申请日2018.09.03
公开(公告)日2018.12.28
IPC分类号C02F9/14; C02F103/34
摘要
本发明提出了一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，包括的振动筛装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、离心喷雾装置和活性炭过滤装置，振动筛装置与超滤膜装置相连，超滤膜装置与纳滤膜装置通过透液输送管相连，纳滤膜装置与离心喷雾装置通过浓液供料管相连，纳滤膜装置与活性炭过滤装置通过清液输送管相连，透液输送管、浓液供料管和清液输送管上均设置有输送泵。本发明提取丝胶蛋白回收率高，纯度高，且得到的丝胶蛋白分子量范围较小，有利于丝胶产品的开发，处理后的生产废水达到排放标准。
权利要求书
1.一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：包括振动筛装置(63)、超滤膜装置(64)、纳滤膜装置(65)、离心喷雾装置(66)和活性炭过滤装置(67)，振动筛装置(63)与超滤膜装置(64)相连，超滤膜装置(64)与纳滤膜装置(65)通过透液输送管(24)相连，纳滤膜装置(65)与离心喷雾装置(66)通过浓液供料管相连，纳滤膜装置(65)与活性炭过滤装置(67)通过清液输送管(62)相连，透液输送管(24)、浓液供料管和清液输送管(62)上均设置有输送泵。
2.根据权利要求1所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：超滤膜装置(64)包括过滤液桶(7)、浓缩液桶(8)和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组串联的陶瓷膜组件一(1)和陶瓷膜组件二(2)，过滤液桶(7)和陶瓷膜组件一(1)之间设置有第一供料泵(12)，陶瓷膜组件二(2)的浓液出口设置有浓液输送管(13)，浓液输送管(13)通过控制阀分别与循环管一(16)、循环管二(17)和排污管(18)相连，循环管一(16)和过滤液桶(7)相连，循环管二(17)与浓缩液桶(8)相连，浓缩液桶(8)和过滤液通之间设置有第二供料泵(23)，陶瓷膜组件一(1)和陶瓷膜组件二(2)上均设置有清液出口，清液出口处设置有透液输送管(24)。
3.根据权利要求2所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：陶瓷膜组件一(1)和陶瓷膜组件二(2)均包括两个并联壳体，壳体内设置有竖向的陶瓷膜管，陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置有多个交替连接的第一陶瓷膜管(5)和第二陶瓷膜管(6)，第二陶瓷膜管(6)的直径小于第一陶瓷膜管(5)，第二陶瓷膜管(6)与第一陶瓷膜管(5)一体成型，陶瓷膜壁厚度相同。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种含丝胶蛋白的生产废水 处理系统，其特征在于：超滤膜装置(64)和纳滤膜装置(65)的清液出口处均设置有导流装置(26)，导流装置(26)包括环形管(27)和设置于环形管(27)下端的锥形导流罩(28)，锥形导流罩(28)内设置有斜向下的导流槽(29)，环形管(27)处连接有反冲输液管(34)，反冲输液管(34)与反冲罐(30)相连，反冲罐(30)的上端设置有进气管和排气管。
5.根据权利要求4所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：离心喷雾装置(66)包括干燥塔(35)，干燥塔(35)的顶端设置有热风分配器(36)和高速离心雾化器(37)，热风分配器(36)与供热系统相连，高速离心雾化器(37)与浓液供料管相连，干燥塔(35)的底端通过出料管与旋风分离机构相连。
6.根据权利要求5所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：旋风分离机构包括第一旋风分离器(38)和第二旋风分离器(41)，出料管与第一旋风分离器(38)的侧壁上端连接，第一旋风分离器(38)的顶端与引风机(39)相连，底端通过旋转阀连接送料管，送料管的一端与空气除湿器相连，另一端与与第二旋风分离器(41)的侧壁上端相连，第二旋风分离器(41)的顶端通过回流风机(42)与出料管相连，底端通过真空蝶阀连接有料仓(43)。
7.根据权利要求1所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：振动筛装置(63)的筛框内从上到下依次设置有300目、500目和800目的过滤筛。
8.根据权利要求2所述的一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，其特征在于：超滤膜装置(64)的陶瓷膜组件的截留分子量为40000D，纳滤膜装置(65)的纳滤膜组件的截留分子量为6000D。
说明书
一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统
技术领域
本发明涉及生产废水处理的技术领域，特别是指一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统。
背景技术
在煮茧、缫丝或蚕丝脱胶过程中会产生成千上万吨含丝胶蛋白的废水，这些废水具有水量大、浊度和COD值高的特征，而且废水中含有大量的丝胶蛋白，会造成水体富营养化，若是生产废水直接排放，会造成水体微生物大量繁殖，溶解氧下降，影响水体质量，而且生产废水中含有大量的丝胶蛋白，丝胶蛋白在化妆品、医药和生物材料等方面具有良好的开发潜能，若能将其回收利用，不仅可以降低生产废水的处理成本，而且能够变废为宝，免除对环境的污染，产生巨大的经济效益和社会效益。
但是，人们在提取丝胶蛋白过程中，存在提取丝胶蛋白纯度较低的问题，导致胶丝蛋白的使用级别较低，限制了丝胶蛋白的开发;同时对生产废水中的丝胶蛋白回收率有限，不能达到丝胶蛋白回收率高和回收丝胶蛋白纯度高的有效结合。目前，人们提取丝胶的方法有:酸析法、化学混凝法、离心法、超滤法、冷冻法，其中超滤法可选择不同的膜孔径，对丝胶蛋白进行选择性过滤回收，回收纯度高，回收率高，但是设备成本高，需要定期对过滤膜进行清洗和更换。
发明内容
本发明提出一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，提取丝胶蛋白回收率高，纯度高，且得到的丝胶蛋白分子量范围较小，有利于丝胶产品的开发，处理后的生产废水达到排放标准。
本发明的技术方案是这样实现的：一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统，包括振动筛装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、离心喷雾装置和活性炭过滤装置，振动筛装置与超滤膜装置相连，超滤膜装置与纳滤膜装置通过透液输送管相连，纳滤膜装置与离心喷雾装置通过浓液供料管相连，纳滤膜装置与活性炭过滤装置通过清液输送管相连，透液输送管、浓液供料管和清液输送管上均设置有输送泵。
进一步地，超滤膜装置包括过滤液桶、浓缩液桶和陶瓷膜组件，陶瓷膜组件包括两组串联的陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二，过滤液桶和陶瓷膜组件一之间设置有第一供料泵，陶瓷膜组件二的浓液出口设置有浓液输送管，浓液输送管通过控制阀分别与循环管一、循环管二和排污管相连，循环管一和过滤液桶相连，循环管二与浓缩液桶相连，浓缩液桶和过滤液通之间设置有第二供料泵，陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二上均设置有清液出口，清液出口处设置有透液输送管，过滤液桶的进液口与振动筛装置的过滤液出口通过滤液供管相连。
进一步地，陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二均包括两个并联壳体，壳体内设置有竖向的陶瓷膜管，陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置有多个交替连接的第一陶瓷膜管和第二陶瓷膜管，第二陶瓷膜管的直径小于第一陶瓷膜管，第二陶瓷膜管与第一陶瓷膜管一体成型，陶瓷膜壁厚度相同。
进一步地，超滤膜装置和纳滤膜装置的清液出口处均设置有导流装置，导流装置包括环形管和设置于环形管下端的锥形导流罩，锥形导流罩内设置有斜向下的导流槽，环形管处连接有反冲输液管，反冲输液管与反冲罐相连，反冲罐的上端设置有进气管和排气管。
进一步地，离心喷雾装置包括干燥塔，干燥塔的顶端设置有热风分配器和高速离心雾化器，热风分配器与供热系统相连，高速离心雾化器与浓液供料管相连，干燥塔的底端通过出料管与旋风分离机构相连。
进一步地，旋风分离机构包括第一旋风分离器和第二旋风分离器，出料管与第一旋风分离器的侧壁上端连接，第一旋风分离器的顶端与引风机相连，底端通过旋转阀连接送料管，送料管的一端与空气除湿器相连，另一端与与第二旋风分离器的侧壁上端相连，第二旋风分离器的顶端通过回流风机与出料管相连，底端通过真空蝶阀连接有料仓。
进一步地，振动筛装置的筛框内从上到下依次设置有300目、500目和800目的过滤筛。
进一步地，超滤膜装置的陶瓷膜组件的截留分子量为40000D，纳滤膜装置的纳滤膜组件的截留分子量为6000D。
本发明的有益效果：本发明对含丝胶蛋白的生产废水首先经过振动筛装置预处理出渣和采用截留分子量为40000的超滤膜装置精出渣，能完全去除生产废水颗粒较大的残渣，其次采用截留分子量为40000的超滤膜截留分子量为40KD以上的丝胶蛋白，而40KD以下的丝胶蛋白则透过超滤膜，获得渗透液，最后再用截留分子量为8000的纳滤膜浓缩渗透液，将浓缩后的渗透液洗涤纯化和喷雾干燥得到分子量为8KD—40KD的丝胶蛋白，采用该系统能提取生产废水中的丝胶蛋白，并加以回收利用，提取过程中零添加，且得到的丝胶蛋白分子量范围较小，有利于丝胶产品的开发。
本装置对于超滤膜装置截留的40KD以上丝胶蛋白的浓缩液，在浓缩液桶采用蛋白酶进行酶解，以获得40KD以下的丝胶蛋白溶液，然后再进行超滤膜装置、纳滤膜装置和离心喷雾装置获得丝胶蛋白，进一步提高了丝胶蛋白的回收利用率，减少了生产废水中丝胶蛋白的含量，最后通过活性炭过滤装置过滤，生产废水达到排放的标准。
本发明的超滤膜装置采用陶瓷膜组件一和陶瓷膜组件二串联，丝胶蛋白过滤液经陶瓷膜组件一后，进入陶瓷膜组件二，并由陶瓷膜组件二的浓液出口回到过滤液桶，重新进行过滤，整体形成一个反复循环的体系，达到动态透析的目的。陶瓷膜管的原液进口和浓液出口之间设置多个交替连接的第一陶瓷膜管和第二陶瓷膜管，第二陶瓷膜管的直径小于第一陶瓷膜管，陶瓷膜壁厚度相同，对减缓液体流动的速度形成了多级障碍，增加液体在膜筒内的停留时间，增强渗透分离效果，减少循环的次数，而且陶瓷膜壁的厚度相同，液体从膜内到膜外的距离相同，避免在调整膜筒孔径的同时，增加了液体横向渗透的距离，从而减弱渗透的效果。
本发明的超滤膜装置通过导流装置将反冲液体从水平转换成竖向，避免反冲风带动清洗液对清液出口处的陶瓷膜管造成大的冲击，从而损伤膜管;通过环形管和锥形导流罩的配合，将反冲风及清洗液均布在陶瓷膜的周围，并沿陶瓷膜向下，同时第一陶瓷膜筒、第二陶瓷膜管与壳体之间水平距离不同，第一陶瓷膜管和壳体之间，因水平距离小，增大了反冲风及清洗液的反向渗透陶瓷膜管的压力，增强清洗效果，第二陶瓷膜管与壳体水平距离大，且在壳体外表面形成的环形凹槽，具有导向和汇聚反冲风及清洗液的作用，在反向清洗过程中，形成了汇聚-增压冲洗的循环过程，避免清洗液向下流动过快，以及反冲风及清洗液向下反冲力降低的问题，整体增强了反清洗的效果，延长陶瓷膜管的使用寿命。
本发明离心喷雾装置的第二旋风分离器的排出的风通过回流风机和出料管进入第一旋风分离器，重新进行干燥介质的分离，避免排出的废气中产品粉末较多，造成浪费，也利于后续的废气除尘。
本发明一种含丝胶蛋白的生产废水处理系统可有效提取生产废水中的丝胶蛋白，回收率高，而且丝胶蛋白的纯度高，有利于丝胶产品的开发，处理后的生产废水达到排放标准。
