申请日2005.12.29
公开(公告)日2006.06.28
IPC分类号C02F1/66; C02F1/56; C02F103/26; C02F1/44; C02F5/08
摘要
本发明涉及从黄姜水解工艺中产生的废水通过综合利用进行废水处理的工艺。将废水收集后，边搅拌边加入石灰，沉淀5～6小时，下层沉淀物取出放进离心机中脱水晒干，得二水石膏;二沉池底一次性放入40～50厘米厚活性炭，将上清液入池集中后，加入聚丙烯酰胺，助凝沉淀脱色，沉淀2～3小时，再加入膜分离专用阻垢剂;将上述上清液直接送入膜分离装置进行膜分离，其中浓排管废液返回二沉池反复循环浓缩分离然后直排入浓缩糖液存放池，淡排管清水可直接循环使用。本发明具有投资少、占地小、污水处理效果好、资源综合利用高、设备操作简便、经济效益好的特点。
权利要求书
1、黄姜酸解废水处理工艺，从“黄姜提取水解物和淀粉的生产方法”或 “无发酵硫酸水解工艺”中产生的废水按以下步骤进行处理：
(1)搅拌中和：将上述工艺中废水收集流入集中池，集中池中废水通过 阀门流入搅拌中和池，搅拌中和池中设有搅拌机，边搅拌边向中和池投入石 灰，石灰投放量按每立方米废水加入36～40千克，检测PH值到7为止，再 按每立方米废水加入聚合氯化铝50～60克，搅拌2～3分钟，边搅拌边将废 液排入一沉池沉淀;
(2)一沉提取二水石膏：上述废液按顺序排入2～4个一沉池中沉淀5～ 6小时，一沉池出水口用滤布包裹的木板作截栏，上清水自流入二沉池进行 处理，下层沉淀物取出放进离心机中脱水晒干，挑出粗石，粉碎后计量装袋， 得二水石膏;
(3)二沉进行废水预处理：二沉池底一次性放入40～50厘米厚活性炭， 将一沉池排入的上清液入池集中后，按每立方米清液量加入聚丙烯酰胺5～6 克，助凝沉淀脱色，沉淀2～3小时，再加入膜分离专用阻垢剂;
(4)膜分离：将二沉池预处理后的上清液直接送入膜分离装置进行膜分 离，其中浓排管废液返回二沉池反复循环浓缩分离，直至二沉池中废液固含 量为8～10%，关闭循环阀，通过膜分离装置浓排管排入浓缩糖液存放池，淡 排管清水可直接循环使用。
说明书
黄姜酸解废水处理工艺
技术领域
本发明涉及从黄姜提取水解物和淀粉的方法或无发酵硫酸水解工艺中产 生的废水通过综合利用进行废水处理的工艺。
背景技术
黄姜，学名盾叶薯蓣，是薯蓣科薯蓣属植物。黄姜的根茎中含有薯蓣皂 素，是合成甾体激素药物的基础原料和中间体。黄姜皂素可以合成生产肾上 皮质激素、性激素、蛋白同化激素等200多种激素类药物。因此，黄姜有“药 用黄金”之称。与其它含薯蓣皂素的植物相比，黄姜不仅皂素含量高，而且 有良好的栽培性状。随着野生资源的桔竭，黄姜基本转向了人工种植，在秦 巴山区已发展成为区域经济的主导产业。
黄姜提取水解物生产工艺诞生50多年来，一直是先将黄姜粉碎发酵进行 酸解，在2当量的酸度、120℃的温度和0.15mpa压力的条件下反应2-4小 时，然后将过滤的固体进行清洗，收得水解物。该生产过程中产生的高浓度 有机酸废水的污染问题成为世界性的难题，给环境造成巨大的威胁。秦巴山 区汉水流域，既是全国黄姜适生区，黄姜已发展成为当地的主导产业，又是 国家南水北调中线工程的水源地。从技术工艺上解决好黄姜皂素加工行业废 水污染问题，对于促进贫困山区产业发展，确保南水北调工程水源不受污染 具有重要的战略意义。已引起了党中央国务院领导的高度重视。温家宝总理 亲自批示：“要及早改进黄姜加工工艺，实现清洁生产，保护南水北调水源地 不受污染。”
几十年来国内外围绕提高黄姜皂素收率、进行资源综合利用和解决废水 污染问题进行了多方面的技术研究和工艺改进。特别是近年来国家开始重视 污染治理以后，对黄姜加工废水的利用提出了很多的方法和处理路途，但大 多是沿着末端整理的方向，对产生废水进行中和、除酸、瀑气等生物处理技 术，沉淀处理治污技术，废渣废液再利用技术等，缺乏系统性和互适性。一 方面经酸化后的黄姜有机物已被破坏，无法进行实际应用;另一方面由于黄 姜初加工业企业规模小，产业集中度低、产生废水量大，治污投资大，处理 成本高，很难达到理想的生产应用效果。企业“偷排”和环境污染压力日益 严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄姜废水处理工艺，达到黄姜综合利用、清 洁生产要求，实现黄姜皂素加工行业的资源化利用、清洁化生产的目标。
本发明的技术解决方案如下：黄姜酸解废水处理工艺，从“黄姜提取水 解物和淀粉的生产方法”或“无发酵硫酸水解工艺”中产生的废水按以下步 骤进行处理：
(1)搅拌中和：将上述工艺中废水收集流入集中池，集中池中废水通过 阀门流入搅拌中和池，搅拌中和池中设有搅拌机，边搅拌边向中和池投入石 灰，石灰投放量按每立方米废水加入36～40千克，检测PH值到7为止，再 按每立方米废水加入聚合氯化铝50～60克，搅拌2～3分钟，边搅拌边将废 液排入一沉池沉淀;
(2)一沉提取二水石膏：上述废液按顺序排入2～4个一沉池中沉淀5～ 6小时，一沉池出水口用滤布包裹的木板作截栏，上清水自流入二沉池进行 处理，下层沉淀物取出放进离心机中脱水晒干，挑出粗石，粉碎后计量装袋， 得二水石膏;
(3)二沉进行废水预处理：二沉池底一次性放入40～50厘米厚活性炭， 将一沉池排入的上清液入池集中后，按每立方米清液量加入聚丙烯酰胺5～6 克，助凝沉淀脱色，沉淀2～3小时，再加入膜分离专用阻垢剂;
(4)膜分离：将二沉池预处理后的上清液直接送入膜分离装置进行膜分 离，其中浓排管废液返回二沉池反复循环浓缩分离，直至二沉池中废液固含 量为8～10%，关闭循环阀，通过膜分离装置浓排管排入浓缩糖液存放池，淡 排管清水可直接循环使用。
本发明在黄姜皂素加工污水处理技术上实现了两大创新：一是通过选用 大众化材料一石灰，中和加工废水中残留的废硫酸，回收二水石膏，用于水 泥厂作水泥缓凝剂，处理后的排放水循环利用，浓缩后混合糖液作能量饲料 再利用。体现了循环经济、综合利用的技术思路。二是首次将先进的膜分离 技术应用于黄姜废水处理工艺，提高了废水处理的质量效果，达到了优于达 标排放标准。本发明具有以下特点：
1、本发明为解决黄姜皂素初加工行业废水污染难题找到了一条投资少， 操作简便，处理质量可靠的废水处理工艺新路径。本发明的黄姜废水处理工 艺环节少(一机四池)，占地面积小(约50m2)。日处理50吨废水总投资30 万元左右，仅相当于传统工艺投资量15-20%，工艺操作简便，废水处理质 量效果好。
2、实现了黄姜废水处理技术的资源化利用，变废为宝，增加了企业效益。 经本发明工艺处理后的废水沉淀物(二水石膏)，排放水和浓缩糖液全部实现 资源化再利用。每吨废水经本发明工艺处理后可回收利用二水石膏0.095吨 (100元/T)、清水0.80吨(1元/T)、混合糖液80公斤(10元/T)，能直接 为企业创造经济效益11.1元。既解决了企业的废水污染难题，又增加企业经 济效益。
3、降低了企业生产中治污的成本费用。该工艺每处理1吨废水，需用电 3KW(0.6元/KW)，需用生石灰30公斤(260元/T)，药剂0.6元，人工费0.8 元，共计生产费用11元，资源利用增加效益11.1元。处理费用与资源利用 增加效益相抵基本持平，从根本上彻底改变了企业被动投资治污，造成“偷 排”的环保压力。
4、实现了黄姜皂素初加工行业污水处理的最低排放。该发明工艺从废水 处理产生物的综合循环利用入手，实现了处理后产生物的循环利用和综合再 利用，达到了生产企业不向厂外发生排放物，实现了清洁生产和环保达标。
本发明作为“黄姜综合利用，清洁生产新工艺”的废水处理配套技术， 符合国家循环经济、综合利用、清洁生产科学发展观的宏观政策方向。本发 明工艺具有投资少、占地小、污水处理效果好、资源综合利用高、设备操作 简便、经济效益好的特点。