從鹽漬海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法技術

一種從鹽漬海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法，屬于環保和化工技術領域，具體包括以下步驟：(1)冷卻海帶漂燙廢水；(2)利用海帶漂燙廢水中固有微生物將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮降解；(3)向脫氮海帶漂燙廢水中加入燒堿，使褐藻糖膠堿化絮凝并漂浮分層，過濾，干燥，得到褐藻糖膠粗品；(4)將去除褐藻糖膠的海帶漂燙廢水泵入酸化罐，然后加入氧化劑使溶液中的碘離子完全氧化成碘，然后用離子交換樹脂富集碘；(5)用Na2SO3溶液解吸樹脂中吸附的碘；(6)用KClO3氧化劑將解吸液中碘離子氧化成碘，結晶析出，離心過濾得到粗碘。本發明專利技術同時提取了碘和褐藻糖膠，提高了海帶的綜合利用率，從而避免了資源浪費和環境污染。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于環保和化工
，具體地涉及到一種從鹽潰海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法。
技術介紹
·鹽潰海帶加工是我國海帶養殖產區的重要加工方式，主要集中在山東榮成、遼寧大連、福建連江等地區。據統計，2010年我國海帶養殖產量達到88. 4萬噸(以干重計)，藻類加工品的年產量達到94. 6萬噸，其中鹽潰海帶年產量為42萬噸，年產值超過12億元。將鮮海帶在8(T90°C熱水中高溫短暫漂燙后，經冷卻、浙水、拌鹽脫水即得到鹽潰海帶。遍布海帶養殖區域的漂燙海帶加工線每年在生產季節產生50多萬噸漂燙廢水。經檢測發現，在這些廢水中含有碘、巖藻多糖、甘露醇、褐藻氨酸、巖藻黃素等多種活性物質，其中碘含量可達50(Tl000mg/L。另外,廢水中還含有大量的懸浮物(SS)、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮等主要污染物。目前尚未對這些廢水進行回收利用而直接排放，一方面，導致近海環境污染； 另一方面我國急缺的碘資源及褐藻糖膠等高活性成分大量流失，造成極大的資源浪費。碘是關系國計民生的重要戰略物資。我國缺少碘礦資源，從海帶中提碘是從上世紀六十年代開始實行的卓有成效的做法，但一直使用的是淡干海帶。從上世紀八十年代開始，鹽潰海帶加工產業逐漸興起，每年消耗的鮮海帶量占海帶總產量的30%以上，但是鹽潰海帶加工屬于初級農產品加工范疇，加工方式粗放，綜合利用率低，海帶漂燙廢水中可利用的豐富資源長期以來被忽視。目前碘的提取技術主要有空氣吹出法、活性炭吸附法和離子交換法等。空氣吹出法主要適用于含碘量相對較高的原料液，如從開采石油和天然氣的油、氣田鹵水及鹽湖層間鹵水中提取碘，但是使用設備費用高，能源動力消耗大限制了空氣吹出法的應用，不適用于鹽潰海帶加工企業從漂燙水中提碘。活性炭吸附法具有選擇性好、吸附性強、分離效率高等優點，但是由于活性炭價格昂貴，一次性投入成本高，大規模工業生產也受到限制。離子交換樹脂法具有能耗低、回收率高、設備投資少等優點，而且由于海帶漂燙生產廠家較分散、生產規模普遍較小、漂燙水中碘含量低等，適合采用離子交換樹脂法對碘進行富集提取。更重要的是，采用離子交換樹脂法在提取碘的同時，還可以提取褐藻糖膠，而空氣吹出法和活性炭吸附法都難以回收褐藻糖膠，因此，離子交換樹脂法更易于在分布相對集中的鹽潰海帶主產區推廣應用。生長期的海帶對環境中的氨氮和硝酸鹽氮具有較強的吸附能力。海帶經過蒸煮處理后，大量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮溶入漂燙水中。經測定發現，漂燙水中亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的含量達到12(Tl80mg/L。在酸性條件下，其與氫離子反應生成NO和NO2氣體，在離子交換樹脂吸附碘的過程中大量積聚，并從交換柱上端冒出棕黃色的有毒氣體，影響了陰離子交換樹脂對碘的吸附能力和安全生產。褐藻糖膠是一種廣泛應用于食品和醫藥等領域的天然多糖資源，具有抗凝血、抗腫瘤、抗病毒和降血脂等多種生理活性。鹽潰海帶漂燙水中含有大量的褐藻糖膠，給碘的分離和提取技術增加了難度。若采用空氣吹出法提碘，首先將漂燙水的PH調至O. 5^3. 0，在強酸性條件下無法提取褐藻糖膠，而作為廢棄物直接排放，造成嚴重的資源浪費，因此急需對海帶漂燙廢水中的褐藻糖膠進行回收利用。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種從鹽潰海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法。本專利技術采用的技術方案一種從鹽潰海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法，具體包括以下步驟(I)冷卻海帶漂燙廢水；(2)利用海帶漂燙廢水中固有微生物將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮降解；(3)向脫氮海帶漂燙廢水中加入燒堿，調節pH至12，溫度為2(T30°C，使褐藻糖膠堿化絮凝并漂浮分層，采用板框壓濾機將漂浮渣過濾，干燥，得到褐藻糖膠粗品；(4)將除去褐藻糖膠的海帶漂燙廢水泵入酸化罐，調節PH至1. 5 2，然后加入NaClO溶液，攪拌均勻，使含碘溶液呈棕紅色，再補充加入NaNO2溶液，使溶液中的碘離子完全氧化成碘，然后用離子交換樹脂富集碘；(5)用Na2SO3溶液解吸樹脂中吸附的碘；(6)用KClO3氧化劑將解吸液中碘離子氧化成碘，結晶析出，離心過濾得到粗碘。所述的步驟(I)中冷卻海帶漂燙廢水是在海帶漂燙廢水儲罐和堿煉罐中安裝冷卻管道，將漂燙海帶時所用的二次冷卻水泵入冷卻管道中，使儲罐中溫度在90°C以上的海帶漂燙廢水降至4(T50°C，二次冷卻水升溫后用于漂燙下一批鮮海帶。 所述的步驟(2)中利用海帶漂燙廢水中固有微生物將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮降解是使海帶漂燙廢水在反硝化細菌作用下自然發酵12 18h，作用條件為ρΗ7. (Γ8. 0，溫度為 4(T50°C，待高氮化物降解完全，海帶漂燙廢水中不斷冒泡為止。所述的步驟(4)中碘離子完全氧化成碘是用電位測定法判定，其氧化電位介于 55(T650mV表明氧化完全。所述的步驟(4)中加入NaClO的濃度為30%(m/v)，補充加入NaNO2的濃度為5%(m/V)。所述的步驟(5)中Na2SO3解吸液的濃度為10%(m/v)，解吸液用量為柱內樹脂體積的8 10倍，解吸時間為8h。所述的步驟(6)中氧化劑KClO3的加入量為解吸液中含碘量與KClO3的質量比為 2. 5 3. 5:1。本專利技術與現有技術相比的有益效果本專利技術創新性地采用熱交換方式將海帶漂燙過程中使用的二次冷卻水通入廢水儲罐的冷卻管道中，以達到冷卻漂燙水的目的，同時加熱后的冷卻水漂燙鮮海帶，既保證漂燙水熱能的循環利用，又避免二次冷卻水中的碘大量流失。本專利技術以鹽潰海帶漂燙廢水為原料，經漂燙廢水中固有的微生物自然降解，去除漂燙水中高濃度的氮化物，而不采取利用化學還原劑降解的方法，從而降低生產成本，減少化學物質排放。本專利技術采用離子交換樹脂法提取碘的同時，采取堿化絮凝法使糖膠形成絮狀沉淀，然后用漂浮和板框壓濾等方法得到褐藻糖膠粗品，改進了傳統方法中利用干海帶僅僅提取碘的生產工藝。具體實施方式下面結合實施例詳細敘述本專利技術的技術方案從鹽潰海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法，具體包括以下步驟I)冷卻海帶漂燙廢水。在鮮海帶收獲旺季(每年5月初至7月中旬)，每天每條生產線能夠漂燙鮮海帶160噸，產生20噸海帶漂燙廢水，海帶漂燙廢水中碘平均含量約為 700mg/L。首先在海帶漂燙廢水儲罐和堿煉罐中安裝冷卻管道，將二次冷卻水泵入冷卻管道中，使儲罐中溫度在90°C以上的海帶漂燙廢水降至45°C，升溫后的二次冷卻水用于漂燙下一批鮮海帶。2)利用海帶漂燙廢水中固有微生物將高氮氧化物逐級降解，將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣。海帶漂燙廢水在假單胞菌和產堿桿菌等反硝化細菌作用下自然發酵12h，作用條件為PH8.0，溫度為45°C，待氮化物降解完全，海帶漂燙廢水中不斷冒泡為止，硝酸鹽和亞硝酸鹽的脫除率分別為82%和75%。3)向海帶漂燙廢水中加入燒堿，并通入空氣，將褐藻糖膠堿化絮凝，漂浮分層，采用板框壓濾機將糖膠渣過濾，干燥，得到褐藻糖膠粗品。將脫氮海帶漂燙廢水泵入容積為IOm3的堿煉罐中，加入濃度為40%的燒堿溶液， 調節PH至12，將海水泵入堿煉罐的冷卻管道中，使海帶漂燙廢水溫度迅速降至25°C。同時，向堿煉罐中輸入空氣，攪拌30min后，靜置8h，使褐藻糖膠絮凝漂浮，其中糖膠 層體積約占海帶漂燙廢水總體積的20%以上。先將下層含碘清液泵入本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從鹽漬海帶漂燙廢水中同時提取碘和褐藻糖膠的方法，其特征在于具體包括以下步驟：(1)冷卻海帶漂燙廢水；(2)利用海帶漂燙廢水中固有微生物將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮降解；(3)向脫氮海帶漂燙廢水中加入燒堿，調節pH至12，溫度為20~30℃，使褐藻糖膠堿化絮凝并漂浮分層，采用板框壓濾機將漂浮渣過濾，干燥，得到褐藻糖膠粗品；(4)將去除褐藻糖膠的海帶漂燙廢水泵入酸化罐，調節pH至1.5~2，然后加入NaClO溶液，攪拌均勻，使含碘溶液呈棕紅色，再補充加入NaNO2溶液，使溶液中的碘離子完全氧化成碘，然后用離子交換樹脂富集碘；(5)用Na2SO3溶液解吸樹脂中吸附的碘；(6)用KClO3氧化劑將解吸液中碘離子氧化成碘，結晶析出，離心過濾得到粗碘。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉川，郭瑩瑩，尚德榮，盛曉風，翟毓秀，
申請(專利權)人：中國水產科學研究院黃海水產研究所，
類型：發明
國別省市：