申请日2014.06.12
公开(公告)日2014.10.08
IPC分类号C02F103/36; C02F9/14
摘要
本发明公开一种剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，包括以下步骤：将剑麻皂素生产过程中的废水送入碱预处理池中，调节pH至碱性范围，过滤，分离成滤渣和滤液污水;滤液污水混合生活污水后送入中和调配池，测算COD含量，根据其COD含量加入N、P成分，曝气搅拌10分钟以上，送入初沉池进行初次沉降，然后送入生化池中进行生化反应，生化反应之后的污水送入二沉池进行二次沉降，检测达标后，分离上清液排放，同时池底污泥送回至生化池中重复利用。本发明的废水处理方法废水处理能力大，效率高，没有次生污染，工艺稳定性好，适用于工业化应用。
摘要附图
权利要求书
1.一种剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，包括以下步骤：将剑麻皂素生产过程中的废水送入碱预处理池中，调节pH至碱性范围，过滤，分离成滤渣和滤液污水;滤液污水混合生活污水后送入中和调配池，测算COD含量，根据其COD含量加入N、P成分，曝气搅拌10分钟以上，送入初沉池进行初次沉降，然后送入生化池中进行生化反应，生化反应之后的污水送入二沉池进行二次沉降，检测达标后，分离上清液排放，同时池底污泥送回至生化池中重复利用。
2.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的生化池分为前段缺氧段和后段好氧段两个部分，池底污泥送回至生化池中的前段缺氧段重复利用。
3.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的生化反应的时间为12小时以上。
4.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的碱预处理池中调节pH是通过加入生石灰来调节的。
5.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的碱预处理池中调节pH至范围为8.0-10.0。
6.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：生化池中加入的菌种为革兰氏阴性无芽胞杆菌、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、丝状菌和兼性异养菌中两种以上的混合。
7.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的滤液污水混合生活污水后送入中和调配池中，进入调配池的滤液污水与生活污水的质量投料比为1:3-5。
8.如权利要求3所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法获得的滤渣在作为水泥厂、建材厂的生产原料中的应用。
9.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的N、P成分为磷酸二氢钾和尿素，其投料质量比例为COD:N:P=100:4-8:1-3。
10.如权利要求1所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的中和调配池中设置有曝气装置，所述的曝气装置为设于池底部的空气列管，上面均匀布置螺旋曝气头，通过罗茨鼓风机鼓气搅拌。
说明书
一种剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种高浓度有色有机废水的处理方法，特别是剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法。
背景技术
剑麻皂素也称剑麻皂甙元、替可吉宁等，一般以皂甙的形式存在于剑麻汁液中，是一种良好的甾体激素类药物原料，可用来合成200多种甾体激素类药物，如肾上腺皮质激素、性激素及蛋白同化激素类药物，素有“医药黄金”和“激素之母”之称。
从剑麻中提取剑麻皂素，是将去纤维后的剑麻渣榨汁，剑麻汁液自流至沉淀池中自然发酵两周，滤出沉淀物，晒干得到剑麻膏，用酸在一定温度和压力下进行水解反应，水解后所得的水解物拌石灰，干燥后用乙醇回流提取，提取液经酸化脱色，浓缩结晶后得到剑麻皂素粗品，粗品重结晶得到产品。
在剑麻皂素工业化生产工艺过程中，会产生大量难处理的废水，废水主要来源于剑麻膏水解产生的母液及洗液。母液废水是水解反应完毕后，经压滤形成的滤液，呈黑褐色，COD为20000-50000mg/L，pH为0.5-2，产生量为100-150吨母液/吨剑麻皂素;洗液废水是由清水洗涤水解物滤饼而形成的，呈黄褐色，COD为13000-36000mg/L，pH为2.0-5.0，产生量约为300-350吨洗液/吨剑麻皂素。
上述剑麻皂素工业废水的特征在于：(1)废水产生量大，易给周边水土及大气带来严重污染;(2)酸度高，尤其是SO4-含量高。(3)COD浓度高，但可生化性强;(4)胶质重、色素浓、泡沫多，综合治理难度大。
剑麻皂素生产过程中废水若治理不当，会给周边的环境带来严重的污染。由于剑麻皂素生产企业大多分布在靠近原料产地和水源的偏远地区，远离城市排水管网，若不经任何处理直接排放到水体，会严重污染下游河流。大量藻类、硫酸盐还原菌等繁殖，将产生大量SO2、H2S等刺激性气体，消耗水体溶解氧，改变河流的生态环境;此外，废水中大量酸性物质的排放还会改变周围水体、土壤的性质，影响农作物生长，破坏生态平衡，对下游的居民生活造成了严重影响。为了保护环境，针对皂素行业的废水排放，国家专门制定了一套排放标准，《皂素工业水污染物排放标准》(GB20425-2006)。
剑麻皂素工业废水属于高浓度有色有机废水，目前对此类废水国内外主要采用的方法有化学法(氧化法、电解法、离子交换法等)、物理化学法(混凝法、吸附法、膜技术、萃取法等)和生物法(投菌法、生物转盘、厌氧-好氧工艺等)。其治理机理概括有两种：(1)富集有色物质及难降解有机物，再分离去除;(2)破坏有色物质及难降解有机物，以达到脱色和降解有机物的目的。
采用上述单一的或简单组合的方法，处理剑麻皂素工业废水，虽能达到一定的治理效果，但出水仍然很难达到国家排放标准。由于生产工艺的独特性，剑麻皂素工业废水除了具有高浓度有色有机废水的一般特性外，还具备自身的特殊性。长期以来，剑麻皂素生产企业废水治理工作一直处于工艺繁琐、运行成本高、效果差的局面。因此，在环保要求日益严格的今天，采用先进的技术和方法，使剑麻皂素工业废水达到国家排放标准，是剑麻皂素生产企业亟待解决的重大难题，解决好了势必能产生良好的社会效益和环境效益。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种废水处理能力大，效率高，没有次生污染，工艺稳定性好，适用于工业化应用的方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法，包括以下步骤：将剑麻皂素生产过程中的废水送入碱预处理池中，调节pH至碱性范围，过滤，分离成滤渣和滤液污水;滤液污水混合生活污水后送入中和调配池，测算COD含量，根据其COD含量加入N、P成分，曝气搅拌10分钟以上，送入初沉池进行初次沉降，然后送入生化池中进行生化反应，生化反应之后的污水送入二沉池进行二次沉降，检测达标后，分离上清液排放，同时池底污泥送回至生化池中重复利用。
所述的生化池分为前段缺氧段和后段好氧段两个部分，池底污泥送回至生化池中的前段缺氧段重复利用。
所述的生化反应的时间为12小时以上。
所述的碱预处理池中调节pH是通过加入生石灰来调节的。
所述的碱预处理池中调节pH至范围为8.0-10.0。
生化池中加入的菌种为革兰氏阴性无芽胞杆菌、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、丝状菌和兼性异养菌中两种以上的混合。
所述的滤液污水混合生活污水后送入中和调配池中，进入调配池的滤液污水与生活污水的质量投料比为1:3-5。
所述的剑麻皂素生产过程中工业废水的处理方法获得的滤渣在作为水泥厂、建材厂的生产原料中的应用。
所述的N、P成分为磷酸二氢钾和尿素，其投料质量比例为COD:N:P=100:4-8:1-3。
所述的中和调配池中设置有曝气装置，所述的曝气装置为设于池底部的空气列管，上面均匀布置螺旋曝气头，通过罗茨鼓风机鼓气搅拌。
本发明的处理方法在废水生化处理前，投加碱进行预处理，中和废水中影响生化的高浓度酸，去除大量SO42-，经预处理后的废水能够有效降低，废水可生化性显著提高，能有效削减污染物总量，提高废水处理效率，且耐冲击，适应性强，最终出水可达到《皂素工业水污染物排放标准》(GB20425-2006)的排放标准。
本发明优选加入的碱为生石灰，其反应副产硫酸钙可综合利用，生石灰稀释时剧烈放热，能够氧化破坏大分子有机物，进一步的降低COD浓度，经预处理后的废水COD浓度一般能降低60-80%。
.本发明工艺路线简单，操作方便，条件温和，水处理时间短，效果好，运行成本低，节能减排，资源综合利用率高，几乎无次生污染，适合于连续化工业生产;收集的滤渣，还可作为水泥厂、建材厂的生产原料综合利用，变废为宝。