專利名稱：黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理黃姜加工中的含酸有機(jī)廢水，特別是高濃度含酸有機(jī)廢水的方法。
背景技術(shù)：
目前，皂素生產(chǎn)多采用發(fā)酵→酸解→提取工藝，在生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生了大量的含酸有機(jī)廢水，對(duì)50噸/年的皂素廠，廢水排放量為60M3/d，化學(xué)需氧量COD＝30000mg/L～60000mg/L，PH＝1～2。黃姜生產(chǎn)廢水治理的難點(diǎn)有1)化學(xué)需氧量(COD)高，降至標(biāo)準(zhǔn)排放難度大；2)CI-濃度高，影響生化處理；3)酸度大，中和加藥量大，使運(yùn)行費(fèi)用高。皂素廢水治理成為當(dāng)前黃姜加工中的技術(shù)難題，目前國內(nèi)主要采用廢水綜合利用結(jié)合末端治理法，其主要方法有①提取淀粉工藝將鮮黃姜粉碎，洗出淀粉，濾渣經(jīng)發(fā)酵，酸解，過濾，洗滌后提取皂素。此工藝特點(diǎn)回收了黃姜中的淀粉，降低了污染排放，同時(shí)降低了用酸量，從而降低了生產(chǎn)和治污成本，但本方法的缺點(diǎn)是，濾渣酸解的廢水，還要進(jìn)行處理以達(dá)標(biāo)排放，整個(gè)工藝流程長，工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，治理技術(shù)運(yùn)行成本高，難達(dá)標(biāo)排放。
②末端廢水生產(chǎn)乙醇工藝在傳統(tǒng)皂素生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，以硫酸代替鹽酸酸解。頭道廢水經(jīng)石灰中和，發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。二道以后的廢水合并乙醇生產(chǎn)廢水經(jīng)兩級(jí)生化處理達(dá)標(biāo)排放。此工藝的特點(diǎn)是能將黃姜中淀粉和纖維素酸解的糖大部分利用。但其缺點(diǎn)是廢水處理量大且濃度高不易達(dá)標(biāo)排放，整個(gè)工藝設(shè)備投資近400萬元，企業(yè)難以接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，該方法可有效解決黃姜加工中皂素廢水的治理技術(shù)難題，黃姜加工廢水治理投資小、運(yùn)行成本低。
本發(fā)明的方法包括以下工序①合并工序取黃姜加工工藝中將經(jīng)鹽酸或硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離得高濃度廢水加入消泡劑，合并部分經(jīng)漂洗過濾后的洗出液低濃度廢水和過磷酸鈣生產(chǎn)工藝中的氟硅酸成混合酸液；或取黃姜加工工藝中將經(jīng)鹽酸或硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離得高濃度廢水，加入消泡劑，合并部分經(jīng)漂洗過濾后的洗出液低濃度廢水吸收過磷酸鈣化成室中的含氟氣體成混合酸液；②混合工序取混合酸液與經(jīng)計(jì)量的磷礦粉混合成含水率重量百分比為0～35％的混合物；③化成工序混合物進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室加入濃硫酸與混合酸液配制成的重量百分比為60-99％硫酸溶液，制取普通過磷酸鈣。
本發(fā)明的合并工序中，混合酸液的重量比為高濃度廢水∶低濃度廢水∶氟硅酸為1∶0～2∶0～2。
本發(fā)明的合并工序中，混合酸液的重量比為高濃度廢水∶低濃度廢水∶含氟氣體為1∶0～2∶0～2。
本發(fā)明的特征還在于混合工序中，消泡劑為油酸、油酸硫酸鹽、妥爾油松脂、妥爾油脂肪酸、妥爾油脂肪酸硫酸鹽或烷基化妥爾油松脂，或它們的混合物。
本發(fā)明的特征還在于混合工序中，混合酸液中加入消泡劑的重量比例為混合酸液∶消泡劑為1000∶0～5。
本發(fā)明的特征還在于混合工序中，其混合停留時(shí)間為0～60分鐘。
本發(fā)明的方法包括以下三種生產(chǎn)工藝本發(fā)明中混合工序的混合物為礦漿，其混合停留時(shí)間為0～60分鐘，該礦漿進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入濃硫酸和混合酸液配制成的硫酸溶液，制取普通過磷酸鈣。
本發(fā)明中混合工序的混合物為礦漿，其混合停留時(shí)間為0～60分鐘，該礦漿進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入硫酸溶液(硫酸溶液可為不加入混合酸液的濃硫酸)，制取普通過磷酸鈣。
本發(fā)明中混合工序的混合物為礦粉(其混合工序中礦粉未加入混合酸液)該礦粉進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入濃硫酸和混合酸液配制成的硫酸溶液，制取普通過磷酸鈣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用黃姜加工中的高濃度廢水，回用生產(chǎn)普鈣，可有效解決黃姜加工中皂素廢水治理技術(shù)難題，具有如下效果1、本發(fā)明只需對(duì)少量低濃度廢水進(jìn)行處理，降低了治理難度，使皂素廢水經(jīng)治理而達(dá)標(biāo)排放，并且運(yùn)行成本低。
2、對(duì)有普鈣生產(chǎn)企業(yè)同時(shí)有皂素生產(chǎn)企業(yè)的地點(diǎn)的皂素企業(yè)，解決其皂素廢水污染問題，其投資為40萬左右(年產(chǎn)50噸)，為現(xiàn)有方法的1/5～1/10左右。
3、本發(fā)明可使皂素廢水污染物減少80％左右，使經(jīng)生化處理的廢水含鹽量降低，易于生化處理。
4、廢水中酸被回用生產(chǎn)磷肥，降低磷肥生產(chǎn)用酸量8～15kg/噸肥。
5、姜農(nóng)在運(yùn)來黃姜同時(shí)帶回自己所需的普鈣肥料，節(jié)省運(yùn)輸成本。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將黃姜經(jīng)鹽酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，濾餅含水為80％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)三次漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝5000mg/L。廢水經(jīng)堿中和為PH6～8，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(厭氧接觸消化池)，廢水COD處除率達(dá)70％。出水COD濃度1500mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(SBR)出水達(dá)COD＝100mg/L排放。
取高濃度廢水1公斤合并低濃度廢水0公斤，加入消泡劑油酸0公斤，過磷酸鈣生產(chǎn)工藝中的氟硅酸0公斤成混合酸液，與現(xiàn)有的經(jīng)計(jì)量的磷礦粉3.5公斤混合成礦漿，其混合停留時(shí)間為20分鐘，加入濃硫酸(硫酸重量濃度96％)，其反應(yīng)時(shí)間、溫度的控制與傳統(tǒng)工藝相同，化成后同傳統(tǒng)普鈣生產(chǎn)工藝，得成品磷肥、轉(zhuǎn)化率為92％。
實(shí)施例2將黃姜經(jīng)硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。廢水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(升流式厭氧污泥床)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(氧化溝)出水COD達(dá)90mg/L排放。
高濃度廢水100公斤合并低濃度廢水200公斤，過磷酸鈣生產(chǎn)工藝中的氟硅酸200公斤成混合酸液，加入消泡劑妥爾油松脂0.25公斤，與現(xiàn)有的經(jīng)計(jì)量的磷礦粉1200公斤混合成礦漿，其混合停留時(shí)間為25分鐘，控制礦漿含水率為33％，礦漿經(jīng)溢流流入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入濃硫酸(重量濃度98％)，其反應(yīng)時(shí)間、溫度的控制與傳統(tǒng)工藝相同，化成后同傳統(tǒng)普鈣生產(chǎn)工藝。得成品磷肥、轉(zhuǎn)化率為90％。
實(shí)施例3
將黃姜經(jīng)硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。廢水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(厭氧濾池)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(好氧曝汽池)出水COD達(dá)90mg/L排放高濃度廢水100kg與98％濃硫酸150kg配制成60％硫酸溶液，直接與經(jīng)計(jì)量的礦粉300kg在化成室反應(yīng)。其反應(yīng)時(shí)間與控制溫度、鮮肥熟化同傳統(tǒng)普鈣工藝。得成品磷肥、轉(zhuǎn)化率為90％。
實(shí)施例4將黃姜經(jīng)硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(升流式厭氧污泥床)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(氧化溝)出水COD達(dá)90mg/L排放。
高濃度廢水500公斤合并10％氟硅酸100公斤，加入消泡劑妥爾油脂肪酸0.5公斤，與現(xiàn)有的經(jīng)計(jì)量的磷礦粉1200公斤混合成礦漿，其混合停留時(shí)間為25分鐘，控制礦漿含水率為33％，礦漿經(jīng)溢流流入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入濃硫酸(濃度99％)600公斤，其反應(yīng)時(shí)間、溫度的控制與傳統(tǒng)工藝相同?；珊笸瑐鹘y(tǒng)普鈣生產(chǎn)工藝，得成品磷肥，轉(zhuǎn)化率為92％。
實(shí)施例5將黃姜經(jīng)鹽酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(折流式厭氧反應(yīng)器)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(SBR)出水達(dá)COD達(dá)90mg/L排放高濃度廢水10公斤，加入烷基化妥爾油松脂0.05公斤，合并低濃度廢水10公斤、10％氟硅酸10公斤制成混合酸液，混合酸液與現(xiàn)有的經(jīng)計(jì)量的磷礦粉120公斤混合成礦漿，其混合停留時(shí)間為50分鐘，控制礦漿含水率重量百分比為20％，礦漿經(jīng)溢流流入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入硫酸液75公斤(98％濃硫酸與混合酸液配制成重量百分比為80％硫酸液)，其反應(yīng)時(shí)間、溫度的控制與傳統(tǒng)工藝相同，化成后同傳統(tǒng)普鈣生產(chǎn)工藝，得成品磷肥，轉(zhuǎn)化率為92％。
實(shí)施例6將黃姜經(jīng)鹽酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(厭氧濾池)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(好氧曝汽池)出水COD達(dá)90mg/L排放。
高濃度廢水100kg合并低濃度廢水30公斤、10％氟硅酸20公斤，加入烷基化妥爾油松脂0.05公斤與98％濃硫酸150kg配制成60％硫酸溶液，與經(jīng)計(jì)量的礦粉300kg在化成室反應(yīng)。其反應(yīng)時(shí)間與控制溫度、鮮肥熟化同傳統(tǒng)普鈣工藝。得成品磷肥、轉(zhuǎn)化率為90％。
實(shí)施例7將黃姜經(jīng)鹽酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離，得高濃度廢水和濾餅，使濾餅達(dá)含水為72％。濾餅與傳統(tǒng)工藝相同進(jìn)行，經(jīng)漂洗過濾，其洗出液合并后為低濃度廢水，濃度為COD＝8000mg/L。水經(jīng)堿中和為PH＝7，補(bǔ)充N、P營養(yǎng)物，經(jīng)厭氧反應(yīng)器(厭氧濾池)使廢水處理率達(dá)78％。出水COD濃度達(dá)1760mg/L，再經(jīng)好氧反應(yīng)器(好氧曝汽池)出水COD達(dá)90mg/L排放。
高濃度廢水70kg合并低濃度廢水30公斤，加入烷基化妥爾油松脂0.05公斤，吸收過磷酸鈣化成室中的含氟氣體1公斤，與經(jīng)計(jì)量的礦粉300kg混合成礦漿，其混合停留時(shí)間為35分鐘，控制礦漿含水率為25％，礦漿經(jīng)溢流流入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室，加入濃硫酸(濃度98％)150公斤，其反應(yīng)時(shí)間、溫度的控制與傳統(tǒng)工藝相同，化成后同傳統(tǒng)普鈣生產(chǎn)工藝，得成品磷肥、轉(zhuǎn)化率為92％。
權(quán)利要求
1.一種黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于該方法包括以下工序①合并工序取黃姜加工工藝中將經(jīng)鹽酸或硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離得高濃度廢水加入消泡劑，合并部分經(jīng)漂洗過濾后的洗出液低濃度廢水和過磷酸鈣生產(chǎn)工藝中的氟硅酸成混合酸液；或取黃姜加工工藝中將經(jīng)鹽酸或硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離得高濃度廢水加入消泡劑，合并部分經(jīng)漂洗過濾后的洗出液低濃度廢水吸收過磷酸鈣化成室中的含氟氣體成混合酸液；②混合工序取混合酸液，與經(jīng)計(jì)量的磷礦粉混合成含水率重量百分比為0～35％的混合物；③化成工序混合物進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室加入濃硫酸與混合酸液配制成的重量百分比為60-99％硫酸溶液，制取普通過磷酸鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液的重量比為高濃度廢水∶低濃度廢水∶氟硅酸為1∶0～2∶0～2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液的重量比為高濃度廢水∶低濃度廢水∶含氟氣體為1∶0～2∶0～2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于合并工序中，消泡劑為油酸、油酸硫酸鹽、妥爾油松脂、妥爾油脂肪酸、妥爾油脂肪酸硫酸鹽或烷基化妥爾油松脂，或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液中加入消泡劑的重量比為混合酸液∶消泡劑為1000∶0～5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，其特征在于混合工序中，其混合停留時(shí)間為0～60分鐘。
全文摘要
一種黃姜加工廢水干法生產(chǎn)普通過磷酸鈣的方法，取黃姜加工工藝中將經(jīng)鹽酸或硫酸水解的水解物經(jīng)過濾或離心分離得高濃度廢水合并部分經(jīng)漂洗過濾后的洗出液低濃度廢水和過磷酸鈣生產(chǎn)工藝中的氟硅酸混合成混合酸液；取混合酸液加入消泡劑，與經(jīng)計(jì)量的磷礦粉混合成混合物；混合物進(jìn)入普鈣生產(chǎn)工藝中的化成室加入濃硫酸與混合酸液配制成硫酸溶液，制取普通過磷酸鈣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用黃姜加工中的高濃度廢水，回用生產(chǎn)普鈣，只需對(duì)低濃度廢水進(jìn)行處理，降低了治理難度，使皂素廢水經(jīng)治理而達(dá)標(biāo)排放，并且運(yùn)行成本低；對(duì)有普鈣生產(chǎn)企業(yè)同時(shí)有皂素生產(chǎn)企業(yè)的地點(diǎn)，解決其皂素廢水污染問題，投資更小，為現(xiàn)有方法的1/5～1/10左右。
文檔編號(hào)C01B25/00GK1814546SQ20061001847
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者倪文斌 申請(qǐng)人:倪文斌