阅读说明：本技术 一种海带漂烫液的资源化回收利用方法 (Method for recycling kelp blanching liquid ) 是由 谢全灵 洪专 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：一种海带漂烫液的资源化回收利用方法,涉及盐渍海带。集成微滤澄清除杂工艺、柱层析脱除重金属工艺和纳米复合纳滤膜浓缩脱盐工艺,高效回收利用海带漂烫液的有效成分,制备得到纳滤浓缩液可作为海带调味品原料,同时纳滤透过液达到排放要求,消除了环境污染。采用模块化设计、工艺流程短、能耗低,可开发成集成式撬装设备,灵活可移动,特别适合海带漂烫加工生产季节性强的特点。所制备纳米复合纳滤浓缩液可在制备海带调味品原料中应用,其中砷含量小于0.5mg/kg。具有工艺流程简单高效、分离选择性高、能耗低、有效避免二次污染且易工业化放大等优点,特别适合低值资源再利用和消除环境污染的工业化生产。(A method for recycling kelp blanching liquid relates to salted kelp. The microfiltration clarification impurity removal process, the column chromatography heavy metal removal process and the nano composite nanofiltration membrane concentration desalination process are integrated, the effective components of the kelp blanching liquid are efficiently recycled, the prepared nanofiltration concentrated liquid can be used as a kelp seasoning raw material, and meanwhile, the nanofiltration permeate liquid meets the discharge requirement, so that the environmental pollution is eliminated. The method has the characteristics of modular design, short process flow, low energy consumption, flexible and movable development into integrated skid-mounted equipment, and strong seasonality, and is particularly suitable for the blanching processing production of kelp. The prepared nano composite nanofiltration concentrated solution can be applied to preparing kelp seasoning raw materials, wherein the arsenic content is less than 0.5 mg/kg. The method has the advantages of simple and efficient process flow, high separation selectivity, low energy consumption, effective avoidance of secondary pollution, easy industrial amplification and the like, and is particularly suitable for industrial production of recycling low-value resources and eliminating environmental pollution.)

一种海带漂烫液的资源化回收利用方法

技术领域

本发明涉及盐渍海带，尤其是涉及集成微滤、鳌合树脂柱层析、纳米复合纳滤膜等技术的一种海带漂烫液的资源化回收利用方法。

背景技术

盐渍海带是以新鲜海带为原料，经烫煮、冷却、盐渍、脱水、切割等工序加工而成的海带制品。目前，我国盐渍海带年产量超过40万吨，生产盐渍海带过程中会产生大量的漂烫废水，经检测发现，漂烫废水中含有碘、岩藻多糖、甘露醇、褐藻氨酸、岩藻黄素、碘等众多活性物质。与此同时，漂烫废水中固体悬浮物(SS)、COD以及盐含量较高，这些废水若不进行回收利用和处理而直接排放的话，一方面带来了环境污染，另一方面其中所含有的各种高活性、高附加值的有效成分大量流失，造成了极大的资源浪费。

中国专利CN102992541B公开一种从盐渍海带漂烫废水中同时提取碘和褐藻糖的方法，其向脱氮海带漂烫废水中加入烧碱，使褐藻糖胶碱化絮凝并漂浮分层，过滤，干燥，得到褐藻糖胶粗品；将去除褐藻糖胶的海带漂烫废水泵入酸化罐，然后加入氧化剂使溶液中的碘离子完全氧化成碘，然后用离子交换树脂富集碘；用Na₂SO₃溶液解吸树脂中吸附的碘；用KClO₃氧化剂将解吸液中碘离子氧化成碘，结晶析出，离心过滤得到粗碘。该发明所采用工艺需加入大量烧碱和酸，成本较高，提取效率不高，还会造成二次环境污染。

中国专利CN104909339B公开了一种以浓缩海带漂烫液为原料制备海藻碘的方法，其以盐渍海带漂烫水为原料，加热并经浓缩，得到浓缩液；浓缩液经过反渗透装置处理，得到处理液；处理液离心去除高温析出的盐，后经冷却槽冷却至室温，离心去除低温盐，制得半成品液；半成品液经过处理得到成品海藻碘液。该发明引入蒸发浓缩，能耗高；而且反渗透浓缩过程因为无法除盐，渗透阻力大，反渗透浓缩势必需要超高压力才能运行，能耗也较高。

上述方法以提取一种或两种有效成分为目的，未充分开发利用海带漂烫水中丰富的活性成分，也无法有效脱除海水中的重金属以及大量氯化钠。

发明内容

本发明的目的在于提供规模化、清洁化、资源化回收利用的一种海带漂烫液的资源化回收利用方法。

本发明包括以下步骤：

1)微滤澄清除杂工艺；

在步骤1)中，所述微滤澄清除杂工艺的具体方法可为：采用管式陶瓷微滤膜或耐高温中空纤维膜，对海带漂烫液进行澄清除杂；所述微滤膜的孔径可为0.1～1.4μm；所述澄清除杂的条件可为：操作温度为20～90℃，操作压力为0.05～0.5Mpa，浓缩倍数为5～30倍，加水倍数为0.1～2.0倍；

2)柱层析脱除重金属工艺；

在步骤2)中，所述柱层析脱除重金属工艺的具体方法可为：采用鳌合型树脂柱层析去除微滤透过液中砷、铬、汞等重金属，以层析柱中鳌合树脂体积为1BV进行计算，微滤透过液的上柱量为5～50BV；

3)纳米复合纳滤膜浓缩脱盐工艺。

在步骤3)中，所述纳米复合纳滤膜浓缩脱盐工艺的具体方法可为：采用纳米复合纳滤膜对柱层析流出液进一步浓缩与脱盐，得纳米复合纳滤浓缩液；所述纳米复合纳滤膜的选择性分离层材质为聚酰胺-碳纳米材料复合层，碳纳米材料可选自氧化石墨烯、改性氧化石墨烯、石墨烯量子点、改性石墨烯量子点等中的至少一种；所述纳米复合纳滤膜是截留分子量可为150～2000Da；所述浓缩与脱盐的条件可为：操作温度20～50℃，操作压力为0.5～3Mpa，浓缩倍数为5～30倍。

本发明所制备纳米复合纳滤浓缩液可在制备海带调味品原料中应用，其中砷含量小于0.5mg/kg。

本发明集成微滤澄清除杂工艺、柱层析脱除重金属工艺和纳米复合纳滤膜浓缩脱盐工艺，高效回收利用海带漂烫液的有效成分，制备得到纳滤浓缩液可作为海带调味品原料，同时纳滤透过液达到排放要求，消除了环境污染。本发明采用模块化设计、工艺流程短、能耗低，可开发成集成式撬装设备，灵活可移动，特别适合海带漂烫加工生产季节性强的特点。

本发明具有工艺流程简单高效、分离选择性高、能耗低、有效避免二次污染且易工业化放大等优点，特别适合低值资源再利用和消除环境污染的工业化生产。

具体实施方式

以下实施例将对本发明作进一步的说明。

本发明实施例包括以下步骤：

1)微滤澄清除杂工艺：采用管式陶瓷微滤膜或耐高温中空纤维膜，对海带漂烫液进行澄清除杂；所述微滤膜的孔径可为0.1～1.4μm；所述澄清除杂的条件可为：操作温度为20～90℃，操作压力为0.05～0.5Mpa，浓缩倍数为5～30倍，加水倍数为0.1～2.0倍；

2)柱层析脱除重金属工艺：采用鳌合型树脂柱层析去除微滤透过液中砷、铬、汞等重金属，以层析柱中鳌合树脂体积为1BV进行计算，微滤透过液的上柱量为5～50BV；

3)纳米复合纳滤膜浓缩脱盐工艺：采用纳米复合纳滤膜对柱层析流出液进一步浓缩与脱盐，得纳米复合纳滤浓缩液；所述纳米复合纳滤膜的选择性分离层材质为聚酰胺-碳纳米材料复合层，碳纳米材料可选自氧化石墨烯、改性氧化石墨烯、石墨烯量子点、改性石墨烯量子点等中的至少一种；所述纳米复合纳滤膜是截留分子量可为150～2000Da；所述浓缩与脱盐的条件可为：操作温度20～50℃，操作压力为0.5～3Mpa，浓缩倍数为5～30倍。

以下给出具体实施例。

实施例1

1、将1000kg海带漂烫液经保安过滤后，采用孔径为0.2μm管式陶瓷膜对进行澄清除杂，操作温度70℃，操作压力为0.15Mpa，浓缩倍数为15倍，加水倍数为0.5倍；

2、以管式陶瓷微滤透过液为原料，采用鳌合型树脂柱层析工艺，柱层析工艺的上样量为10BV；

3、采用截留分子量为200Da的卷式聚酰胺-羧基化氧化石墨烯纳米复合纳滤膜，对一级柱层析流出液进行浓缩及脱盐，操作温度45℃，操作压力为1.5Mpa，浓缩倍数为8倍；最终制备得到砷含量小于0.5mg/kg的纳滤浓缩液。

实施例2

1、将2500kg海带漂烫液经保安过滤后，采用孔径为0.1μm中空纤维膜对进行澄清除杂，操作温度50℃，操作压力为0.2Mpa，浓缩倍数为10倍，加水倍数为0.5倍；

2、以管式陶瓷微滤透过液为原料，采用鳌合型树脂柱层析工艺，柱层析工艺的上样量为20BV；

3、采用截留分子量为250Da的卷式聚酰胺-超支化聚酯改性氧化石墨烯纳米复合纳滤膜，对一级柱层析流出液进行浓缩及脱盐，操作温度40℃，操作压力为1.3Mpa，浓缩倍数为10倍；最终制备得到砷含量小于0.5mg/kg的纳滤浓缩液。

实施例3

1、将1000kg海带漂烫液经保安过滤后，采用孔径为0.5μm管式陶瓷膜对进行澄清除杂，操作温度70℃，操作压力为0.1Mpa，浓缩倍数为20倍，加水倍数为0.4倍；

2、以管式陶瓷微滤透过液为原料，采用鳌合型树脂柱层析工艺，柱层析工艺的上样量为12BV；

3、采用截留分子量为300Da的卷式聚酰胺-氨基酸碳量子点纳米复合纳滤膜，对一级柱层析流出液进行浓缩及脱盐，操作温度40℃，操作压力为1.0Mpa，浓缩倍数为12倍；最终制备得到砷含量小于0.5mg/kg的纳滤浓缩液。