CN105777819A - 从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置 - Google Patents

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夏俊方
方小琴
胡君杰
周耀水
肖龙博
陆魁
尚荣
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    • C07G—COMPOUNDS OF UNKNOWN CONSTITUTION
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids

Abstract

一种从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置，首先通过酸析沉淀的方法，将棕、黑腐酸从膜浓缩液中沉淀析出，然后通过树脂将溶解于水中的黄腐酸吸附，最后通过加入脱附剂将黄腐酸从树脂上脱附下来，降低了黄腐酸提取的成本，增加了产量。

Description

从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置
技术领域
本发明属于废水资源化处理的环保技术领域，具体讲就是涉及从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置。
背景技术
腐植酸是由碳、氢、氧、氮、硫等多种元素组成的一类有机物，其分子结构中含有羟基、酚羟基、羧基、醇羟基、甲氧基等多种活性基团，具有优良的土壤抗旱、医药活性、吸附络合等功能性质，目前在工业、农业、环保、医药、食品等方面有着广泛的应用。腐植酸是一种复杂的混合物，根据其分子量大小，可分为黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸，三者的性质存在一定的差异，在实际的应用过程中，应针对各自的性质，正确使用不同类型的腐植酸，才能充分发挥其价值。
黄腐酸具有分子量较小，渗透能力强，溶解性好，抗硬水能力强，不絮凝不沉淀，可直接被植物吸收，活性功能团含量高，对重金属离子的吸附络合能力强等优点，因此黄腐酸是生产肥料、农药和饲料添加剂的优良原料，可广泛应用于农业、畜牧业、医药等领域。
目前，常用的黄腐酸提取方法有：(1)采用含有Na4P2O7的碱性抽提剂从低阶煤中提取黄腐植酸，此方法提取的黄腐酸产率低，纯度低；(2)在碱性条件下对泥炭进行加压降解，通入空气和纯氧，加入活化剂，进行加压处理，可提取黄腐酸，此方法提取产率高，但氧气需求量大，成本高；(3)采用过氧化氢氧化法从褐煤、泥炭中提取黄腐酸，但此方法的黄腐酸产率低，过氧化氢使用效率偏低，消耗量大，提取成本较高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有的黄腐酸提取方法产量低，成本高的缺陷，提供一种从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置，首先通过酸析沉淀的方法，将棕、黑腐酸从膜浓缩液中沉淀析出，然后通过树脂将溶解于水中的黄腐酸吸附，最后通过加入脱附剂将黄腐酸从树脂上脱附下来，降低了黄腐酸提取的成本，增加了产量。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计的从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将垃圾渗滤液膜浓缩液送入沉淀池，进行酸析沉淀，得到清液及棕、黑腐酸的沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的清液进行树脂吸附，得到黄腐酸树脂；
(3)将步骤(2)得到的黄腐酸树脂进行脱附，得到高浓度的黄腐酸溶液。
进一步，所述步骤(1)中进行酸析沉淀是通过向垃圾渗滤液膜浓缩液中加入强酸溶液，调节pH≤2，使棕腐酸和黑腐酸从溶液中全部析出，而黄腐酸以溶解态形式留在溶液中。
进一步，所述步骤(2)采用具有密集的大孔结构、巨大的比表面积、以及表面含有各种活性基团的有机酸树脂对黄腐酸进行吸附。
进一步，所述步骤(2)中进行树脂吸附的具体过程是向黄腐酸溶液中加入强碱，调节pH＞7，使水中的黄腐酸分子吸附在树脂表面。
用于上述从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的专用装置，其特征在于：它包括原水池，进水泵，沉淀池，树脂吸附罐，树脂脱附罐，黄腐酸箱，棕/黑腐酸箱和产水箱；
所述原水池与沉淀池连接，连接管路上装有进水泵，沉淀池的清液输出端与树脂吸附罐连接，沉淀池的沉淀物输出端与棕/黑腐酸箱连接；树脂吸附罐的树脂输出端与树脂脱附罐连接，残留液输出端与产水箱连接；树脂脱附罐的产出液输出端与黄腐酸箱连接。
进一步，所述树脂脱附罐配置有脱附剂加药箱与加药泵，且加药泵置在树脂脱附罐与加药箱的中间管路上。
有益效果
本发明提供一种从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺及其专用装置，首先通过酸析沉淀的方法，将棕、黑腐酸从膜浓缩液中沉淀析出，然后通过树脂将溶解于水中的黄腐酸吸附，最后通过加入脱附剂将黄腐酸从树脂上脱附下来，降低了黄腐酸提取的成本，增加了产量。
附图说明
附图1是本发明实施例的工艺流程图。
附图2是本发明实施例的设备连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
实施例
如附图2所示，从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的专用装置，其特征在于：它包括原水池1，进水泵2，沉淀池3，树脂吸附罐4，树脂脱附罐5，黄腐酸箱6，棕/黑腐酸箱9和产水箱10；
所述原水池1与沉淀池3连接，连接管路上装有进水泵2，沉淀池3的清液输出端与树脂吸附罐4连接，沉淀池3的沉淀物输出端与棕/黑腐酸箱9连接；树脂吸附罐4的树脂输出端与树脂脱附罐5连接，残留液输出端与产水箱10连接；树脂脱附罐5的产出液输出端与黄腐酸箱6连接。
所述树脂脱附罐5配置有脱附剂加药箱8与加药泵7，且加药泵7设置在树脂脱附罐5与加药箱8的中间管路上。
如附图1所示，利用上述专用装置从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺过程如下：
第一步：垃圾渗滤液膜浓缩液进入沉淀池，向垃圾渗滤液膜浓缩液中加入强酸，调节pH≤2，此时，棕/黑腐酸从溶液中全部沉淀析出，而黄腐酸以溶解态形式留在溶液中；
第二步：将第一步沉淀后的溶液引入树脂系统，采用具有密集的大孔结构、巨大的比表面积，以及表面含有各种活性基团的有机酸树脂进行吸附，即向酸性黄腐酸溶液中加入强碱，调节pH＞7，此时树脂与黄腐酸分子之间通过分子间作用力和氢键，以及通过羟基、酚羟基、羧基等功能基团形成化学键力，使水中的黄腐酸分子吸附在树脂表面。
第三步：向第二步得到的黄腐酸树脂中加入脱附剂，使黄腐酸从树脂上脱附下来，脱附下来的黄腐酸资源化利用，被脱附后的树脂可再生利用。
本发明首先对垃圾渗滤液膜浓缩液进行酸析沉淀，使得棕腐酸和黑腐酸从溶液中沉淀析出，而黄腐酸则溶解于水中，再通过树脂将黄腐酸从水中吸附其表面，然后通过加入脱附剂，将黄腐酸从树脂上脱附下来，最终得到高浓度的黄腐酸。本发明从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的产率高、浓度高、成本低，可资源化利用，而且解决了垃圾渗滤液处理行业中膜浓缩液的问题。

Claims (6)

1.从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将垃圾渗滤液膜浓缩液送入沉淀池，进行酸析沉淀，得到清液及棕、黑腐酸的沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的清液进行树脂吸附，得到黄腐酸树脂；
(3)将步骤(2)得到的黄腐酸树脂进行脱附，得到高浓度的黄腐酸溶液。
2.如权利要求1所述的从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中进行酸析沉淀是通过向垃圾渗滤液膜浓缩液中加入强酸溶液，调节pH≤2，使棕腐酸和黑腐酸从溶液中全部析出，而黄腐酸以溶解态形式留在溶液中。
3.如权利要求1所述的从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺，其特征在于：所述步骤(2)采用具有密集的大孔结构、巨大的比表面积、以及表面含有各种活性基团的有机酸树脂对黄腐酸进行吸附。
4.如权利要求1所述的从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的工艺，其特征在于：所述步骤(2)中进行树脂吸附的具体过程是向黄腐酸溶液中加入强碱，调节pH＞7，使水中的黄腐酸分子吸附在树脂表面。
5.用于上述任一权利要求所述的从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的专用装置，其特征在于：它包括原水池(1)，进水泵(2)，沉淀池(3)，树脂吸附罐(4)，树脂脱附罐(5)，黄腐酸箱(6)，棕/黑腐酸箱(9)和产水箱(10)；
所述原水池(1)与沉淀池(3)连接，连接管路上装有进水泵(2)，沉淀池(3)的清液输出端与树脂吸附罐(4)连接，沉淀池(3)的沉淀物输出端与棕/黑腐酸箱(9)连接,树脂吸附罐(4)的树脂输出端与树脂脱附罐(5)连接，残留液输出端与产水箱(10)连接,树脂脱附罐(5)的产出液输出端与黄腐酸箱(6)连接。
6.如权利要求5所述的一种从垃圾渗滤液膜浓缩液中提取黄腐酸的专用装置，其特征在于：所述树脂脱附罐(5)配置有脱附剂加药箱(8)与加药泵(7)，且加药泵(7)设置在树脂脱附罐(5)与加药箱(8)的中间管路上。
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