一種處理卡拉膠生產工藝中廢水的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種處理工藝廢水的方法，尤其涉及一種處理卡拉膠生產工藝中廢水 的方法。
【背景技術】
[0002] 卡拉膠，又稱鹿角菜膠、角叉菜膠、愛爾蘭苔菜膠，是一種從海洋紅藻(包括角叉菜 屬、麒麟菜屬、杉藻屬及沙菜屬等）中提取的天然多糖親水膠，其色澤一般為白色至淡黃色 粉末，且無臭無味。由于卡拉膠具有水溶性好(水溫在70°C就可以完全溶解）、熱可逆性高 (即加熱凝膠融化成溶液，溶液冷卻又能重新形成凝膠）、穩定性強（中性和堿性狀態下即使 加熱也不會發生分解）、與其它膠體共同使用凝膠特性更優等特點，因此，廣泛地應用于食 品、醫藥、日用化工、生物化學、建筑涂料、織物印花以及農業等諸多行業和領域。
[0003] 隨著經濟的發展和人類生活水平的提高，各行各業對于卡拉膠的需求量不斷增 大，甚至一些新興行業也正趨向于引入卡拉膠的使用。相應地，卡拉膠的生產規模也就不斷 擴大，隨之而來的是卡拉膠工藝廢水的處理問題。
[0004] 目前來看，由于江蘺、沙菜、麒麟菜等海藻原料本身就含有較高含量的氯化物，而 進行加工生產卡拉膠的過程中，尤其是堿處理時，使用了氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸，由此卡 拉膠工藝廢水中就含有較多的鹽、堿、氨氮和其它有機物。現有技術中，對于卡拉膠工藝廢 水的處理主要以圖1所示的傳統厭氧、好氧生化工藝方法進行，盡管這種方法可以對有機物 進行分解，達到排放標準，但無法回收氯化鉀等稀缺資源，排出造成了資源的浪費。
[0005] 因此，一種可以實現鹽堿回收并同時去除有機物等的卡拉膠工藝廢水的處理方 法，是本領域迫切需要的。
【發明內容】
[0006] 針對上述情況，本發明提供了一種卡拉膠生產工藝中廢水的方法，在研發過程中， 本申請發明人大膽將離子電驅動膜引入卡拉膠工藝廢水處理工藝中，不僅克服了本領域卡 拉膠工藝廢水在首次通過離子電驅動膜處理設備時出現的各種問題，包括帶電子微粒堵塞 通道或膜、色素夾帶流出、鹽處理不徹底、效率低下等，而且此離子電驅動膜處理方法可應 用于現有技術中，無需額外添置新設備，可并入其中最終實現連續一體式卡拉膠工藝廢水 的處理程序，除此以外，回收的鹽堿可進一步用于工業、農業生產中，有利于可持續發展。
[0007] 本發明的目的是實現回收鹽堿目的，提高資源利用率；
[0008] 本發明的目的還包括得到更好的卡拉膠生產工藝中廢水的處理結果；
[0009] 本發明的目的還有充分利用卡拉膠生產工藝中廢水。
[0010] 為實現上述目的，本發明的主題是一種處理卡拉膠生產工藝中廢水的方法，包括：
[0011] 步驟1:將卡拉膠生產工藝中廢水的原水進行預處理；
[0012] 步驟2:然后進入離子電驅動膜區，分別得到富鹽堿的混合溶液和去鹽堿的有機廢 液；
[0013] 步驟3:所述富鹽堿的混合溶液用于后續利用，所述去鹽堿的有機廢液進入厭氧、 好氧生化處理工藝；
[0014] 所述預處理包括稀釋操作，以符合進入離子電驅動膜區的質量技術要求。
[0015] 優選地，所述原水進入離子電驅動膜區的水質要求為：
[0017] 在本發明的一個實施例中，所述離子電驅動膜區為一種電滲析器，其電流密度為 200-700A/m2，以能夠對廢水中的無機鹽離子進行富集回收。
[0018] 所述電滲析器包括膜堆、電極、機架夾緊裝置三大部件。進一步地，所述膜堆包括 多個陰膜、陽膜和隔板。
[0019] 所述陰膜和陽膜，優選為只迀移鹽堿、不迀移有機物、不迀移或者少迀移色素的 膜，以減少膜污染，并控制其孔隙大小，優選地采用均相膜。進一步地，本申請發明人通過試 制比較確定采用適應性的均相膜，所述適應性的均相膜為適應于本發明技術方案及要求的 均相膜，其性能相對穩定，并可以在本發明的技術方案要求下得到相應有益的效果。
[0020] 所述隔板的流進均為無回路短流形式，其邊框采用0.5-1.5毫米聚丙烯板沖壓成 型，優選為0.9毫米，內燙二聚丙烯絲編織網構成水流通道。有時根據用戶需要選用0.5或 1.2毫米聚丙烯板加工成型，一般說隔板愈薄脫鹽效果越好，但對進水水質要求也愈高。
[0021] 所述電極使用優質鈦為基材、表面涂履包括鐐、銥的稀土金屬，這相對于一般的電 極所采用的石墨、鉛、不銹鋼等材料，具有電化學性能好，耐腐蝕、壽命長的優點。
[0022] 機架夾緊裝置一般有鑄鐵和鋼板二種。本發明所述機架夾緊裝置采用鋼板焊型鋼 結構。因鋼板有彈性能局部變形，即使隔板，膜厚度不均，也不會泄漏。拉桿螺栓包括炭鋼、 不銹鋼二種。
[0023] 所述原水經過預處理后以0. l_l.lt/min的速度進入離子電驅動膜區。
[0024] 在所述離子電驅動膜區，在直流電場作用下，陰陽離子分別向陽極和陰極移動，由 于陰膜只能讓陰離子透過，阻擋陽離子通過，陽膜只能讓陽離子透過，阻擋陰離子透過，便 可最終實現電解質在相鄰隔室中分別實現富鹽堿和去鹽堿。
[0025] 本領域技術人員都知道，在實際工作中，常用極和段來區分電滲析器的不同組裝 形式。二對電極之間的膜堆稱為一極;水流方向一致的一個膜堆稱為一段。對某一種規格電 滲析器來說，增加段數，就等與加長脫鹽流程，也就能提高脫鹽效率，但同時降低一些淡水 產量，增加膜對數，可提高淡水產量，增加極數可降低額定電壓，便于整流器選型。因此，選 用什么類型的電滲析器，應視原水水質要求、淡水產量、水溫、安裝場地、投資情況等進行綜 合考慮。
[0026] 上述要求的取得是根據卡拉膠工藝廢水的組分及處理要求，針對其內含有的污染 成分對電滲析器性能的影響，通過以下方面考慮的：
[0027] (1)在設備的水流通道和空隙中產生堵塞現象，水流阻力的不均勻改變也會使濃 水室和淡水室中的水壓不相等，嚴重時會使膜面破裂，水中夾帶的砂粒也會使膜產生機械 性破損；
[0028] (2)水流通過電滲析隔板時，水中懸浮粘附在膜面上，成為離子迀移的一障礙，促 使膜電阻增加和水質惡化，而且電滲析膜是細菌的有機養料，水中所含細菌轉移到膜面上 繁殖，也會產生上述后果；
[0029] (3)水中帶極性有機物被膜吸附后，會改變膜的極性，并使膜的選擇透過性降低， 膜電阻增加；
[0030] (4)高價金屬離子(如鐵、錳)會使離子交換膜中毒，游離氯氣使陽膜產生氧化，進 水硬度高時會導致極化的沉淀結垢。
[0031] 本發明所述利用離子電驅動膜處理卡拉膠工藝廢水的方法，與現有技術相比，具 有以下優點和有益效果：
[0032] 1、本發明使得離子電驅動膜技術進入卡拉膠工藝廢水處理過程，成為可能，并將 其設置于厭氧、好氧生化處理工藝之前，不僅實現了原水中鹽堿回收的目的，并且不會影響 到后期的廢水再處理步驟，即在原有設備的基礎上進行改進，大大降低了改造成本，并實現 了現有技術沒能解決的難題；
[0033] 2、事實上，直接將離子電驅動膜技術引入是困難的，這是由于其原水本身是粘稠 且導電效果不佳的，而本申請發明人發現，通過前期的所述預處理步驟，必須包括稀釋操 作，最終可以很好地解決這一問題，甚至對好氧生化處理工藝也有利，因此，可見所述預處 理步驟是本方法的關鍵所在，可以使各原始或新增步驟更好的作用；
[0034] 3、對于離子電驅動膜區，不同的設置或限定對最終的結果影響是巨大的，尤其是 濃縮液的顏色影響，通過本發明所述離子電驅動膜區后，濃縮液的顏色很淺，幾乎無色，而 其它在本發明限制之外的情況，則濃縮液的顏色很重，最終也會嚴重影響陰膜和陽膜的使 用壽命；
[0035] 4、最終得到淡化液電導率降到10~30ms/cm，濃縮液的電導率達到190~280ms/ cm〇
【附圖說明】
[0036]圖1為現有技術對于卡拉膠工藝廢水的處理方法示意圖；
[0037] 圖2為本發明對于卡拉膠廢水的處理方法的一個優選實施例的示意圖；
[0038] 圖3為本發明所述離子電驅動膜區的一個優選實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 為實現上述目的，本發明的主題是一種處理卡拉膠工藝中廢水的方法，包括：
[0040] 步驟1:將卡拉膠生產工藝中廢水的原水進行預處理；
[0041] 步驟2:然后進入離子電驅動膜區，分別得到富鹽堿的混合溶液和去鹽堿的有機廢 液；
[0042] 步驟3:所述富鹽堿的混合溶液用于后續利用，所述去鹽堿的有機廢液進入厭氧、 好氧生化處理工藝；
[0043]所述預處理包括稀釋操作，以符合進入離子電驅