一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法技術

本發明專利技術公開了一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，屬于生產廢水處理技術領域，包括以下步驟：1)取碳酸鋇，加水配制成質量濃度為5％～10％的懸濁液，在攪拌條件下，將懸濁液加入頭道劍麻/黃姜皂素廢水中，并實時監測廢水的pH值，使廢水的終pH值為3～4；2)按鋁渣：活性炭＝(2～3)：1的質量比，將鋁渣和活性炭混勻后裝柱，然后將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水過柱處理，得到經過預處理劍麻/黃姜皂素廢水。該預處理方法操作簡單，能夠有效去除廢水中的有機物，降低廢水的COD值，便于后續的生化處理。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于生產廢水處理
，具體涉及一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法。
技術介紹
劍麻/黃姜中含有劍麻/薯蕷皂苷，劍麻/薯蕷皂苷在酸的作用下被水解為劍麻/薯蕷皂素，劍麻/薯蕷皂素是合成甾體激素的中間體，具有極重要的醫藥價值。在維持生命、調節性功能，對機體發育、免疫調節、皮膚疾病治療及生育控制方面有明確的作用。在目前技術條件下，硫酸是劍麻/薯蕷皂苷的最佳水解劑，由于劍麻/薯蕷皂苷在劍麻/黃姜中的含量較低，水解時需要大量硫酸，生成大量的高酸度有機廢水。對高酸度有機廢水在進入生化(厭氧、好氧)處理前，必須對其進行預處理，中和過量的無機酸，使得廢水適應生化(厭氧、好氧)處理的條件，其做法有二：①、采用金屬氧化物(如氫氧化鈉)或氨水進行中和，這一做法雖然調節了廢水的pH值，但廢水進入生化處理池后，微生物很難適應高鹽環境，生化處理的時間較長，特別以硫酸為水解劑時，生化處理時，產生了惡臭的硫化氫氣體，造成大氣污染，這一處理只是將液體污染轉化為氣體污染。②、采用金屬氧化物(氧化鈣)進行中和處理，這種方法主要應用于以硫酸為水解劑的廢水處理中，硫酸與氧化鈣反應生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，大部分硫酸根離子可別除掉，但這一做法會產生大量的硫酸鈣，硫酸鈣中的雜質很難去除，影響其用途，且由于硫酸鈣溶度積大，廢水中的硫酸鈣極易沉積于管道內壁，造成管道堵塞。如果硫酸鈣不能合理利用，那只是完成了污染的轉換，即將液體污染轉化為固體污染。近年來，微電解、電解技術在廢水預處理中得到了廣泛應用，并取得了一
些成就。由于鐵的熔點溫度較高，制備鐵/碳填料較其它金屬(Al)/碳容易，故鐵/碳填料廣泛地應用于廢水預處理中，如果廢水的酸度高(未中和的硫酸水解液)，發生的是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2的反應，此時的氧化反應主要靠的是Fe變成Fe2+/H+變成H2的氧化還原反應，如果廢水酸度適中(pH值為3～4)，在鐵/碳填料上才發生電極反應，其中的有機物在電子轉移的過程中被氧化變成小分子物質或徹底氧化為二氧化碳和水。無論發生那種反應，因反應時間長，溶液中殘存大量的Fe2+/Fe3+，為了除去Fe2+/Fe3+，勢必要給其中加入金屬的氫氧化物(NaOH/Ca(OH)2)或氨水，形成Fe(OH)2/Fe(OH)3沉淀，由于Fe(OH)3在堿性(pH8.5～9)條件下才能完全除去，一方面廢水的pH值在8.5～9時，不適合下一步的生化處理或能直接排放，再用酸調節pH值，浪費酸，生成的鹽本身就是一種污染，另一方面，由于Fe(OH)2/Fe(OH)3絮體吸附能力較強，其中包含大量水分，達不到廢水處理的目的。
技術實現思路
為了克服上述現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，該預處理方法操作簡單，能夠有效去除廢水中的有機物，降低廢水的COD值，便于后續的生化處理。本專利技術是通過以下技術方案來實現：一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，包括以下步驟：1)取碳酸鋇，加水配制成質量濃度為5％～10％的懸濁液，在攪拌條件下，將懸濁液加入頭道劍麻/黃姜皂素廢水中，并實時監測廢水的pH值，使廢水的終pH值為3～4；2)按鋁渣：活性炭＝(2～3)：1的質量比，將鋁渣和活性炭混勻后裝柱，然后將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水過柱處理，得到經過預處理劍麻/黃姜皂素廢水。所用鋁渣的粒度為4～6mm，活性炭的粒度為5～7mm。步驟1)操作中，當監測廢水的pH值接近3時，懸濁液要緩慢加入廢水中。步驟2)所述的過柱處理，具體操作為：將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水從柱子頂端緩慢加入，加好廢水后，打開柱子底部的活塞，用鼓氣裝置從柱子底端鼓氣，氣流穩定后，反應2～3h，然后關閉活塞，撤去鼓氣裝置，然后打開活塞，得到經過預處理的劍麻/黃姜皂素廢水。加入的經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水的體積與鋁渣/活性炭總體積之比為100：(30～40)。用鼓氣裝置從柱子底端鼓氣時，開始操作緩慢，待氣流穩定后，調節空氣流量為10～20mL/min。頭道劍麻/黃姜皂素廢水的pH值為0.1，COD值為90000～100000mg/L，硫酸根離子濃度約為600～800mg/L；經過預處理的劍麻/黃姜皂素廢水的pH值為4～5，COD值約為800～1000mg/L，硫酸根離子濃度40～70mg/L。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：本專利技術公開的劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，以劍麻/黃姜皂素生產廢水為原料，采用碳酸鋇中和法，去除廢水中部分硫酸根離子、降低廢水的酸度，再以處理后的廢水為原料，采用鋁/碳微電解法，去除廢水中的有機物，降低廢水的COD值，再在攪拌的情況下，徐徐加入低濃度的碳酸鈉溶液，調節體系的pH值為偏酸性，未經預處理的頭道劍麻/黃姜皂素廢水的pH值為0.1，COD值為90000～100000mg/L，硫酸根離子濃度約為600～800mg/L；經過預處理的劍麻/黃姜皂素廢水的pH值為4～5，COD值約為800～1000mg/L，硫酸根離子濃度40～70mg/L，可以看出，該廢水經過簡單調節后，即可進入生化處理系統，減輕了生化處理的難度，節約了廢水處理的時間和成本。附圖說明圖1為本專利技術過柱處理所用自填柱的結構示意圖。圖中，1為玻璃隔檔；2為穿孔管；3為活塞；4為流量計；5為鋁/碳填料。具體實施方式下面結合具體的實施例對本專利技術做進一步的詳細說明，所述是對本專利技術的解釋而不是限定。本專利技術實施例過柱分離采用圖1所示的自填柱，圖1中，1為玻璃隔檔；2為穿孔管；3為活塞；4為流量計；5為鋁/碳填料。實施例1一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，包括以下步驟：1)取適量碳酸鋇加水配制成濃度為5％的懸濁液，在不斷攪拌下，緩緩加入劍麻/黃姜皂素水解廢水(頭道廢水的pH值約為0.1，COD值約為9～10萬mg/L，硫酸根離子濃度約為600～800mg/L)中，并不斷測定廢水的pH值，當廢水的pH值接近3時，減慢碳酸鋇滴加速度，以便硫酸與碳酸鋇徹底反應，調節廢水的pH值為3～4；2)制備鋁碳填料，取適量經處理的鋁渣(粒度約為4～6mm)及活性炭(粒度約為5～7mm)，按照鋁渣：活性碳質量比為2:1的比例混合均勻并裝柱，柱的底部帶孔徑1～1.5mm的玻璃隔檔，鋁/碳裝柱的頂部也加同樣的玻璃隔檔，準備完畢后，從柱子的頂端緩緩加入步驟1)處理過的廢水，廢水的體積與鋁渣/活性炭總體積之比為100：30，廢水的加入量以工作時廢水不被沖出柱子為宜；3)加好廢水后，打開柱子活塞，從柱的底端鼓氣，開始時要慢，等空氣穩定后，調節空氣流量為10ml/min，反應2～3h，關閉活塞，撤離鼓氣裝置，打開活塞，放出廢水，此時廢水的pH值約為4～5，廢水的COD值約為800～900mg/L，硫酸根離子濃度40～60mg/L。可以看出，該廢水經過簡單調節后，即可進入生化處理系統，減輕了生化處理的難度，節約了廢水處理的時間和成本。實施例2一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，包括以下步驟：1)取適量碳酸鋇加水配制成濃度為8％的懸濁液，在不斷攪拌下，緩緩加入劍麻/黃姜皂素水解廢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)取碳酸鋇，加水配制成質量濃度為5％～10％的懸濁液，在攪拌條件下，將懸濁液加入頭道劍麻/黃姜皂素廢水中，并實時監測廢水的pH值，使廢水的終pH值為3～4；2)按鋁渣：活性炭＝(2～3)：1的質量比，將鋁渣和活性炭混勻后裝柱，然后將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水過柱處理，得到經過預處理劍麻/黃姜皂素廢水。

【技術特征摘要】
1.一種劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)取碳酸鋇，加水配制成質量濃度為5％～10％的懸濁液，在攪拌條件下，將懸濁液加入頭道劍麻/黃姜皂素廢水中，并實時監測廢水的pH值，使廢水的終pH值為3～4；2)按鋁渣：活性炭＝(2～3)：1的質量比，將鋁渣和活性炭混勻后裝柱，然后將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水過柱處理，得到經過預處理劍麻/黃姜皂素廢水。2.根據權利要求1所述的劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，其特征在于，所用鋁渣的粒度為4～6mm，活性炭的粒度為5～7mm。3.根據權利要求1所述的劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，其特征在于，步驟1)操作中，當監測廢水的pH值接近3時，懸濁液要緩慢加入廢水中。4.根據權利要求1所述的劍麻/黃姜皂素廢水的預處理方法，其特征在于，步驟2)所述的過柱處理，具體操作為：將經步驟1)處理的劍麻/黃姜皂素廢水從柱子頂端緩慢加入，加好廢水后，打開柱子底...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李祥，藺旺梅，周婷，陳麗，盧瑞，
申請(專利權)人：陜西科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61