专利名称：黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理黄姜加工中的含酸有机废水，特别是高浓度含酸有机废水的方法。
背景技术：
目前，皂素生产多采用发酵→酸解→提取工艺，在生产工艺中产生了大量的含酸有机废水，对50吨/年的皂素厂，废水排放量为60M3/d，化学需氧量COD＝30000mg/L～60000mg/L，PH＝1～2。黄姜生产废水治理的难点有1)化学需氧量(COD)高，降至标准排放难度大；2)CI-浓度高，影响生化处理；3)酸度大，中和加药量大，使运行费用高。皂素废水治理成为当前黄姜加工中的技术难题，目前国内主要采用废水综合利用结合末端治理法，其主要方法有①提取淀粉工艺将鲜黄姜粉碎，洗出淀粉，滤渣经发酵，酸解，过滤，洗涤后提取皂素。此工艺特点回收了黄姜中的淀粉，降低了污染排放，同时降低了用酸量，从而降低了生产和治污成本，但本方法的缺点是，滤渣酸解的废水，还要进行处理以达标排放，整个工艺流程长，工艺复杂，设备投资大，治理技术运行成本高，难达标排放。
②末端废水生产乙醇工艺在传统皂素生产工艺基础上，以硫酸代替盐酸酸解。头道废水经石灰中和，发酵生产乙醇。二道以后的废水合并乙醇生产废水经两级生化处理达标排放。此工艺的特点是能将黄姜中淀粉和纤维素酸解的糖大部分利用。但其缺点是废水处理量大且浓度高不易达标排放，整个工艺设备投资近400万元，企业难以接受。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，该方法可有效解决黄姜加工中皂素废水的治理技术难题，黄姜加工废水治理投资小、运行成本低。
本发明的方法包括以下工序①合并工序取黄姜加工工艺中将经盐酸或硫酸水解的水解物经过滤或离心分离得高浓度废水加入消泡剂，合并部分经漂洗过滤后的洗出液低浓度废水和过磷酸钙生产工艺中的氟硅酸成混合酸液；或取黄姜加工工艺中将经盐酸或硫酸水解的水解物经过滤或离心分离得高浓度废水，加入消泡剂，合并部分经漂洗过滤后的洗出液低浓度废水吸收过磷酸钙化成室中的含氟气体成混合酸液；②混合工序取混合酸液与经计量的磷矿粉混合成含水率重量百分比为0～35％的混合物；③化成工序混合物进入普钙生产工艺中的化成室加入浓硫酸与混合酸液配制成的重量百分比为60-99％硫酸溶液，制取普通过磷酸钙。
本发明的合并工序中，混合酸液的重量比为高浓度废水∶低浓度废水∶氟硅酸为1∶0～2∶0～2。
本发明的合并工序中，混合酸液的重量比为高浓度废水∶低浓度废水∶含氟气体为1∶0～2∶0～2。
本发明的特征还在于混合工序中，消泡剂为油酸、油酸硫酸盐、妥尔油松脂、妥尔油脂肪酸、妥尔油脂肪酸硫酸盐或烷基化妥尔油松脂，或它们的混合物。
本发明的特征还在于混合工序中，混合酸液中加入消泡剂的重量比例为混合酸液∶消泡剂为1000∶0～5。
本发明的特征还在于混合工序中，其混合停留时间为0～60分钟。
本发明的方法包括以下三种生产工艺本发明中混合工序的混合物为矿浆，其混合停留时间为0～60分钟，该矿浆进入普钙生产工艺中的化成室，加入浓硫酸和混合酸液配制成的硫酸溶液，制取普通过磷酸钙。
本发明中混合工序的混合物为矿浆，其混合停留时间为0～60分钟，该矿浆进入普钙生产工艺中的化成室，加入硫酸溶液(硫酸溶液可为不加入混合酸液的浓硫酸)，制取普通过磷酸钙。
本发明中混合工序的混合物为矿粉(其混合工序中矿粉未加入混合酸液)该矿粉进入普钙生产工艺中的化成室，加入浓硫酸和混合酸液配制成的硫酸溶液，制取普通过磷酸钙。
与现有技术相比，本发明利用黄姜加工中的高浓度废水，回用生产普钙，可有效解决黄姜加工中皂素废水治理技术难题，具有如下效果1、本发明只需对少量低浓度废水进行处理，降低了治理难度，使皂素废水经治理而达标排放，并且运行成本低。
2、对有普钙生产企业同时有皂素生产企业的地点的皂素企业，解决其皂素废水污染问题，其投资为40万左右(年产50吨)，为现有方法的1/5～1/10左右。
3、本发明可使皂素废水污染物减少80％左右，使经生化处理的废水含盐量降低，易于生化处理。
4、废水中酸被回用生产磷肥，降低磷肥生产用酸量8～15kg/吨肥。
5、姜农在运来黄姜同时带回自己所需的普钙肥料，节省运输成本。
具体实施例方式
实施例1将黄姜经盐酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，滤饼含水为80％。滤饼与传统工艺相同进行，经三次漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝5000mg/L。废水经碱中和为PH6～8，补充N、P营养物，经厌氧反应器(厌氧接触消化池)，废水COD处除率达70％。出水COD浓度1500mg/L，再经好氧反应器(SBR)出水达COD＝100mg/L排放。
取高浓度废水1公斤合并低浓度废水0公斤，加入消泡剂油酸0公斤，过磷酸钙生产工艺中的氟硅酸0公斤成混合酸液，与现有的经计量的磷矿粉3.5公斤混合成矿浆，其混合停留时间为20分钟，加入浓硫酸(硫酸重量浓度96％)，其反应时间、温度的控制与传统工艺相同，化成后同传统普钙生产工艺，得成品磷肥、转化率为92％。
实施例2将黄姜经硫酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。废水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(升流式厌氧污泥床)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(氧化沟)出水COD达90mg/L排放。
高浓度废水100公斤合并低浓度废水200公斤，过磷酸钙生产工艺中的氟硅酸200公斤成混合酸液，加入消泡剂妥尔油松脂0.25公斤，与现有的经计量的磷矿粉1200公斤混合成矿浆，其混合停留时间为25分钟，控制矿浆含水率为33％，矿浆经溢流流入普钙生产工艺中的化成室，加入浓硫酸(重量浓度98％)，其反应时间、温度的控制与传统工艺相同，化成后同传统普钙生产工艺。得成品磷肥、转化率为90％。
实施例3
将黄姜经硫酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。废水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(厌氧滤池)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(好氧曝汽池)出水COD达90mg/L排放高浓度废水100kg与98％浓硫酸150kg配制成60％硫酸溶液，直接与经计量的矿粉300kg在化成室反应。其反应时间与控制温度、鲜肥熟化同传统普钙工艺。得成品磷肥、转化率为90％。
实施例4将黄姜经硫酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(升流式厌氧污泥床)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(氧化沟)出水COD达90mg/L排放。
高浓度废水500公斤合并10％氟硅酸100公斤，加入消泡剂妥尔油脂肪酸0.5公斤，与现有的经计量的磷矿粉1200公斤混合成矿浆，其混合停留时间为25分钟，控制矿浆含水率为33％，矿浆经溢流流入普钙生产工艺中的化成室，加入浓硫酸(浓度99％)600公斤，其反应时间、温度的控制与传统工艺相同。化成后同传统普钙生产工艺，得成品磷肥，转化率为92％。
实施例5将黄姜经盐酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(折流式厌氧反应器)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(SBR)出水达COD达90mg/L排放高浓度废水10公斤，加入烷基化妥尔油松脂0.05公斤，合并低浓度废水10公斤、10％氟硅酸10公斤制成混合酸液，混合酸液与现有的经计量的磷矿粉120公斤混合成矿浆，其混合停留时间为50分钟，控制矿浆含水率重量百分比为20％，矿浆经溢流流入普钙生产工艺中的化成室，加入硫酸液75公斤(98％浓硫酸与混合酸液配制成重量百分比为80％硫酸液)，其反应时间、温度的控制与传统工艺相同，化成后同传统普钙生产工艺，得成品磷肥，转化率为92％。
实施例6将黄姜经盐酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(厌氧滤池)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(好氧曝汽池)出水COD达90mg/L排放。
高浓度废水100kg合并低浓度废水30公斤、10％氟硅酸20公斤，加入烷基化妥尔油松脂0.05公斤与98％浓硫酸150kg配制成60％硫酸溶液，与经计量的矿粉300kg在化成室反应。其反应时间与控制温度、鲜肥熟化同传统普钙工艺。得成品磷肥、转化率为90％。
实施例7将黄姜经盐酸水解的水解物经过滤或离心分离，得高浓度废水和滤饼，使滤饼达含水为72％。滤饼与传统工艺相同进行，经漂洗过滤，其洗出液合并后为低浓度废水，浓度为COD＝8000mg/L。水经碱中和为PH＝7，补充N、P营养物，经厌氧反应器(厌氧滤池)使废水处理率达78％。出水COD浓度达1760mg/L，再经好氧反应器(好氧曝汽池)出水COD达90mg/L排放。
高浓度废水70kg合并低浓度废水30公斤，加入烷基化妥尔油松脂0.05公斤，吸收过磷酸钙化成室中的含氟气体1公斤，与经计量的矿粉300kg混合成矿浆，其混合停留时间为35分钟，控制矿浆含水率为25％，矿浆经溢流流入普钙生产工艺中的化成室，加入浓硫酸(浓度98％)150公斤，其反应时间、温度的控制与传统工艺相同，化成后同传统普钙生产工艺，得成品磷肥、转化率为92％。
权利要求
1.一种黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于该方法包括以下工序①合并工序取黄姜加工工艺中将经盐酸或硫酸水解的水解物经过滤或离心分离得高浓度废水加入消泡剂，合并部分经漂洗过滤后的洗出液低浓度废水和过磷酸钙生产工艺中的氟硅酸成混合酸液；或取黄姜加工工艺中将经盐酸或硫酸水解的水解物经过滤或离心分离得高浓度废水加入消泡剂，合并部分经漂洗过滤后的洗出液低浓度废水吸收过磷酸钙化成室中的含氟气体成混合酸液；②混合工序取混合酸液，与经计量的磷矿粉混合成含水率重量百分比为0～35％的混合物；③化成工序混合物进入普钙生产工艺中的化成室加入浓硫酸与混合酸液配制成的重量百分比为60-99％硫酸溶液，制取普通过磷酸钙。
2.根据权利要求1所述的黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液的重量比为高浓度废水∶低浓度废水∶氟硅酸为1∶0～2∶0～2。
3.根据权利要求1所述的黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液的重量比为高浓度废水∶低浓度废水∶含氟气体为1∶0～2∶0～2。
4.根据权利要求1所述的黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于合并工序中，消泡剂为油酸、油酸硫酸盐、妥尔油松脂、妥尔油脂肪酸、妥尔油脂肪酸硫酸盐或烷基化妥尔油松脂，或它们的混合物。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于合并工序中，混合酸液中加入消泡剂的重量比为混合酸液∶消泡剂为1000∶0～5。
6.根据权利要求1所述的黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，其特征在于混合工序中，其混合停留时间为0～60分钟。
全文摘要
一种黄姜加工废水干法生产普通过磷酸钙的方法，取黄姜加工工艺中将经盐酸或硫酸水解的水解物经过滤或离心分离得高浓度废水合并部分经漂洗过滤后的洗出液低浓度废水和过磷酸钙生产工艺中的氟硅酸混合成混合酸液；取混合酸液加入消泡剂，与经计量的磷矿粉混合成混合物；混合物进入普钙生产工艺中的化成室加入浓硫酸与混合酸液配制成硫酸溶液，制取普通过磷酸钙。与现有技术相比，本发明利用黄姜加工中的高浓度废水，回用生产普钙，只需对低浓度废水进行处理，降低了治理难度，使皂素废水经治理而达标排放，并且运行成本低；对有普钙生产企业同时有皂素生产企业的地点，解决其皂素废水污染问题，投资更小，为现有方法的1/5～1/10左右。
文档编号C01B25/00GK1814546SQ20061001847
公开日2006年8月9日 申请日期2006年3月3日 优先权日2006年3月3日
发明者倪文斌 申请人:倪文斌