申请日2004.08.03
公开(公告)日2005.03.02
IPC分类号C02F1/28; C02F1/26; C02F1/52
摘要
一种黄姜皂素工业废水的处理方法。将黄姜发酵后硫酸水解过滤液与头道洗涤水合并，加入活性炭脱色，用钙或钡的碱性化合物中和至pH=1.0～2.0，过滤得硫酸盐后，调pH至3.0～4.0，再加入等体积的95%(体积)乙醇沉淀，过滤的滤饼在60℃～70℃下真空干燥，得果胶;滤液调pH至8～10沉淀，过滤，滤饼在60℃～70℃下真空干燥，得生物碱;滤液回收乙醇后，残液中加入等体积的正丁醇，于100℃回流0.5小时，静置分层，醇相回收醇后得水溶性皂甙;水相经浓缩或干燥得葡萄糖;收集活性炭，用溶剂抽提，浓缩抽提液得黄姜色素;活性炭烘干回收。本法从其废水中提取了果胶、生物碱、水溶性皂甙、葡萄糖和黄姜色素，降低了末端废水处理的负荷，总排水量减少2/3以上。
权利要求书
1.一种黄姜皂素工业废水的处理方法，其特征在于从硫酸水解酸性滤液 和头道洗涤废水中提取果胶、生物碱、水溶性皂甙、葡萄糖和黄姜色素副产品， 第二、三、四道以后的洗涤废水循环利用，其提取步骤为：
(1)黄姜用硫酸法水解所得的酸性滤液与头道洗涤废水合并，浓缩至原体积 的1/2～1/5后，在每100ml浓缩液中加入1.0～2.0g活性炭，于80～90℃搅拌5～15 分钟脱色，过滤，滤液中逐量加入钙或钡的碱性化合物粉末调pH至1.0～2.0，析 出的硫酸盐回收;
(2)将步骤(1)所得到的滤液用碱调PH至3～4，加入含酒石酸的体积浓度 为95%的乙醇，含酒石酸量为0.5～1.5g/100ml乙醇，乙醇的体积控制在滤液体积 的90%～100%范围，搅拌均匀，静置10分钟以上，析出果胶白色絮状沉淀，过滤， 滤饼在60～70℃真空干燥，得白色或灰白色果胶固体;
(3)将步骤(2)所得到的滤液用碱调PH至8～10，搅拌均匀，静置至少10 分钟，析出生物碱白色絮状沉淀，过滤，所得滤饼在60～70℃下真空干燥，得生 物碱固体;
(4)将步骤(3)所得到的滤液常压蒸馏回收乙醇后，加入与残留液等体积 的正丁醇，于90～120℃下加热回流30～90分钟，静置分层，将正丁醇相用水反萃 取，洗去还原糖，正丁醇相分出并蒸馏回收正丁醇至干，得水溶性皂甙固体;
(5)将步骤(4)所得到的水相合并，蒸馏浓缩成工业葡萄糖液，或进一步 喷雾干燥成葡萄糖干品;
(6)将步骤(1)过滤所得到的活性炭渣，烘干，用乙醇或甲醇抽提至无色 后，将活性炭晾干，于100～200℃烘干，烘干后的活性炭回用，液相蒸馏回收溶 剂后，得黄姜色素。
2.如权利要求1所述的黄姜皂素工业废水的处理方法，其特征在于将黄姜硫 酸水解物的第二道洗涤水回用于配硫酸工序，水解物的第三道洗涤水回用于水解 物的头道洗涤工序，第四道以后的洗涤水，用于黄姜清洗粉碎工序，清洗后的废 水经沉降池沉降后可循环利用、或直接排放、或进入生化池处理达标排放。
说明书
一种黄姜皂素工业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及黄姜皂素工业高浓度有机含酸废水的物化处理方法及综合利用。
背景技术
黄姜皂素工业废水治理是目前的一大难题。其物化处理利用膜分离的难点在于膜的堵 塞、溶胀、传质通量小、膜成本高、膜使用周期短等，而且仍然需要使用蒸发技术处理不 能透过膜的高浓度有机废水。
黄姜中果胶、生物碱等物质的回收利用一直没有引起人们的注意，而这些物质的去除 是解决该废水物化处理过程，包括膜分离技术中诸多困难的一个关键。
黄姜废水中的高浓度无机盐的去除是末端废水解决可生化性的另一个关键。
发明内容
本发明的目的在于充分利用黄姜资源，回收黄姜中的果胶、生物碱、水溶性皂甙、葡 萄糖、色素等物质，并有效地回收废水中的无机盐，通过这种物化处理方法，使下游末端 废水易于治理和达标排放。
本发明的目的通过下述工艺技术路线实现：
一种黄姜皂素工业废水的处理方法，其特征在于从硫酸水解酸性滤液和头道洗涤废水 中提取果胶、生物碱、水溶性皂甙、葡萄糖和黄姜色素副产品，第2、3、4道洗涤废水循 环利用，其提取步骤为：
(1)黄姜用硫酸法水解所得的酸性滤液与头道洗涤废水合并，浓缩至原体积的1/2～1/5 后，在每100ml浓缩液中加入1.0～2.0g活性炭，于80～90℃搅拌5～15分钟脱色，过滤， 滤液中逐量加入钙或钡的碱性化合物粉末调pH至1.0～2.0，析出的硫酸盐回收;
(2)将步骤(1)所得到的滤液用碱调pH至3～4，加入含酒石酸的体积浓度为95%的 乙醇，含酒石酸量为0.5～1.5g/100ml乙醇，乙醇的体积控制在滤液体积的90%～100%范围， 搅拌均匀，静置10分钟以上，析出果胶白色絮状沉淀，过滤，滤饼在60～70℃真空干燥， 得白色或灰白色果胶固体;
(3)将步骤(2)所得到的滤液用碱调PH至8～10，搅拌均匀，静置至少10分钟，析 出生物碱白色絮状沉淀，过滤，所得滤饼在60～70℃下真空干燥，得生物碱固体;
(4)将步骤(3)所得到的滤液常压蒸馏回收乙醇后，加入与残留液等体积的正丁醇， 于90～120℃下加热回流30～90分钟，静置分层，将正丁醇相用水反萃取，洗去还原糖，正 丁醇相分出并蒸馏回收正丁醇至干，得水溶性皂甙固体;
(5)将步骤(4)所得到的水相合并，蒸馏浓缩成工业葡萄糖液，或进一步喷雾干燥 成葡萄糖干品;
(6)将步骤(1)过滤所得到的活性炭渣，烘干，用乙醇或甲醇抽提至无色后，将活 性炭晾干，于100～200℃烘干，烘干后的活性炭回用，液相蒸馏回收溶剂后，得黄姜色素。
将黄姜水解物的第二道洗涤水回用于配硫酸工序，水解物的第三道洗涤水回用于水解 物的头道洗涤工序，第四道以后的洗涤水，用于黄姜清洗粉碎工序，清洗后的废水经沉降 池沉降后或循环利用、或直接排放、或进入生化池处理达标排放。
所述的活性炭脱色后的滤液，用钙或钡的碱性化合物调pH至1.0～2.0，析出的无机盐 回收;所述的提取果胶的pH条件是用NaOH调pH至3～4，所述的含酒石酸的乙醇中，酒 石酸的浓度为0.5～1.5g/100ml乙醇，所述的提取生物碱的pH条件是用NaOH调pH至8～10。 本发明中所指的碱性化合物为工业碳酸钙、碳酸钡、碳酸氢钙、碳酸氢钡、氧化钙、氧化 钡、氢氧化钙和氢氧化钡。
本发明的黄姜皂素工业废水处理方法，限定黄姜水解用酸为硫酸，中和用碱为钙或钡 的碱性化合物。
本发明的优点在于对黄姜酸水解废水及头道洗涤水采用回收果胶、生物碱、水溶性皂 甙、葡萄糖、色素及无机盐的生产工艺路线，既回收了资源，又治理了废水，适用于所有 皂素工业高浓度废水的物化处理，极大的降低了末端废水的处理负荷，特别是果胶、生物 碱的去除，对末端废水的膜分离极为有利。
本法的末端废水COD可控制在3000mg/L以下，pH在1左右，色度在50倍左右，而 且总排放水量减少2/3以上。