申请日2003.08.08
公开(公告)日2004.05.05
IPC分类号C02F9/08; C02F9/02
摘要
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。
権利要求書
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。
说明书
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。