资源的循环利用，降低危废处理成本，提高经济价值。

一种含蛋白废水的回收系统，其包括一级碟管式纳滤装置、浓缩液处理装置以及滤过液处理装置，所述浓缩液处理装置以及所述滤过液处理装置分别连接至所述一级碟管式纳滤装置；所述浓缩液处理装置包括依次连接的稀释槽、二级碟管式纳滤装置以及干燥装置；所述滤过液处理装置包括依次连接的高压碟管式反渗装置以及回收槽。

由于采用了上述技术方案，一级碟管式纳滤装置具有可拦截大分子有机蛋白质而允许低分子无机盐自由透过的特性，将蛋白废水分为含低分子无机盐的第一滤过液和含蛋白的第一浓缩液，第一滤过液经再次浓缩得到无机盐浓度更高的第二浓缩液，用于回收无机盐，第一浓缩液经二级纳滤得到蛋白含量更高的第三浓缩液用于蛋白生产，从而回收无机盐和蛋白，变废为宝，降低环境污染，实现资源的循环利用，降低危废处理成本，提高经济价值，为企业的污水处理提供新的思路。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述一级碟管式纳滤装置前设置有预过滤装置，所述预过滤装置的滤径为10-20微米。

由于采用了上述技术方案，含蛋白废水在进入一级碟管式纳滤装置前经过预过滤除去大颗粒杂质，保证进水质量，减轻一级碟管式纳滤装置的处理负担。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述高压碟管式反渗装置连接至所述稀释槽以将其产水导入稀释槽。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述二级碟管式纳滤装置连接至所述回收槽已经其产水导入回收槽。

由于采用了上述技术方案，实现水资源的循环利用，降低资源消耗。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述一级碟管式纳滤装置包括至少一个高压碟管式纳滤膜柱，所述高压碟管式纳滤膜柱括膜壳和拉杆，所述膜壳内设置有滤芯，所述膜壳沿其轴向的两端分别设置有上法兰和下法兰，所述拉杆设置于所述膜壳的中轴线上，并且贯穿所述上法兰和所述下法兰；所述上法兰和所述下法兰均设置于所述膜壳的内部，所述膜壳内部还设置有上挡环，所述上挡环连接至所述上法兰的上方，所述上挡环与所述膜壳之间螺纹连接，所述上挡环中部设置有通孔，所述拉杆贯穿所述通孔并向所述上挡环上方延伸。

当高压碟管式纳滤膜柱往往在高压下运行，长久运行时，拉杆容易产生疲劳而发生断裂。由于采用了上述技术方案，高压碟管式纳滤膜柱的上法兰、下法兰以及上挡环均设置与膜壳内部，分别连接至膜壳与中心栏杆，可以将中心拉杆的受力分散到膜壳上，膜壳分担中心拉杆所承受的压力，缓解拉杆疲劳。并且利用上挡环有效的增大受力面积，进一步缓解中心拉杆以及膜壳的疲劳。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述膜壳内部设置有下挡圈，所述下挡圈连接至所述下法兰的下方，所述下挡圈与所述膜壳之间螺纹连接，所述下挡圈中部设置有通孔，所述拉杆贯穿所述通孔并向所述下挡圈的下方延伸。

由于采用了上述技术方案，中心拉杆的受力可以由下挡圈分散到膜壳，保证中心拉杆受力的均匀分散，进一步缓解拉杆疲劳。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述上法兰与所述拉杆之间设置有上端小套，所述上端小套呈带帽檐的中空圆柱形，帽檐端向下；所述上端小套与所述上法兰之间用唇形密封圈密封。

本实用新型的一种含蛋白废水的回收系统，所述拉杆的轴向两端设置有拉杆轴套，所述拉杆轴套包括上轴套和下轴套，所述上轴套设置于所述上挡环与所述拉杆之间并向所述上挡环的上方延伸，所述上轴套上方连接有第一固定螺母，第一固定螺母螺纹连接至拉杆；所述下轴套设置于所述下挡圈与所述拉杆之间并向所述下挡圈的下方延伸，所述下轴套下方连接有第二固定螺母，第二固定螺母螺纹连接至拉杆。

由于采用了上述技术方案，能够有效提高高压碟管式纳滤膜柱的密封性能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的含蛋白废水的回收系统，利用碟管式纳滤装置将含蛋白的高盐废水初步分离成低分子无机盐的第一滤过液和含蛋白的第一浓缩液，然后将第一滤过液再次浓缩，将第一浓缩液进行二次纳滤，分别回收低分子无机盐和蛋白。该系统有效地弥补了现有技术中对含蛋白的高盐废水处理技术中的不足，将污染大、难处理但附加值高的含蛋白的高盐废水有效处理后分别回收低分子无机盐和蛋白，变废为宝，降低环境污染，实现资源的循环利用，降低危废处理成本，提高经济价值，为企业的污水处理提供新的思路，在食品、制药等行业具有广泛的应用前景。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1本实用新型提供的含蛋白废水回收系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的含蛋白废水回收系统的高压碟管式纳滤膜柱的结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种含蛋白废水的回收系统，该系统包括预过预过滤装置、一级碟管式纳滤装置、浓缩液处理装置以及过滤液处理装置，一级碟管式纳滤装置设置于预过滤装置之后。浓缩液处理装置以及滤过液处理装置分别连接至一级碟管式纳滤装置。

一级碟管式纳滤装置包括至少一个高压碟管式纳滤膜柱。高压碟管式纳滤膜柱包括膜壳1和拉杆2，膜壳1内设置有滤芯3，拉杆2设置于膜壳1内部的中轴线上，并向膜壳1的轴向两端延伸。滤芯3包括依次间隔设置的多个导流盘和膜片（图未示）。导流盘和膜片分别连接至拉杆2，拉杆2贯穿导流盘以及膜片的中部。膜壳1的轴向两端设置有上法兰4和下法兰5。上法兰4和下法兰5均设置与膜壳1的内部，拉杆2分别贯穿上法兰4和下法兰5。上法兰4与拉杆2之间设置上端小套41，上端小套41呈带帽檐的中空圆柱形，帽檐端位于下方，上端小套41与上法兰4之间用唇形密封圈密封。上法兰4上方连接有上挡环42，上挡环42设置于膜壳1的内部并与膜壳1之间螺纹连接，上挡环42中部设置有通孔，拉杆2贯穿该通孔。上挡环42与拉杆2之间设置有上轴套43，上轴套43延伸至膜壳1外，上轴套43上方连接有第一固定螺母44，第一固定螺母44螺纹连接至拉杆2。下法兰5下方连接有下挡圈51，下挡圈51设置于膜壳1的内部并与膜壳1之间螺纹连接，下挡圈51中部设置有通孔，拉杆2贯穿该通孔。下挡圈51与拉杆2之间设置有下轴套52，下轴套52延伸至膜壳1外，下轴套52上方连接有第二固定螺母53，第二固定螺母53螺纹连接至拉杆2。下法兰5与拉杆2的连接处设置有原水进口、浓缩液出口以及透过液出口（图未示）。本实施例中，膜壳1，拉杆2，上法兰4，上挡环42，下法兰5以及下挡圈51均采用不锈钢材料制成。

浓缩液处理装置包括依次连接的稀释槽、二级碟管式纳滤装置以及干燥装置。滤过液处理装置包括依次连接的高压碟式反渗透装置以及回收槽。高压碟管式反渗透装置连接至稀释槽，二级碟管式纳滤装置连接至回收槽。优选地，二级碟管式纳滤装置结构与一级碟管式纳滤装置结构相同。

本实用新型提供的含蛋白废水的回收系统的使用过程及原理如下：

收集得到的含蛋白废水经预过滤装置进行预过滤，滤出大颗粒杂质后进入一级碟管式纳滤装置，一级碟管式纳滤装置的高压碟管式纳滤膜柱具有截留大分子蛋白，滤过低分子无机盐的特性，从而将含蛋白的高盐废水初步分离成低分子无机盐的第一滤过液和含蛋白的第一浓缩液。高压碟式反渗透装置将第一过滤液处理，得到第二浓缩液和第一产水，第二浓缩液流入回收槽用于生产低分子无机盐。第一浓缩液在稀释槽中被稀释后进入二级碟管式纳滤装置进行二级纳滤，得到蛋白质浓度更高的第三浓缩液和第二产水，第三浓缩液进入干燥装置被干燥后得到蛋白质。高压碟式反渗透装置连接至稀释槽以将其产水导入稀释槽用于第一浓缩液的稀释。回收槽连接至二级纳滤装置以接收二级纳滤装置的产水，该产水在回收槽中与第二浓缩液混合后用于生产无机盐。

实施例2

本实施例提供本实用新型的含蛋白废水的回收系统在实际应用中的效果验证，为其有益效果提供进一步的依据。

将某制药企业产生的废水1000kg先经过一级碟管式纳滤装置进行一级纳滤，得到约900kg的第一滤过液和约100kg的第一浓缩液（90%回收率）。99.3%的蛋白质被截留在浓缩液中。而第一滤过液中含有与进水相当浓度的氯化钠。第一滤过液再通过高压碟管式反渗透装置（运行压力106bar）进行减量50%，得到第二浓缩液和第一产水，氯化钠被浓缩在第二浓缩液端，而第一产水中含盐量很低，约为进水中氯化钠的2%。再第一产水与第一浓缩液混合，得到550kg混合液，目的是稀释蛋白质和盐的浓度，稀释后的蛋白质浓度是原水的1.8倍，而氯化钠浓度是原水的11.7%，即蛋白质被浓缩，盐从原水中排出来了。

稀释后的蛋白废水再经过二级碟管式纳滤装置，得到440kg第二产水和约110kg的第三浓缩液。将110kg第三浓缩液喷雾干燥，得到蛋白质饲料，其蛋白质占固体物96.8%，氯化钠盐为3.2%,符合蛋白饲料的要求。第二产水再与第一浓缩液混合回用，总回收的氯化钠盐比例为99%。

通过本实用新型可用将原本非常难处理的废水，变废为宝，将废水中的蛋白质变为饲料。而水和氯化钠盐可用回到生产线继续循环使用，减少了食盐的添加。

实施例3

本实施例提供本实用新型的含蛋白废水的回收系统在实际应用中的效果验证，为其有益效果提供进一步的依据。

某制药企业高盐废水中蛋白质22454mg/L，氯化钠浓度为67932mg/L，悬浮物150mg/L。按图1所示的含蛋白废水的回收系统进行处理，最终处理结果如表1所示。

表1 各工艺阶段处理效果

由表1可知，各装置的处理效果均满足要求，整个过程不添加任何药剂，保证回用氯化钠满足药品生产要求，整个处理过程食盐水的损失量约为5%。由此可见，本实用新型的含蛋白废水回收系统实际应用效果良好，能有效回收低分子无机盐和蛋白，变废为宝，降低环境污染，实现资源的循环利用，降低危废处理成本，提高经济价值，为企业的污水处理提供新的思路，在食品、制药等行业具有广泛的应用前景。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。