CN1493533A

CN1493533A - 一种黄姜酸解废水资源化利用技术

Info

Publication number: CN1493533A
Application number: CNA031345042A
Authority: CN
Inventors: 朱作远
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2004-05-05

Abstract

本发明涉及一种环保型生物化工技术，具体的说是一种黄姜酸解废水资源化利用技术。本发明将黄姜经(1)滤液、洗渣：(2)电渗析脱盐：(3)溶剂萃取脱酸：用N235(也称7301)作萃取剂，(4)二次废水治污达标：上述脱酸、脱盐、脱毒后废水，根椐细菌发酵的产品要求补N、P、K肥及生物素(玉米浆)后，可作细菌发酵的细菌培养基处理后，使残留有机物再次资源化利用，最后残留少量COD经好氧菌发酵处理，微滤机净化分离，达标排放。它特别适用于黄姜加工业使用。

Description

一种黄姜酸解废水资源化利用技术

(一)技术领域

本发明涉及一种环保型生物化工技术，具体的说是一种黄姜酸解废水资源化利用技术。

(二)背景技术

现有黄姜加工提取皂素，其加酸水解后的浆液、滤出渣、滤水及洗渣水，只能当作废水被排放掉，该废水量大，含酸含糖高，颜色深黑，泡沫大，传统用碱(主要是石灰)中和后，厌氧、好氧降解治污。酸中和后，盐度升高，渗透压大，微生物难旺长；而厌氧、好氧治污，均以微生物在废水中旺长为前题，盐度大，微生物难旺长，所以传统治污方法在应用原理上就受到很大限制。如采用大水冲浠以降低盐浓度，治污可行，但设备容量大增，运行费数倍上升。近几十年来，国内外综合利用此废水方案不少，多先以碱中和，再利用含糖发酵制酒、柠檬酸，也有采用离子交换脱尽阴阳离子后提取葡萄糖、色素等，但均因含酸高，费用大，泡沫特别多等种种原因，至今没有一个实用方案可推广使用。

(三)发明内容

本发明解决了现有黄姜加工提取皂素时，污染大，成本高，废水中的其它有效成分没有充分被利用的问题。本发明(1)回收高浓度滤液、洗渣水：将水解浆料趁热真空抽滤或压滤，滤出水解原液后，渣加热用水进行一洗；一洗水与原液混合为资源化废水；二洗、三洗等以后的洗水逆流使用，经反复几次水洗后，得含糖含酸浓度高的废水；(2)电渗析脱盐：将所得废水先用碱中和(根据需要还可选用石灰、氨水或者水鎂矿粉)，调pH4-6，中和后溶液过微孔滤机除去悬浮物，再用电渗析机进行脱盐处理，对电渗析浓盐水进行浓缩，制取硫酸镁、氯化钙、氯化铵、硫酸铵时要加强氧化剂(高氯酸钠)，使夹带有机物氧化尽方可达标；在脱盐“糖水”中补加N、P、K、Mg肥及生物素以达常规发酵需求标准。(3)溶剂萃取脱酸：用N235(也称7301)作萃取剂，查“溶剂萃取手册”N235-含95％的三烷基叔胺，5％的协萃剂，计算中平均分子量按400计，比重0.8156，沸程180-230℃，有机强碱，25℃时水溶度0.01g/l；表观糖15％时，含酸0.7±0.2N(当量)，选有机相∶水相＝1∶2(V/V)为宜，萃取后有机相含酸为理论值的70％，用转盘萃取塔2-4板即可；用液-液喷射萃取，供制单细胞蛋白用糖度5-8％者，有机相∶水相＝1∶3更合适一板；脱酸后废水pH4-5即可；再将含酸有机相泵入反应釜，通汽加热至75-95℃，加入稍过量水镁矿粉(或氨)搅拌几分钟，可见再生溶剂中出现，产生出氯化镁(硫酸镁)或氯化铵(硫酸铵)液沉于底，利用比重差分液，有机相过离心机，得再生溶剂；有部分溶剂与胶质、色素化合形成粘稠沥清状物，可取出入干镏锅内，锅外加热，胶质中含水先汽化，接着N235汽化，“汽”由钢管导入水淹泡罩盖内，汽体冷凝成液体，N235浮于水面，进行回收。萃取脱酸时总要共萃出酸分子数6-7倍的水分子，反萃时含盐酸(或硫酸)中加过量水镁矿粉，得氯化镁，浓缩至160-170℃，放出冷结晶得MgCl₂·6H₂O结晶附产品，入热分解炉≥550℃，有水汽参与下热水解，得再生HCl气体，冷水吸收为再生盐酸；附产MgO。对于硫酸法废水，反萃得MgSO₄液，浓度30-35％，加热浓缩同时加高氯酸钠，使夹带有机物氧化，漂白后，浓缩结晶以MgSO₄·7H₂O回收。对于N235萃取脱酸后的糖液用活性碳层吸附脱毒。以上(2)、(3)二种方法可根据实际情况选用其中一种；(4)二次废水治污达标：上述脱酸、脱盐、脱毒后废水已成“糖水”，根椐细菌发酵的需要补加N、P、K、Mg肥及生物素(玉米桨)后，可作细菌发酵的培养基。

本发明成本低，易于操作，不仅使黄姜加工提取皂素产业实现了清洁生产，而且解决了长期以来无法解决的废水对环境污染问题，同时还尽可能地将废水中其它有效成成份分离出来，进行再利用。本发明特别适用于黄姜加工业使用。

(四)具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明：

本发明：(1)回收高浓度滤液、洗渣水：将水解浆料趁热真空抽滤或压滤，滤出水解原液后，渣加热水进行一洗；一洗水与原液混合为资源化废水；二洗水、三洗水、四洗水等以后的洗水逆流使用，经反复几次水洗后，至废渣中性为止，得含糖(含酸)浓度较高的废水；(2)电渗析脱盐：将所得废水先用水鎂矿粉中和(根据需要还可选用石灰或者氨水作中和剂)，调pH4-6，中和后溶液过微孔滤机除去悬浮物，再用电渗析机进行脱盐处理，使脱盐率为80-90％即可；对电渗析产盐水浓缩制硫酸镁、氯化钙、氯化铵、硫酸铵时要加强氧化剂(高氯酸钠)，使夹带有机物氧化尽方可达标；在脱盐糖水中补加N、P、K、Mg肥以供微生物发酵旺长所需。(3)溶剂萃取脱酸：用N235(也称7301)作萃取剂，查“溶剂萃取手册”N235-含95％的三烷基叔胺，5％的协萃剂，计算中平均分子量按400计，比重0.8156，沸程180-230℃，有机强碱，25℃时水溶度0.01g/l；表观糖15％时，含酸0.7±0.2N(当量)，选有机相∶水相＝1∶2(V/V)为宜，萃取后有机相含酸为理论值的70％，用转盘萃取塔2-4板，或液-液喷射萃取；供制单细胞蛋白用糖度5-8％者，有机相∶水相＝1∶3，脱酸后废水pH4-5；再将含酸有机相泵入反应釜，通汽加热至75-95℃，加入稍过量水镁矿粉(或氨)搅拌几分钟，可见再生溶剂出现，产生出氯化镁(硫酸镁)或氯化铵(硫酸铵)液沉于底，利用比重差分液，有机相过离心机，得再生溶剂。此时，有部分溶剂与胶质、色素化合成粘稠的沥清状物，可将其取出，加入干镏锅内，锅外加热，粘稠的胶质中含水先蒸发，接着N235汽化，将N235汽由钢管导入水淹泡罩盖内，冷凝成液体N235浮于水面，即可进行回收。萃取脱酸时总要共萃取出酸分子数6-7倍的水分子，反萃取时含盐酸或硫酸中加过量水镁矿粉，得氯化镁，浓缩至160-170℃，放冷，结晶得MgCl₂·6H₂O结晶附产品，入热分解炉≥550℃，有水汽参与下热水解，得再生HCl气体，冷水吸收为再生盐酸，附产品MgO。对于硫酸法废水，反萃得MgSO₄液，浓度30-35％，加热浓缩同时加高氯酸钠，使其中吸附、夹带的有机物氧化、漂白，浓缩结晶以MgSO₄·7H₂O回收。对于N235萃取脱酸后的糖液用活性碳柱吸附脱毒后可供微生物发酵用。以上(2)、(3)二种方法可根据实际情况选用其中一种。(4)二次废水治污达标：上述脱酸、脱盐、脱毒后废水已成“糖水”，根椐发酵要求补N、P、K、Mg肥及生物素(玉米桨)后，可作细菌发酵的细菌培养基。这理以废水脱酸后产酒为例，脱酸后成糖水，补加养料冷却至28-30℃，泵入发酵罐，加酒母种，发酵产酒，蒸酒前过滤出酒醪中酵母菌体、漂净、干燥为单细胞蛋白附产品，滤出酒醪无渣无糟；蒸出酒后为二次污染废醪液，含COD30000mg/l以上，冷却后配水使COD到10000mg/l，入光合菌田，鼓风下供光合细菌繁殖旺长，光合菌有光合作用，呼吸作用，吞噬有机物等作用。可低能耗，高效率将有机物消化，生产光合菌体(含蛋白质≥60％)，同时使COD降低≥97％，滤菌水COD1000mg/l以下，再过活性污泥床好氧降解，最后微滤出水COD≤100mg/l，达标排放。

Claims

1、一种黄姜酸解废水资源化利用技术，其特征在于：(1)回收高浓度滤液、洗渣水：将水解浆料趁热真空抽滤或压滤，滤出水解原液后，渣加热水进行一洗；一洗水与原液混合为资源化废水；二洗水、三洗水等以后的洗水逆流使用，经反复几次水洗后，得含糖含酸浓度高的废水；(2)电渗析脱盐：将所得废水先用碱中和(根据需要还可选用石灰、氨水或者水鎂矿粉来作中和剂)，调pH4-6，中和后溶液过微孔滤机除去悬浮物，再用电渗析机进行脱盐处理；(3)溶剂萃取脱酸：用N235(也称7301)作萃取剂；表观糖15％时，含酸0.7±0.2N(当量)，选有机相∶水相＝1∶2(V/V)为宜，萃取后有机相含酸为理论值的70％，用转盘萃取塔2-4板即可；用液-液喷射萃取，供制单细胞蛋白，用糖度5-8％者，有机相∶水相＝1∶3，脱酸后废水pH4-5即可；以后将含酸有机相泵入反应釜，通汽加热至75-95℃，加入稍过量水镁矿粉(或氨)搅拌几分钟，产生出氯化镁(硫酸镁或氯化铵或硫酸铵)液沉于底，利用比重差分液，有机相过离心机，得再生溶剂，有部分溶剂与胶质、色素化合成粘稠沥清状物，可取出入干镏锅，锅外加热，胶质中水先汽化，接着N235汽化并进行回收，以上(2)、(3)二种方法可根据实际情况选用其中一种；(4)二次废水治污达标：上述脱酸、脱盐、脱毒后废水已成“糖水”，根椐细菌发酵的需要补N、P、K、Mg肥及生物素(玉米桨)后，可作细菌发酵的培养基。