申请日2012.04.17
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F9/02; C01D3/14; C02F1/44; C07C229/24; C07C227/40; C07C229/36
摘要
本发明涉及一种阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法及其处理系统，包括依次通过管路串联的原液罐、粗级过滤器、精密过滤器和纳滤膜过滤器，所述的纳滤膜过滤器的浓相出口连通原液罐，所述的纳滤膜过滤器的淡相出口连通盐水处理下道工艺，所述的原液罐的进口上连接有补液装置，原液罐与粗级过滤器之间的管路上设有原液泵，精密过滤器与纳滤膜过滤器之间的管路上设有增压泵。本发明的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法及其处理系统，运用纳滤膜将氨基酸与无机盐分离，然后分别进行回收处理，解决了高含盐有机废水的处理难题，操作方便，处理成本低，较少投资实现较大产出。
权利要求书
1.一种阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法，其特征是具有如下步 骤：
①去除杂质：通过过滤器去除阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水中的颗粒杂 质;
②分离有机物与无机物：采用8英寸纳滤膜，单支膜通量在8～12立方米/ 小时，压力2～4MPa，温度20～50℃，过滤已去除颗粒杂质的阿斯巴甜工业高含 盐氨基酸废水，分别收集浓相废水和淡相废水;
③回收有机物：将步骤②中的浓相废水进行等电点调节，pH值调至5.0～6.0 时析出苯丙氨酸，并取出苯丙氨酸，pH值调至2.7-2.9时析出L-天冬氨酸，并 取出L-天冬氨酸;
④蒸发提取盐分：将步骤②中的淡相废水进行蒸发结晶取出NaCl;
⑤循环处理：在步骤③中分离出氨基酸的废水中补入新的阿斯巴甜工业高 含盐氨基酸废水再按上述步骤循环操作。
2.如权利要求1所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法，其特 征是：步骤①中去除粒径大于1微米的颗粒杂质。
3.一种采用上述阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法进行处理的处 理系统，其特征是：包括依次通过管路串联的原液罐(1)、粗级过滤器(2)、 精密过滤器(3)和纳滤膜过滤器(4)，所述的纳滤膜过滤器(4)的浓相出口 通过管路连通原液罐(1)，所述的纳滤膜过滤器(4)的淡相出口连通盐水处理 下道工艺，所述的原液罐(1)的进口上连接有补液装置(5)，原液罐(1)与 粗级过滤器(2)之间的管路上设有原液泵(6)，精密过滤器(3)与纳滤膜过 滤器(4)之间的管路上设有增压泵(7)。
4.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的纳滤膜过滤器(4)的浓相出口与原液罐(1)之间的管路上设有 用于暂存浓相废水并提取氨基酸的提取罐(8)。
5.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的原液罐(1)的罐体内设有使废水混合均匀的搅拌装置，所述的搅 拌装置包括搅拌桨(11)和驱动搅拌桨(11)动作的驱动装置(12)。
6.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的原液罐(1)的罐体内设有显示废水液位的液位计(13)，所述的 液位计(13)上设有高液位和低液位警示标志。
7.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的粗级过滤器(2)为布袋过滤器，所述的布袋过滤器内可拆卸安装 有可滤除粒径超过5微米的颗粒物质的无纺布过滤袋。
8.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的精密过滤器(3)采用可滤除粒径超过1微米的颗粒物质的滤芯。
9.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其特 征是：所述的纳滤膜过滤器(4)采用可截留分子量为150以上的纳滤膜。
10.如权利要求3所述的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，其 特征是：所述的增压泵(7)为多级泵，所述的多级泵的进口端管路上设有低压 保护器，多级泵的出口端管路上设有高压保护器。
说明书
阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法及其处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废 水的处理方法及其处理系统，主要用于将氨基酸与盐(NaCl)分离，一方面回 收价值较高的氨基酸，实现有机物零排放;另一方面使高含盐废水中的氨基酸 提取后，防止由于有机物氨基酸的存在导致废水蒸发时沸点升高，影响盐分的 蒸发结晶处理。
背景技术
高盐度有机废水是指含有机物和至少3.5%(质量分数)的总溶解性固体物的 废水。这些废水中除了含有高浓度的有机物外，还含有大量的无机盐，所含盐 类主要为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+、K+等，含盐量一般以氯化钠的量计，其中总 含盐质量分数至少为1%。主要来自于石油、化工、食品、废液处理、中间体等 行业的废水处理，高含盐有机废水一直是废水处理中的难题。目前关于高含盐 有机废水的处理研究较多。例如，郑贤助等人采用双效蒸发器处理高浓度含盐 化工废水，废水中CODCr的去除率可达95%以上，并且二次蒸汽可以被重复利 用，降低了处理成本。纳滤技术由于能够去除绝大部分的Ca、Mg等离子，因 此脱盐(desalination)是纳滤技术应用最多的领域，采用纳滤技术对高盐度有机废 水进行脱盐处理。还有很多关于高含盐有机废水的处理研究，如电解工艺、离 子交换工艺、SBR及其改良工艺、生物接触氧化工艺、传统活性污泥工艺等等。 以上关于高盐度有机废水处理存在很多不足，如通常的耗氧厌氧生化处理由于 细菌耐盐性的制约(一般含盐量需低于1%)而无法使用，若将含盐量稀释到1% 以下后生化处理，则耗水耗电很高，无法回收有机物，有机物被氧化;多效蒸 发由于所用蒸汽费用昂贵，其处理成本较高，高温蒸发后有机物变质，难以回 收。
以生产阿斯巴甜所产生的氨基酸高含盐废水进行机械蒸汽再压缩蒸发处理 为例，而氨基酸等有机物会导致含盐废水的沸点升高较多，从而使得蒸发系统 无法运行或经济性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中含盐有机废水的处理难题， 提供一种阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方法及其处理系统，运用纳滤 膜将氨基酸与无机盐分离，然后分别进行回收处理，解决现有处理技术成本高， 无法回收有机物的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阿斯巴甜工业高含盐氨 基酸废水处理方法，具有如下步骤：
①去除杂质：通过过滤器去除阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水中的颗粒杂 质;
②分离有机物与无机物：采用8英寸纳滤膜，单支膜通量在8～12立方米/ 小时，压力2～4MPa，温度20～50℃，过滤已去除颗粒杂质的阿斯巴甜工业高含 盐氨基酸废水，分别收集浓相废水和淡相废水;
③回收有机物：将步骤②中的浓相废水进行等电点调节，pH值调至5.0～6.0 时析出苯丙氨酸，并取出苯丙氨酸，pH值调至2.7-2.9时析出L-天冬氨酸，并 取出L-天冬氨酸;
④蒸发提取盐分：将步骤②中的淡相废水进行蒸发结晶取出NaCl;
⑤循环处理：在步骤③中分离出氨基酸的废水中补入新的阿斯巴甜工业高 含盐氨基酸废水再按上述步骤循环操作。
具体的，步骤①中去除粒径大于1微米的颗粒杂质。
一种阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理系统，包括依次通过管路串联 的原液罐、粗级过滤器、精密过滤器和纳滤膜过滤器，所述的纳滤膜过滤器的 浓相出口通过管路连通原液罐，所述的纳滤膜过滤器的淡相出口连通盐水处理 下道工艺，所述的原液罐的进口上连接有补液装置，原液罐与粗级过滤器之间 的管路上设有原液泵，精密过滤器与纳滤膜过滤器之间的管路上设有增压泵。
所述的纳滤膜过滤器的浓相出口与原液罐之间的管路上设有用于暂存浓相 废水并提取氨基酸的提取罐。浓相水排入提取罐后可直接进行等电点调节，取 出氨基酸，有利于实现不间断循环处理。
所述的原液罐的罐体内设有使废水混合均匀的搅拌装置，所述的搅拌装置 包括搅拌桨和驱动搅拌桨动作的驱动装置。搅拌装置可以在调酸时混合均匀， 使充分反应，在补入新的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水后使废水混合均匀， 有利于后续操作。
为保证原液罐内的废水量处于合理水平，所述的原液罐的罐体内设有显示 废水液位的液位计，所述的液位计上设有高液位和低液位警示标志。
所述的粗级过滤器为布袋过滤器，所述的布袋过滤器内可拆卸安装有可滤 除粒径超过5微米的颗粒物质的无纺布过滤袋。
所述的精密过滤器采用可滤除粒径超过1微米的颗粒物质的滤芯。
所述的纳滤膜过滤器采用可截留分子量为150以上的纳滤膜。此纳滤膜可 截留分子量150以上的物质，而水分子及NaCl可通过，由于有机物分子量较大 而被截留浓缩。
作为优选，所述的增压泵为多级泵，所述的多级泵的进口端管路上设有低 压保护器，多级泵的出口端管路上设有高压保护器。
本发明的有益效果是，本发明的阿斯巴甜工业高含盐氨基酸废水的处理方 法及其处理系统，运用纳滤膜将氨基酸与无机盐分离，然后分别进行回收处理， 解决了含有机废水的处理难题，操作方便，处理成本低，较少投资实现较大产 出。