电渗析法处理制药厂酸性氨基酸废水_刘跃进

第19卷第1期1991年2月25日化学工程口月E材ICALEN口INEERING(口万INA)Vol.19,No.l尸e6.25,1991电渗析法处理制药厂酸性氨基酸废水刘跃进.施亚钧黄颂安(华东化工学院)用电渗析对制药厂酸性氨基酸废水进行了处理,结果表明:氨基酸和coD的脱除率均可达80%,低浓浅色废水经一级处理即可达排放标准,氨基酸的浓淡比可达20倍,浓水中氨基酸浓度可接近其饱和浓度.对废水中离子通过离子交换膜的极化现象和迁移性也做了研究.关键词:电渗析法酸性氨基酸废水处理离子交换法一、前一生-.口口..口...二J自从五十年代以来,氨基酸在食品、饲料、医药、化工、轻工等领域得到了越来越广泛的应用,生产方法也发展到水解、发酵、合成、酶法等多种方法。由于水解蛋白质可制得具有药用价值的左旋氨基酸,加之我国蛋白质资源丰富,因此水解蛋白质制取氨基酸法仍是方兴未艾。目前国内这一工艺大都采用离子交换树脂来脱酸,这样树脂就不可避免地要附上一部分氨基酸,树脂再生时这部分氨基酸就作为废水被排放掉lj[。如上海某制药厂用盐酸水解干酪素生产注射针剂,采用701弱碱性阴离子交换树脂脱酸,排放出酸性氨基酸废水,既浪费又污染了环境。关于氨基酸的废水处理,日本曾采用活性污泥法川,国内有用电渗析处理模拟氮基酸废水阁。为了达到既净化废水,又回收氨基酸的目的,本文仍采用电渗析来处理制药厂酸性氨基酸废水。结果表明:废水氨基酸和coD脱除率均可达80%,低浓浅色废水经一级处理即可达排放标准,氨基酸浓度的浓淡比可达20倍,浓水中氨基酸浓度可接近其饱和浓度。实验装置、流程及分析方法同文献〔3〕。二、实验与讨论1.废水取样由于制药厂干酪素水解液脱酸是在固定床中完成的一间歇过程,因此所产生的酸性氨基酸废水浓度变化很大。本实验取了三种具有代表性的废水,情况如表1所示。表1酸性氮基酸废水水样编州AA.CI一X二COD颜色取样号mg/Lmol/L咚/cmmg/L位置l林3.0560.028442100187淡黄上部2拜3.35160.0254815051300黑黄下部3#2.886960.03648273025000黑黄下部AA表示氨基酸,下同.x表示电导率,下同。.现在湖南省湘潭大学化工系工作。一49一由表1可见,氨基酸浓度和COD的变化最大。此外,氨基酸浓度越高,废水颜色越深,COD值也就越大。2.极化与操作电压的确定用电压一电流法川分别测定了1“,2#,3“废水的极化曲线,并与0.01M的Na。溶液的极化曲线作了比较,如图1所示。鸯泥二习0105060卜!!.`r.l夕`ILeses厂J乃日一。2“比寸`0J几几VnódO+压0电八乙1”废水<.2。璐却ó勺.nU,J,.1卜撼四ùU30v20406080100包压,V3俘废水图101020电压,石万花箱拓飞液.性扭墓暇废水和。.01MaNcl溶液的极化曲线从图1可见,电渗析处理酸性氨基酸废水的极化曲线与电渗析脱盐的一般极化曲线相同,极限电压、电流均随废水电导率的增加而增加,但极限电压增加的幅度较小,起始极化电压均在30v左右。确定实验操作电压为30v,定电压循环操作。3.废水淡化与coD脱除用电渗析脱除废水中H+,0一,氨基酸离子等的过程,也就是废水c0D的脱除过程,现分别将1“,2“,3“废水在定电压30v、保持隔室流速3.1scm/s情况下,做了循环淡化实验,结果如表2所示。用电渗析定电压循环处理酸性氨基酸废水时,随着操作时间的加长,淡水中氨基酸浓度不断降低,但降低的幅度越来越小,由于电渗析脱除氨基酸离子时还伴随着一些其它迁移过程,如浓差扩散、水渗透等,最后淡水中氨基酸浓度稳定在某一值而不再降低,这时浓、淡水箱中的氨基酸浓度即达平衡。为了描述循环淡化过程的有效性,特定义了参数E,详见表2注。从表2可见,不管废水中氨基酸浓度多少,也不论操作时间多长,l“,2“,3“废水循环淡化的参数E最后均在0.003左右而趋于稳定。一50一定电压3Ov、循环淡化实验以ng一箱一n1一水一11上淡丁时间rnln电流Acl一mol/L温度℃mjn一1各4.5升分别放入浓、25.000。1070。0430.0100。0080。00456261419821001050.028440.001730。001500.001460。001300`0012518。5丹七7,.几八目2d.l,.几11八U工b八Uod劝.二nù勺dó勺仓曰,白2勺乙……11ùUùU`U八甘盗U1.350。800.400。260.140.1415053901669738381称废水:3。04。54。95。l5,35.52娜废水:3.34。O4。44.7}33淡水箱}130030。00.9827301770148012009007003902604.’95.03林废水:2