甲殼素及其衍生物的應(yīng)用越來越廣泛,中國已經(jīng)成為世界上最大的甲殼素生產(chǎn)國和出口國。由于甲殼素生產(chǎn)伴隨著大量的酸、堿廢水的排放,治理難度大、成本高,廢水處理已嚴(yán)重制約著甲殼素產(chǎn)業(yè)發(fā)展。基于膜技術(shù)在其他廢水處理方面的應(yīng)用,本文采用不銹鋼超濾膜(SSF)和耐堿納濾膜(NF)對甲殼素工廠排放的廢堿液進(jìn)行處理,回收堿液和蛋白濃縮物,以探索出一種低成本、高效率并可資源利用的廢堿水治理方法;本研究對于膜技術(shù)在甲殼素產(chǎn)業(yè)中的開發(fā)利用具有一定的學(xué)術(shù)價值,同時在解決甲殼素廢堿液處理方面具有重要的應(yīng)用價值。 為了了解甲殼素生產(chǎn)廢堿液的物料體系特點,并為膜技術(shù)的應(yīng)用提供依據(jù),對國內(nèi)具有代表性的甲殼素工廠排放的以蝦殼和蟹殼兩類原料產(chǎn)生的廢堿液的主要成份進(jìn)行分析,并采用SSF和耐堿NF膜為介質(zhì)對蝦廢堿液進(jìn)行濃縮分離研究和膜清洗效果探討。結(jié)果顯示:蝦廢堿液堿濃度3.4%(wt/wt),懸浮固形物(SS) 0.11%(wt/wt);總蛋白含量為1.7%(wt/wt),約87%(wt/wt)相對分子質(zhì)量小于1000;蟹廢堿液堿濃度4.0%(wt/wt),SS為3.093%(wt/wt);總蛋白含量4.32%(wt/wt)...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 立題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.1 甲殼素生產(chǎn)廢水處理研究進(jìn)展
        1.2.2 膜分離技術(shù)廢水處理的現(xiàn)狀及進(jìn)展
        1.2.3 超濾納濾技處理廢水?dāng)?shù)學(xué)模型研究進(jìn)展
    1.3 本論文的研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究路線
        1.3.3 主要研究內(nèi)容
第二章 廢堿液成分分析及雙膜耦合回收處理研究
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器和設(shè)備
        2.2.3 工藝流程圖
    2.3 實驗方法
        2.3.1 蛋白質(zhì)及其水解物測定
        2.3.2 脂肪的測定
        2.3.3 蝦青素的測定
        2.3.4 NaOH 濃度測定
        2.3.5 懸浮固形物SS 的測定:
        2.3.6 總固形物含量TDS 的測定
        2.3.7 化學(xué)需氧量COD 的測定
        2.3.8 蛋白質(zhì)及其水解物相對分子質(zhì)量分布測定
        2.3.9 氨基酸分析
        2.3.10 Na+、Ca2+的測定
        2.3.11 碳酸鹽的測定
        2.3.12 回收堿液中Fe 的測定
        2.3.13 動力粘度的測定
        2.3.14 膜通量的測定
        2.3.15 不銹鋼膜超濾預(yù)處理廢堿液
        2.3.16 納濾膜澄清過濾廢堿液
        2.3.17 膜的清洗
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 蝦、蟹殼堿煮廢堿液中的基本成分
        2.4.2 膜回收的蛋白濃縮物的氨基酸組成
        2.4.3 廢堿液中的蛋白質(zhì)及其水解物的相對分子質(zhì)量分布
        2.4.4 雙膜法處理蝦蟹殼堿煮廢水的效果
        2.4.5 雙膜法回收的堿液的質(zhì)量分析
        2.4.6 膜的清洗再生效果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 不銹鋼膜超濾甲殼素廢堿液的通量及阻力模型
    3.1 前言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 SSF 膜的純水通量測定
        3.2.2 TMP 對不同濃度實際廢堿液的SSF 過濾效果
        3.2.3 過濾時間對膜通量的影響
        3.2.4 濃縮倍數(shù)對膜通量的影響
        3.2.5 膜截留率隨時間的變化
        3.2.6 濃縮恒算
        3.2.7 數(shù)據(jù)處理
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 跨膜壓差對膜通量的影響
        3.3.2 甲殼堿煮液的澄清和膜通量模型的建立
        3.3.3 濃縮倍數(shù)對膜通量的影響
        3.3.4 時間對截留率的影響
        3.3.5 濃縮過程恒算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 耐堿納濾膜分離特性及堿回收膜處理數(shù)學(xué)模型
    4.1 前言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 耐堿納濾膜分離特性實驗
        4.2.2 pH 對NF 膜膜腫脹的影響
        4.2.3 pH 對NaCl 截留率的影響
        4.2.4 耐堿納濾膜回收蝦殼蟹殼堿液實驗
        4.2.5 NaCl 的測定
    4.3 耐堿NF 膜對堿液的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        4.3.1 ANNs 訓(xùn)練算法流程
        4.3.2 ANNs 模型的建立
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 葡萄糖溶液截留率和納濾膜結(jié)構(gòu)參數(shù)估算
        4.4.2 pH 對膜腫脹的影響
        4.4.3 pH 對NaCl 截留率的影響
        4.4.4 溫度對NaOH 溶液膜通量和NaOH 截留率的影響
        4.4.5 跨膜壓差和NaOH 濃度對膜通量和NaOH 截留率的影響
        4.4.6 實際體系膜通量和阻力方程的建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 超濾-納濾工藝回收堿液的成本模型
    5.1 前言
    5.2 成本模型
        5.2.1 模型假設(shè)
        5.2.2 投資成本
        5.2.3 非膜成本
        5.2.4 膜成本
        5.2.5 總資本成本
        5.2.6 運行成本
    5.3 模型求解、分析及檢驗
        5.3.1 料液非堿固形物含量對膜數(shù)量的影響
        5.3.2 非堿固形物含量對成本的影響
        5.3.3 膜壽命對總成本的影響
        5.3.4 日處理時間對成本的影響
        5.3.5 工廠設(shè)計處理量對成本的影響
        5.3.6 膜通量對設(shè)備投資的影響
        5.3.7 非堿固形物含量和處理能力對設(shè)備投資的影響
        5.3.8 模型檢驗
    5.4 本章小結(jié)
主要結(jié)論
創(chuàng)新點
展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
附錄



本文編號：3816671