一种利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于对黄姜加工企业水解废水综合利用的处理方法，具体地说是涉及一种 利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法。
【背景技术】
[0002] 我国对黄姜资源开发利用始于上世纪50年代，经过多年的发展，我国留体激素 药产业已初具规模，全国皂素、双烯生产企业已达到2 0 0家左右，大中型激素制药厂达 100多家，已利用薯蓣皂甙配基合成了 100多种药物，年产值占医药工业总产值的4%， 成为我国医药工业体系中的重要组成部分。但皂素生产存在严重的问题：黄姜经过水解和 洗涤排出的废液含有大量的有机物和无机酸，对生态环境造成了极大的破坏，污染程度仅 次于造纸企业。皂素提取过程产生的大量废水，其中COD(化学需氧量）指标高达几千甚至 几万毫克每升，远远高出300毫克每升的相关排放标准。尽管不少皂素厂在当地环保部门 的监督下建立起了污水处理设施，对于废水中的酸，加入石灰拌拌能中和下来，但是对于废 水中超高的COD值，现有的能够让皂素厂承受的技术却无能为力。
[0003] 皂素生产企业最大的污染物是水解废水，但是，黄姜水解后的废水中含有糖和无 机酸等，弃之，造成资源浪费，还污染环境，十分可惜。
[0004] 研制开发利用水解废水生产工业酒精，是对黄姜加工企业水解物生产过程中所产 生的废水，进行综合利用处理方法，将黄姜水解中和后的糖水进行发酵，然后蒸馏，可以生 产工业酒精，也可以加工为食用酒精。在利用黄姜水解废水生产酒精后，其酒精废水还是一 种高浓度有机废水，即使经生产酒精后仍达30--50g/L，废水排放依然不达标，是我国排 放有机污染物浓度最高、造成水环境污染严重的第二大轻工废水。黄姜废水经过酒精生产 过程，COD降低了 50%左右，还有大量有机物，如果不综合利用而弃之，造成资源浪费，污染 环境，十分可惜。
[0005] 针对上述问题，我们研制开发利用水解废水生产沼气。经检索，没有发现有本发明 相同的技术方案。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气 的方法，该方法工艺简单，易于操作，可使废水在产生沼气后达到不污染环境的排放标准。
[0007] 本发明解决技术问题的技术方案是： 利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法是，以黄姜皂素废水生产酒精后 的废水为原料，用如下步骤生产沼气 (1) 废水降温冷却：将黄姜皂素废水生产酒精后的废水经过螺旋板换热器和冷却塔将 温度降至38--50°C，废水的PH值在4. 2--5,废水输入调节池存放； (2) 除去废水中污染物：将调节池中的废水输入到微电解池，加入铁碳填料，在铁碳原 电子作用下，PH值达到4. 5--5. 5,废水中BOD和COD的比值达到0. 4--0. 5 ； (3) 混凝沉淀：将PH值4. 5--5. 5的废水加入Ca(OH) 2调节至PH值6. 8--7. 2， 加入絮凝剂沉淀后，废水送进集水池，废水温度38--420C； (4) 厌氧反应生成沼气：将集水池废水打入厌氧反应器，控制PH值6. 8-7. 5,挥发性脂 肪酸控制在300mg-500mg/L以内，碱度控制在1500mg-1800mg/L，每日容积负荷波 动量不超过0. 5kgcod/m3.d，得沼气。
[0008] 本发明利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，所述絮凝剂为聚丙 烯酰胺。
[0009] 本发明利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，所述将集水池废水 打入厌氧反应器是将集水池废水打入AE厌氧反应器。
[0010] 本发明的有益效果是： 1、本发明是利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，由于将黄姜水解废 水生产酒精后的废水经降温、调整PH值、沉淀除杂、厌氧反应即生成沼气，因此，工艺简单， 易于操作。本发明将黄姜水解废水生产酒精后的废水中的有机物在厌氧条件下被降解产出 沼气，每降解IkgCOD可回收0. 5m3沼气，将沼气收集后，通过管道输送，用作动力车间锅炉 燃烧的燃料。申请人实施本发明的方法，每天去除12tC0D，可回收沼气6000m3,替代燃煤 4. 2t，节省资金3360元，达到循环经济的作用。沼液中BOD、COD大大降低，节约处理成本， 处理达标后可直接排出。
[0011] 废水生产沼气前后COD值变化实验数据如下表 沼气生产前后COD变化表(mg/L、n=6)
从上表可以看出：把酒精废水(或黄姜水解原废水）生产沼气，通过厌氧发酵，把COD转 化成沼气（甲烷)。通过本环节，可使COD从最高时的53200mg/L降到1210mg/L。
[0012] 2、本发明供利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，采用内电解池 的方法对废水进行处理，去除水中污染物质，提高可生化性，方法简单易行，生产成本也低。 该方法使用废铁屑为原料，也不需消耗电力资源，具有"以废治废"的意义。铁碳微电解工 艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在废水中时，发生内部和外 部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还 原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池；此外，铸铁屑和其周围的炭粉 又形成了较大的原电池。电极反应生成的产物具有很高的活性.能够跟废水中多种组分 发生氧化还原反应，包括许多难生物降解和有毒的物质都能够被有效的降解；同时，金属 铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应；将废水调至中性 经曝气之后废水中大量的Fe2+生成絮凝性极强的Fe(OH) 3，其吸附性能远远高于一般的 Fe(OH) 3絮凝剂；另外，在电池反应的产物中，Fe2+和Fe3+也能和一些无机物发生反应 生成沉淀物而去除这些无机物。铁碳微电解通过以上各种作用达到去除水中污染物质的目 的。
[0013] 3、本发明供利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，电解池出水自 流入混凝沉淀池，沉淀池前端设置反应区调整pH至中性，采用投加石灰和内电解池生成的 氢氧化铁都具有脱色，絮凝作用。废水中含有大量的悬浮物采用坚流沉淀池进行处理，沉淀 物静压排至污泥浓缩池，出水经集水池送到厌氧反应器生产沼气。
[0014] 4、本发明供利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，采用AE厌氧 反应器技术，利用反应器内部产生的沼气作用，将混合液提升至反应器内液面以上，再通过 混合液的重力作用，回流至厌氧反应器底部。利用厌氧反应器自身因素完成内部的搅拌混 合，降低了外加搅拌的功耗，与沼气搅拌相比较，不用设置额外的动力设备，降低了操作难 度和操作的危险性。
[0015] 综合所述，本发明与现有技术相比，技术容易实施。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 以黄姜皂素废水生产酒精后的废水为原料，用如下步骤生产沼气 1、 废水降温冷却：将黄姜皂素废水生产酒精后的废水经过螺旋板换热器和冷却塔将温 度降至38--50°C，废水的PH值在4. 2--5,废水输入调节池存放； 2、 除去废水中污染物：将调节池中的废水输入到微电解池，加入铁碳填料，在铁碳原电 子作用下，PH值达到4. 5--5. 5,废水中BOD和COD的比值达到0. 4--0. 5 ； 3、 混凝沉淀：将PH值4. 5--5. 5的废水加入Ca(OH) 2调节至PH值6. 8--7. 2,加 入絮凝剂聚丙烯酰胺沉淀后，废水自流进入集水池，废水温度38--42V； 4、 厌氧反应生成沼气：将集水池废水打入AE厌氧反应器，控制PH值6. 8 - 7. 5,挥发性 脂肪酸控制在300mg--500mg/L以内，碱度控制在1500mg--1800mg/L，每日容积负荷 波动量不超过〇. 5kgcod/m3.d，得沼气。
【主权项】
1. 一种利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，其特征是：以黄姜皂素 废水生产酒精后的废水为原料，用如下步骤生产沼气 (1) 废水降温冷却：将黄姜皂素废水生产酒精后的废水经过螺旋板换热器和冷却塔将 温度降至38--50°C，废水的PH值在4. 2--5,废水输入调节池存放； (2) 除去废水中污染物：将调节池中的废水输入到微电解池，加入铁碳填料，在铁碳原 电子作用下，PH值达到4. 5--5. 5,废水中BOD和COD的比值达到0. 4--0. 5 ； (3)混凝沉淀：将PH值4. 5--5. 5的废水加入Ca (OH)2调节至PH值6. 8--7. 2， 加入絮凝剂沉淀后，废水送进集水池，废水温度38--420C ； (4)厌氧反应生成沼气：将集水池废水打入厌氧反应器，控制PH值6. 8-7. 5,挥发性脂 肪酸控制在300mg-500mg/L以内，碱度控制在1500 mg-1800mg/L，每日容积负荷波 动量不超过0. 5kgcod/m3. d，得沼气。2. 根据权利要求1所述方法，其特征是：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。3.根据权利要求1所述方法，其特征是：所述将集水池废水打入厌氧反应器是将集水 池废水打入AE厌氧反应器。
【专利摘要】本发明一种利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，属于对黄姜加工企业水解废水综合利用的处理方法，提供利用黄姜水解废水生产酒精后的废水生产沼气的方法，该方法工艺简单，易于操作，可使废水在产生沼气后达到不污染环境的排放标准。该方法以黄姜皂素废水生产酒精后的废水为原料，经废水降温冷却、除去废水中污染物、混凝沉淀、厌氧反应生成沼气。本发明工艺简单，易于操作。
【IPC分类】C02F9/14
【公开号】CN105084638
【申请号】CN201410194624
【发明人】陈永宏, 孙辉学
【申请人】白河县永宏化工有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月9日