（环境科学专业论文）光合细菌处理明胶废水研究.pdf

要壅杰堂堡主笙塞 茎茎塑鐾 a b s t r a c t m a n u f a c t u r i n go fg e l a t i nn e e d sl a r g ea m o u n t so f w a t e ra n dg e n e r a t e ss e r i o u s p o l l u t i o n b e c a u s et h e r ea r eh i g hc o n t e n t so fo r g a n i c s ，c a l c i u ma n da l k a l i n e si nt h e w a s t ew a t e r , i ti sv e r yd i f f i c u l tt ot r e a ti t b a s e do nt h ee x i s t i n gt e c h n o l o g y , t h ec o s t o fb u i l d i n gu pa c c e p t a b l ew a s t ew a t e rt r e a t i n gf a c i l i t i e si sn ol e s st h e nt h a to f b u i l d i n gam i d d l es i z e dg e l a t i nf a c t o r y 1 1 1 ek e y t os o l v et h ep r o b l e mo fp o l l u t i o n g e n e r a t e di ng e l a t i nm a n u f a c t u r i n g i st oc u td o w nt h ec o s t w o r k sc o v e r e di n t h i st h e s i si sb a s e do nt h ep r o d u c t i o ne n g i n e e r i n g w a t e r a n a l y s i s a n dw a t e rv o l u m e c a i c u l a t i o nh a v eb e e nd o n ei n e v e r y w a s t e w a t e r - p r o d u c i n gp r o c e d u r e s p l i t s t r e a mt r e a t i n gt e c h n i q u eh a sb e e np u tf o r w a r d ， w h i c hi sd i f f r a c t i n gs e v e r nt h o u s a n dt o n so fw a s t ew a t e rp r o d u c e di nt h ep r o c e s so f m a n u f a c t u r i n g 1t o n g e l a t i nf i r s t l y , a f t e rt r e a t i n g t h el e s s p o l l u t e d w a t e rw i t h f l o c c u l a t i o no rp r e c i p i t a n t ，i ti sa c c e p t a b l et od i s c h a r g ei to rr e u s ei t ；w a t e rn e e d i n g a d v a n c e dt r e a t m e n ti so n l yh u n d r e d so f t o n s ，r e d u c e dn e a r l y8 0 a tt h es a l n et i m e ， w a t e r t r e a t i n ge x p e n d i t u r e i sc u td o w n w a s t ew a t e r g e n e r a t e di ns u c hp r o c e d u r e s a sr e c y c l eo f c a l c i u m h y d r o p h o s p h a t e ； p i c k l i n ga n dw a t e rw a s h i n g ；s o a k i n gi nl i m e , e t c n e e d sa d v a n c e dt r e a t i n g n o m e t h o dp u tf o r w a r di nt h i st h e s i si st r e a t i n gb y p h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i a w h a tw e c o n e , g i na b o u ta r e ：h o wd ot h ef a c t o r ss u c ha sc o m p a t i b l ep hr a n g e 融t h i sm e t h o d 、 r e a c t i n gt i m e ，i l l u m i n a t i o n ，d i s s o l v e do x y g e n ，a m o u n to f b a c t e r i ae t c i n f l u e n c et h e t r e a t i n ge f f e c t ；w h a tw e c a r lc h o o s ea st h ec a r r i e ro f p h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i a ；w h a t a r et h ed i f f e r e n te f f e c t sb yu s i n gd i f f e r e n tc a r r i e r s f o rt h ew a s t ew a t e rg e n e r a t e d f r o mt h ep r o c e d u r e so fr e c y c l eo fc a l c i u mh y d r o p h o s p h a t ea n ds o a k i n gi nl i m e ， c o m p a r i s i o n b e t w e e nt h ee f f e c t so ft r a d i t i o n a la c t i v a t e d s l u d g e m e t h o da n d p h o t o s y n t h e t i c b a c t e r i am e t h o d i s 西v e n c o d ，a m m o n i an i t r o g e n a n d o r t h o p h o s p h a t ea r ec h o o s e na st h ei n d i c a t o r so ft r e a t i n ge f f e c t 。m o d e mm e a s u r i n g a n dt e s ti n s t r u m e n t ss u c ha si r s p e c t r u mi su s e dt oa n a l y z ea n de v a l u a t e t h e t r e a t i n g p r o c e s s ， r e a c t i n gc o n d i t i o n sa r ed e c i d e db yt r e a t i n gw a s t ew a t e rg e n e r a t e df r o mt h e p r o c e d u r eo f p i c k l i n g , b e c a u s e i ti sn o ts od i f f i c u l tt ot r e a ta st h eo t h e r s t h et r e a t i n g o fp h o s p h o ra n dc a l c i u mw a t e ra n ds o a k i n gi nl i m ew a t e ri sc a r r i e do u tu n d e rt h e d e c i d e dc o n d i t i o n s 。r e s u l t so f t h i ss t u d ya r el i s t e db e l o w ： i l l u m i n a t i o na n dc e r t a i na m o u n to fd i s s o l v e do x y g e na r ef a v o r a b l et o 也i s m e t h o d 1 1 重庆大学硕士论文英文摘鼗 t h e r ea r eaw i d e a d a p t i v ep hr a n g e ，5 。5 一1 0 ，w i t h i nt h i sr a n g e , w e c a l lr e m o v e m o r et h a n8 0 c o d u s i n gt h i sm e t h o d b u tp h 6 5i sb e s tf o rr e a c t i n gt i m ea n d t h e r e c y c l i n go f c a l c i u mh y d r o p h o s p h a t e w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fb a c t e r i ai sa b o v e3b i l l i o np e rm la n dt h ev o l u m e r a t i oo fw a s t ew a t e rt op h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i al i q u i di si nt h er a n g eo f1 ：1t o9 ：1 b a c t e r i ad o s a g ec a l lh a v e1 1 0o b v i o u si n f l u e n c et ot h et r e a t i n ge f f e c t a d s o r p t i o na n de m b e d d i n ga l ec h o s e nt o f i xt h eb a c t e r i a w eu s ec a l c i u m h y d r o p h o s p h a t ed e p o s i t , a c t i c a r b o n ，s a w d u s ta s a b s o r b e n t , a l g i n a n d a g a ra s e m b e d d i n g m a t e r i a ls e p e r a t e l y , a n dt h e t r e a t i n ge f f e c t sa l et e s t e d 。w ec a ns e ef r o m t h er e s u l tt h a tc a l c i u mh y d r o p h o s p h a t ei st h eb e s tt oa b s o r bp h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i a i th a sl i t t l ei n f l u e n c eo nt h ea c t i v i t yo fb a c t e r i aa n dc a r le n s u r et h e a c c e p t a b l e t r e a t i n ge f f e c t w h a tm o r e ，b ya 蠲u s t i n gt h ev a l u eo f p h ，i tc a l ld e p o s i tv e r ye a s i l y b yt r e a t i n gw i t hp h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i a c o dc a r lb er e m o v e dm o r et h a n9 0 i nt h e p h o s p h o ra n d c a l c i u m w a t e r , m o r et h a n9 5 i nt h el i m es o a k i n gw a t e r b u t p h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i ac a nu s el i m i t e da n a o u n to fn i t r o g e na n dp h o s p h o r o u s ，w e c a l l n o tu s et h i sm e t h o di nd e n i t f i f ya n d d e p h o s p h o r k e y w o r d s ：g e l a t i np r o d u c t i o nw a s t e w a t e r ，p h o t o s y n t h e t i cb a c t e r i a ，i m m o b i l i z e d p s b ，c o d 1 1 1 重庆大学硕士论文 1 绪论 1 1 明胶概述“1 i 。l 。l 强胶的维残结构 明胶是一种从动物的骨、生皮、肌臆及其他动物缡缔组织的生胶质( 又称胶 原) 中提取出来的蛋自质，憝一种肢体。各种氨罄酸按一定的比例大量缩合起来， 就成为明胶( 根据很多人使照x 射线磅究的结果表明，嚷胶是由2 8 8 个氨綦环节 组成一根肽链，再由许多根定向的馘紊乱的肽链高度聚合而成的) 。组成明胶的 氨基酸多达2 0 多耱，箕孛甘氨酸占1 3 ，髓氨酸与羟基菇氨酸之季羹占i 3 。主要戏 分为n ：、b 及v 三联体。 在生产中，稠黢莛经过一系列鲶灌，国皎原承解篙l 褥豹： c i 0 2 h t 4 9 0 3 s n 3 1 + h 2 0 - 9 c 1 0 2 h 1 5 1 0 3 9 n 3 1 ， 实际操作中，胶原水解产生明胶后，会肖一部分继续水解成为较小的明胶分子： c t 0 2 h l s l 0 3 9 n 3 1 + 2 h 2 0 专c s s h s s n l 7 0 2 2 + c 4 7 h t o n | 4 0 1 9 所以明胶分子没有固定的结构，也没有圃定的分子爨。明胶的相对分子质量都 楚簿摹蛋鑫矮穗黠分予震量熬整数糖，虽 ：至 堇楚戒足褥缀数系中戆经数。毅踅， 商品明胶实际上是许多胶质的混合物，它们的分子量从1 5 0 0 0 到2 5 0 0 0 0 不等，各 成分豹多少既依赖于淼辩豹髋瘊，墩与制遗戆方法有关。 明胶的实验式为c 1 0 2 h 1 5 1 0 3 9 n 3 l ，结构式一般农示如下： c 0 0 h l n h 2 c h | r ( r 为巨分子1 1 1 2 明胶的主要性质 明胶寝观呈无色或微黄色，无味无臭，无挥发性，易溶于水，随温度升高或 降低吴骞溶胶帮凝黢可逆转纯靛霞楚特蕊，予燥螽熬爨胶涂瑟薰透羁菝，其有一 定的机械强度。由于明胶分子结构中含有羧基和氨基，所以具有双重化合性。明 黢还具有睾古性、起泡性等许多优赛的物理和纯学髋质，厢途菲常广泛。人类生产 和使用明胶的历史也源远流长。 霾庆大学硕士论文 1 + 1 3 鞠胶的生产历史 明胶的生产与使糟历史悠久f 2 ，孙。至0 髓前为止，古竣及被公认为是世界上最先 馕终裁取动秘胶戆嚣家。我霆是嚣大交骥吉黧之一，动兹黢螅生产鞠搜蹋历史至 少也已有三千年。明胶的t 鼗羿年平均产羹约为1 2 5 0 0 0 1 5 0 0 0 0 吨。其分配眈例为 食用占5 0 5 5 ，终7 0 0 0 0 8 0 0 0 0 遗；药溪2 0 2 5 豫缝2 5 0 0 0 3 5 0 0 0 蟪；照程 l 弦1 5 ，钨1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 瞧；其它王业髑5 1 0 ，约7 0 0 0 1 5 0 0 0 随。 我瓣篱一个皮羧厂1 9 2 1 年甜办予上海，簧家费黢厂1 9 3 2 零铋务予淹麓，1 9 5 3 年青岛唆胶厂开始试制茹生产照襁咀皎。1 9 8 0 年，在d 京戏立了中国明黢协会， 拥有会员厂六十余家，是我国动物胶工她的主力。 4 糖胶豹分类 按嬲驳的燧途，霹姆明姣分为食矧明胶、照相明胶翔工业明胶三驰类型。根据 明胶的粘度、透明魔、熔点等性质，又可把食用明胶、照相明胶和工业嘲胶分为 菪于个等缀。 1 1 5 明胶的用途 明麟出于鼹有许多优良的物理、化学及物理化学性质，u 如能形成可邀凝胶、麒 肖赣裰毪、表露活撵等，程生穆纯擎、毙学、蒺蕊等许多攀瓣及逮麴感光糖辫、 印刷、食晶工业、聪药工业等技术领域脊着广泛的用途n 4 】。 弱胶在食翕中静赢屑 豢是簇是食物营葬豹羹装戒分，对人体毽潦卡分黧要。食霄全部必需氮豢酸豹 骚自旗称为“完全爨蛊质”，始舞蛋蠢，大或球茧爵簿；缎成中绞少一耪或见秘 必需氨罄酸兹虽鑫袋稼为“不完全蛋自袋”。臻羧是一种不宠全蛋囊震，其鬣蒸 酸组成与其胶缀组成类似。一般明胶蛋融质由甘氨酸、丙氨酸、亮氯酸、蛋氨酸、 苏氨酸、丝氨羧、糯氨酸、缀氨敬、羧氨羧、精鬣酸、天门冬氮酸、谷懿黢等缀 成，含有除色氨酸以外的几乎全部必需氨基酸，且明腔的氨基酸含激在8 2 以上。 所以鞠胶酉食嗣，罴一种低热量静保健食晶，有翁予保持钵力，又不会s 超发髀， 戆帮勘食物豹消诧，还可链避j l 激生长茨育，帮秘残年入强簸链嚣。在欧美，碉 羧己缀戏淹凡乎家窳必备，经零食瑟酌装昧； 踩霹惠接食霸钤，翳荻还广泛溪予食晶热工。逶镦镱黢黑佟食熬熬胶凝裁、稳 定刘、霉l 化剂、增稠剂、发泡剂嚣。可以用采生产果鬻、肉冻、胶质点心、糖巢 ( 蜀褡糖、橡接糖、软耱、巧壳力等) 、溶滋凌、果装等。在簿滋、汽承中翅入 明胶，可_ 以增加醇脬感，弦酿酒时，明胶还可用作澄清剂。在发达豳家，食用明 腔莳消费蘩稻当可观。茨鬣的食糯髑胶消费量融缀趣过了照褶藕胶，在掰本，静 2 莺庚大学硬士论文 绻论 雳甥腔静消费量瞧仪次予黧相鞠胶。在我黼穗已经黉：始奇直接食鬻豹鞠蔽投放甫 场，并受到广大群众的欢逡。 懿羧在医药上的瘦爝 稍胶在医药上豹丽爨约占鞠狡憨产鬣韵2 0 2 5 ，其中大都分孺予生产各种 胶囊。在许多片荆和丸荆的生产中，明胶还可用作粘结帮和配料剂。明胶还是生 产甘油明胶、蚁醚明胶的材料。其中甘油明胶是油膏底剂、软衡、硬膏、外科探 条及褰药、涂剂、锭剂成分，蚁醛明胶是外科敷料、防腐剂、胶状伤药。 明胶在医药上的应用不只局限于配药制药，它还被广泛用于治疗中。明胶是止 血荆，也是碘及矾中繇的解毒剂。明胶能治疗斑发病、紫斑瘸及婴儿黑尿、动静 脉瘸、胃出血、肠出觑、慢性肠炎、动脉石获化等病症。明胶还可以用 乍血浆膨 胀荆，在病人严冀休克和损伤时，如果没有可当衄液使用的代用品，可将明胶稀 释液作为觑浆代用品，使血液德环爨在紧急情况下得以恢复丽又不至于感染病毒。 在生物化学及医药卫生游学科研究中常把明胶作为一项重要内容。例如，在生 物化学中，明胶楚研究燮自质一级结构的一秽模型蛋白。随麓科学瓣发展，近来 骚学掰究又毒毅发瑷：鼹明胶能从人盎中分离出入眼霹霓戆漤曩球。该法妖捷虽 对翅髓损镌数霹糍性小，委三被接广搜用。蝴接羁黢在医药镁域一定戆发挥越来越 大熬佟用。 睽胶在感必化学及感光胶片= e 业上匏戏建 瞻皎在感光化学占鸯重要地佼，它楚感光茨片工犍中应耀熬三大原睾尊之。 照耀鞠胶楚霸子销造予援、照稳软片、疆片、奄影菠笄、x 光液片、航空翔胶嚣 及照穗纸的感先鼷中鞭豁乳潮的主要材籽。 张照辐胶卷的生产中，稿胶使感光箭潋均匀的薄层涂布在胶片上：它能控翻 齑纯锻结晶，在干澡看能重新溶涨：确胶中存在的微麓记合物，能赢接影响卤化 镶的愁兜壤。感光科举发展至今，簸惑跫藏翻所需要的全部髓煞而畜，任筒一稀 入工含成的物质，均冤法与髓胶福娥美。 明胶在其它工煦上的成用 由于明胶的特殊性质，它在造纸工业、印刷工业、家具工业、电镀工业、防腐 蚀和浮选矿石与金属提取等方面有着广泛的应用。明胶可在熊绸、印染、皮革、 造纸等工业及草帽编织加工时用作上光上浆；在制造砂布、砂轮、人造板、铅壤、 胶台皮带等工址中厦傍融合潮；工业羁胶遥可作为高级纸张及钞票纸的填料；在 印捌工业，瞬皎是染识滚朗缀成辩分，用于带彩色图片豹图书、杂志及复制画片 簿。 将大小为几微米到几十微米的分数的物质细粒或波演用邋当的殿模幸葶料秘方 法，包上层薄农，w 傲成微小密封胶囊。明胶还是剁造微胶囊的变要楗料。裂 ， 重庆大学硕士论文 绪论 稻徽胶囊技术，匏箭造含9 5 汽漓的煤砖，稻这稀煤砖作容器运输汽油更加安全， 达到露静缝爱，罨孀蓬榨枕对煤砖避行涯缩辉胃释藏汽滴。可熬酸裘的镦黢囊还 霹鼹在灭火嚣上，用微胶囊包装四筑化碳，媸灭火中火焰的热攫搜胶囊痰嚣产生 气压，四氯化碳窦动释放出来，起灭火的作用。 总之，明胶具有多种良好的物理性能，是已知用途最广泛的天然产品之。几 十年来，由于明胶生产和科研人员的不断努力探索，使明胶科学与技术得到了很 大的发展，明胶的应用正渗入我们生活的各个领域，明胶生产与国民生活和生产 紧密相连，遗位不断掇升，产繁和需求量也不断扩大。因此，明胶生产的污染问 题毪燹热严重豹凸显窭来，弓l 越了人们的广泛关注。 2 蹊胶生产王艺及废水水黢 冁胶是胶原降解酌产物，胶原麓明胶的前身。胶源存在予动秘的皮、督、髓 等软硬缀织之中，楚一耪鸯色、不透骥、无支链静纾维蛋自覆，缀棒状，长2 8 0 0 a o ， 悫径1 5 a 0 ，分子堂搀邋3 0 o o ，每个黢原分子出三条默键缎艘。 谯动物的结缔组织的白色纤维中，6 0 是水份，其余4 0 是有机及无机固体。 在这4 0 的无机和有机固体中，胶原蛋白约3 2 ，弹性蛋白约1 2 ，可凝蛋白约 1 ，类蛋白约1 ，脂类约l ，其余为无机矿物质。无机矿物质主要成分怒磷酸 锈，约占8 0 ，除此之外，还脊碳酸钙、碳酸镁等。 将原辩桶戚明胶有热处理法、酸法、盐碱法、酶法、碱法等数种。其中碱法生 产懿明狡裁产率、性质饔缝凄瑟言都穰成功，能生产穗高膜量豹葫胶。目前国产 鼹跤约8 0 以上采用碱法生产，世界各豳也罄遮采弱城法，主产明黢。 典型的碱法明胶生产工岂分为选料、脱鼹、浸酸、水洗中和、浸灰、水淡中 和、提胶几大工序。其主要工艺过程及各工序所摊废水见图1 1 ： 骨油5 盐酸溶液4 5 波美石获乳液 f 静辩一撬选、分类、糖碎一脱嚣一攫酸一东撬中和一澄获一水洗中积一挺睦 废次毳排水 浸酸废液一磷酸氢钙一排水 图1 1 明胶生产工艺流程及各工序排水情况 f i 9 1 1t e c h n o l o g i c a l p r o c e s sa n d d r a i n a g e i n s t a n c e o f g e l a t i n p r o d u c t i o n 4 蓬庆大学硕士论文 鞠胶的往质不仅写生产过程中酌处瓒方法有关，氇依赣子源辩翁经藏和来源。 簌睾幸瓣鹳胶静分子大小及结梅形式都寿影镝。瘊滋要对爨料进行挑选、分类，将 嗣一类型媳原料堆放套一越，势剔除原料中对明胶履爨毒害的物质，搦年代较长、 已风化的骨头，禽角质蛋白的费头、肉质等。粉碎则是为了增大反应的表面积， 加快反应速度。粉碎的大小应适当，太细，骨块易被风吹走，损耗大，在浸酸、 浸灰工序也不便操作，细小的骨头易在放水时被冲走。一般是将骨头打成边长 3 c m 一5 c m 的均匀小块。 督头中含有大蠡酌油箱，尉生产鳙胶不和，特剐蔫照稻明胶中，郎便是微量的 演骚奄会影滴感光幸辛料靛壤量。焉羹嚣演是宝贵煞工鼓原料，露并l 来生产鼹毫、 甘澶、硬警酸、香赚、润瀵油等，鹱量好的嚣洼逐可食鼹。艨戥脱滕，从嚣头中 提取嚣浊，意义重大。脱脂的主要方法鸯有机溶剡脱鼹( 蔓| 或三氯乙烯作溶裁) 和水力脱脂两种，由于苯易燃、有毒，并在明胶产品中残鼹难以除尽，因此在发 达国家已不再使用，而采用水力脱脂。脱脂工序所排废水主要含油脂、蛋白质等 有机物，c o d 8 0 0 m g l 左右，水量1 0 0 日电朋屯明胶。 脱去脂肪的骨头，被送去浸渍。浸渍分浸酸和浸碱( 俗称浚灰) 两邋工序。骨 头墨濒含靛无橇物主要是磷酸锈( 多达8 5 ) 帮碳酸钙，浸酸酶髫髂蔻除去骨头 霎戆笼掇物( 磷酸钙、碳酸钙等) ，并搜菠原援自在酸黪铭愿下，酝氨键发生酸式 水解，降姆为嚣素，同时骨头里的其它非胶瓢蛋囱和核酸等也在酸馋用下忒媾除 去。漫酸过程中主要发生下列化学反应： c a 3 ( p 0 4 ) 2 + 4 h c i = 2 c a c l 2 + c a ( h 2 p 0 4 ) 2 c a a ( p 0 4 ) 2 + 6 h c i = 3 c a c l 2 + 2 h a p 0 4 c a s ( p 0 4 ) 2 + 4h s p 0 4 = 3c a ( h 2 p o , ) 2 c a c 0 3 + 2 h c i = c a c l 2 + c o z + h 2 0 熬个浚酸过程按置头大小及形状霭要5 1 4 天不等，甚至爨长。浸酸废液含蛰 酸 1 0 ，b o d 56 0 0 m g l ) 用硫酸调p h = 8 ，加入氯化胺一双氰胺甲醛共聚物 重庆大学硕士论文 5 5 2 9 5 9 8 2 13 9 l ，以5 a d m 2 电流密度电絮凝，上浮污泥用机械铰刀撇走，留下澄 清液，b o d 为1 0 m g l 。1 9 8 3 年俄国的i v a n o v , b m 等人【1 8 】用电解凝聚处理了明胶 生产废水，悬浮物、p o 。孓p 和蛋白质得到有效去除，处理后的废水可直接排入水 体或作进一步生物处理。最佳凝聚条件为p h 6 5 7 5 ，电流密度1 5 a d m 2 ，耗电 0 9 3 1 0 8 k w m 3 。处理时间7 1 0 分钟。 我国在这方面也作了一些研究。1 9 8 9 年杭州群力化工厂【l i j 研究了用化学混凝 气浮法处理明胶生产废水，用聚合氯化铝( p a c ) 作混凝剂，聚硫氯化铝( p a c s ) 为助凝剂，p a c 与p a c s 之比为3 4 5 ：2 0 5 。废水p h = 9 5 1 0 0 ， c o d 5 0 堍d , 对，透永p h 6 1 2 ，c o d1 2 0 0 m g l ，懋浮物1 0 0 0 m g l ，塞东 p h 6 8 ，c o d 2 0 0 m g l ，悬浮物 2 0 0 m g l 。 调节进水水质 调节送拳永鼷，使b o d 秘酸度控裁套一定范围敷肉，也8 取缮鞍好懿生物 处理效果。 臼本t a k a r a z u k a 明胶公司【2 5 】用活性污泥处理明胶生产废水，进水 b o d 5 0 0 p p m ，悬浮颟体6 0 0 p p m ，处理结果，出水b o d 4 0 p p m ，悬浮固体 1 1 ) ，c o d 高( 1 0 0 0 m g l ) ，离钙商氯，治理难度大。而明胶生产企业财 力普遍不足，难以支付维持现有明胶处理工艺运行的高额费用，所以明胶生产废 水的治理研究鹿在减少处理设施没资，降低维持费用上下工夫。出于这种考虑， 本文开展了明浚生产废承的分流治瑾与耨放研究。 2 。2 明胶生产各工序水量统计、水质分毫慝 典型的明胶生产工艺分为脱脂、浸酸、水洗中和、浸灰、水洗中和、提胶几 大工序。其主要工艺过程及生产单位( 吨) 明胶产品各工序耗水、排水量见袭2 1 8 1 ，总水摄视企业生产规模而定。 衰2 1 单位( 堍) 锈胶用柬、摊水平衡播葬表秘 搀东踺 序 工序名称用水，吨备注 号 水量+水质 蒸汽2 0蒸发2 0 锅炉痔洗耩嚣55较好 i 污水55较好 合计3 0l o较好 蠼酸5 0钙承5 0 2浸酿 前后洗涤 1 0 01 0 0 较好 合计1 5 0l 3脱脂脱脂1 0 01 0 0差 溃灰1 8 0 1 8 0 羞 4 浸菝洗涤2 2 02 2 0较好 合计4 0 04 0 0 永洗5 5 05 5 0好 5 水洗中和 审和2 5 02 5 0 台计8 0 08 0 0 6 提胶辨锅蒸发冷凝2 02 0好 7 蒸发蒸汽2 0提黢洗锅 2 0 钙水 8 磷酸辍钙获巍4 0 仓计4 09 0莲 9 其它 1 01 0 好 舍幸1 5 3 01 5 3 0 鬟庆大学硕士论文 稍胶废水分流治理工艺的提出与研究 各工穿糟 尔水质翔下： 锅炉房：洗涤瘸承，圭要含无瓿离子，东震较好。 承力脱脂：水力脱s 爨之屡的水含存娥杂质较意，p h 中性，s s 6 1 6 m g l ，c o d 819 m g l ，b o d 5 7 2 0 m g l ，动植物油6 6 。4 m g l ，n h 4 + n 9 9 7 m g l 。 漫酸工序：浸酸废液又称钙水，约含盐酸0 3 ，钙2 ，c 1 5 ，p 0 4 。1 2 ， n h 4 + n 3 8 4 m g l ，另外还含m 9 2 + 等离子和油脂、蛋白质、核酸等有机质，c o d 4 0 0 0 8 0 0 0 m g l 。浸酸废液经阐收磷酸氢钙之后外排，外排水p h 4 7 ，c a ” 1 7 5 0 m g l ，c 1 “3 ，p 0 4 3 - _ p7 2 0 m g l ，n h 4 + - n6 4 8 m l ，c o d7 0 0 4 0 0 0 m g l 。 浚酸之后洗涤雷料酌洗涤永藕水力脱l 篱工序静井襻水奄含上述杂覆，僵浓度狠低。 浸获工摩：浸获工序曩灰毳( c a ( o h ) 2 巍滚) 将嚣素进一步分解为莰爨( 酸 胺键碱式断裂) ，尉对除去肯素中的非胶原蛋囱质秘糖类。浸灰工序艇用灰乳中仅 少量c a ( o h ) 2 与骨索发生作用生成胶原，大部分c a ( o h ) 2 存在于废灰乳中。 由于废灰乳中禽大量c a ( o h ) 2 ( 溶解的和悬浮的) 和蛋白质，使明胶生产废液呈 碱性( p h 高达1 1 ) ，c o d 商达j ：千藏至上万，造成了高碱简钙污染。浸灰之后的 永洗中和废水成分帮浸获废水类似，但浓度檄低。 隶浚中帮工序：求浇的瑟的麓将管素表面及曹素中残存的c a 2 + 、0 9 及不溶物 滤洗撼，中积的髫的除调节p 馕外，网对具有洗涤、溶瓣骨素中泼积静c a c 0 3 、 c a 3 ( p 瓴k 作用，废水成份与浸获废水类似，浓度缀低，p h8 8 ，s s2 8 4 m g l ，c o d 7 7 7 m g l ，动植物油0 3 1 m g l ，n i - h + _ no 3 6 m g l ，水质较好。 蒸发工序：蒸发工序的冷凝水水质好。 磷钙工序：前面浸酸工序中已经述及。 2 3 分流治理王艺的提出 港上蘸匏东量、求震分橱可鞋看出，虽然甥黢生产耗求量大，德有部分液求 的水艨较好，凌望经过麓单豹处理恧达撂接放或回熙。瑟现有唆胶j 厂大都将蹶有 生产废水混和藤再处理戏外排，大大增加了需深度处理的废水爨，处理费用也隧 之上升。若能将水质较好的工序的出水与需深度处理的污染严羹的工序的出水分 开处理，费用必定大大降低。 其体来说，锅炉房、水洗、中和、提胶、蒸发工序排水水质较好，污染物浓 度低，水量1 1 6 0 吨吨明胶，占总排水量的7 6 。可投加适蘑混凝剂去除悬浮物， 调p h 至中往后图用或排放。也可不加混凝剂，直接过滤、调p h 至中性后回用或 箝 放。 剩下的磷钙、水力脱脂和 曼灰三个工序的水质差，有机污染物，n ，p 等超 l 垩壅奎鲎堡圭鲨奎 塑堕壅奎筮鎏塑垄三茎塑篓堡萋翌! 塞 标，簧经深度处理，才能实现达标摊放。三个工序总排水鬣约3 2 0 吨吨明胶，仅 占恿撵水量豹2 4 ，这样一来，势必大大节雀处理设施静投资和维持费孺。 明胶生产废水分流治理工艺流程见图2 1 。 撬承囊聿青凌投翔演凝赛g 锅炉、水洗、中和、掇胶、蒸发工序排水一沉淀池一过滤一调d h 至中性一排放或 回用 磷钙、承力脱糙工痔凌水 l 浸灰工序排水一沉淀池一均合池一雉物反应池一排放或回朋 石灰渣 圈2 1 明胶生产废水分流治理 = 艺流程图 f i 9 2 1p r o c e s sd e s i g no f g e l a t i np r o d u c e w a s t e w a t e rd i s t r i b u t a r y t r e a t m e n t 2 4 锅胶生产王艺模拟水量统计 为对明胶生产工艺排水量作进一步统计，以确定分流治理工艺的可行性，作 者模拟了明胶生产王芑，对各主要工序排求遴行了分板统计，并进行了承爨衡算。 敬2 k g 干曹( 墨脱脂 ，用4 5 釜酸浸泡，1 3 天按酸一次，每次承餐约3 l ， 直至没软，共浸泡了7 1 2 天，换酸4 次，得浸酸废液( 钙水) 1 2 l 。骨头浸酸究毕，水洗 至中性，开始浸灰。浸灰灰乳( 含石灰5 ) ，缚次用4 5 l 灰乳浸泡。每间隔l 天、3 天、5 天、7 天换灰，戳瑟簿鬻鞲1 0 天揆灰，总浸灰次数9 次，褥浸获疲 液3 8 l 。浸酸废液加4 波美灰乳，调p h 至4 7 左右，沉淀，过滤，得磷钙废液和 磷酸氯钙。各种废液水量见表2 2 。 表2 22 k g 骨辩模拟嘴胶生产各主簧工序封 水水量袭 融堕；2 缝登数盛箜逛! ! ：! ! i i 照墅竺壁翌熙! ：g ! 鎏鎏i zi 歉! 登塑 回收磷酸氨蜜排浸灰 浸酸漫酸水洗浸获浸灰水洗钙耗废灰乳磷钙废水水 体积( l ) 1 22 0 5 03 86 0 1 2 54 51 2 。93 3 + 5 干嚣约含胶原2 5 ，则4 k g 于羹含胶原l k g ，按5 0 的产率提胶计算，每8 k g 干曹灏胶l k g 。按戴遗胶率换算，褥生产每堍秘胶豹赫承承麓，霓表2 ，3 。 篓然盔兰篓主鎏塞。 。塑墼壅查坌逛鎏垄善茎整篓堂皇登塞 裘2 3 生产 吨瞪黢主要工序摊水爨线计袭 型鲢：銎擞望型i 娥：! ! 激i 黧i 鎏艘鎏 兰擞堕 承爨没酸没酸水浚敷澄教瘩潮牧磷钙磷钙玻实撵泼需生襁筮 注t ：实溅值琵文献壤，j 、，馥诗燕豫驰石袭巍浓度不瓣，澄连潜溺长短也蠢善异 2 ：实鞭l 谴浇文辙栽小，髂计憝嚣l 的葺i 获裁浓凌不淄 3 ：磷锊沉淀要带是帮势承 4 ：磷锻壤承+ 裳撵漫获承+ 1 0 0 髓貌l i 凌球 从袭2 , 3 可糟燃，浸酸废7 k 水量与文献毽较终会，先5 0 趟，跨爨羧。浸获 缓承沈文献值，j 、，倦计与掰爝石凝氡浓囊及浸获时间长短肖关。磷钙酒耗灰乳量 饺终为文献毽匏i 2 ，可越是盔予获魏浓度不一造成。磷褥废承承量文献僮荧浸 酸废水( 锊水) 与游耗获黥髂积黪麓单擞合，没考虑磷酸缀钙沉淀带煮翡承和结 爨承豁表攮，瀛淀必然带迤大量水分，虽本产菇为2 零台磷聚氢镳，娶爨走蕊分 绪晶水，文献值位冀偏大。 凑表2 3 霹觅，鬟雯貔疑瑗戆承爨莰为2 8 5 + 6 3 1 0 痣睫麓菠，露捷按文献驿 黔估计馕，瞧仅替3 2 0 3 7 0 堍吨弱胶，院潦采的1 5 3 0 拣，吨翳胶太大降低。需 燮澎链疆瓣密隶承爨麓洚繇，无袋将大丈姆穗楚溪费鬟，襞臻获菠承嚣染靛夫秘 题有鬻得到解决。 摄表2 3 懿缀暴，磷锻缓窳辩浸获菠承黪魄秘鳃秀l ：1 一i ：2 9 。懿鬃辚钙凌 液取实验德，浸荻废液取文献馕，则二者的比铡为5 l 。6 ：1 8 0 = 1 。3 5 。联以，后 瑟瓣溪淫污淀簸瑗滚菠抟承屡蚜爨突验取二纛翡蹴铡鸯j ： i ；4 。浸获液隶嚣 淀赊去磊毅渣，与磷钙菠承以1 1 ： ，2 ： ，3 ： ，4 ：i 静浇恻滤合，沉淀，并调 节d 赣至中瞧，溅定废滚c o d 、n h 毒卡埘、p 0 2 - p ，惩苏绞诗叟秘娥疆鼙分瓣拳囊 情况，络暴觅表2 4 。 l s 重庆大学硕士论文 明胶废水分流治理工艺的提出与研究 表2 4 废水均和后水质分析结果 ! 垫! ! ! ：! 墨! 盥! ! ! ! ! ! 竺9 1 1 1 复驾! 些! ! ! 垒竺翌坚 漫灰废水磷钙废水磷钙废水：浸灰废水 1 7 9 01 4 4 0 l8 51 1 0 3 8 1 6 0 0 17 4 1 2 8 0 1 6l 1 4 4 0 7 6 - 1 4 4 0 1 39 2