[发明专利]一种黄姜提取皂素生产废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黄姜提取皂素生产废水的处理方法，属于水处理领域。

背景技术

皂素是广泛存在于动植物体内的一种激素，是合成避孕药、甾体激素类药的重要原料， 而黄姜则是提取皂素的天然基础植物原料。黄姜种植加工业主要集中在我国鄂西北、陕南 等贫困山区，该区域是汉江源头，也是我国南水北调中线工程核心水源区，黄姜加工过程 的水污染问题已成为制约南水北调中线工程水源区保护与经济社会可持续发展亟待解决 的重大问题，因此黄姜皂素生产废水的治理已经刻不容缓。

黄姜皂素生产废水成分复杂，其中主要污染物是还原性糖、可溶性淀粉、蛋白质和少 量的水溶性皂甙、单宁、糠醛类物质等；因酸解过程中大量用到硫酸，废水呈强酸性，pH 值范围为0.5-2.5，其中酸解头道洗酸水pH值只有0.5，COD高达100000mg/L；含盐量高， 采用H₂SO₄水解工艺时，废水中SO₄^2-的浓度高达8000-12000mg/L；废水呈深褐色，可生 化性较差，属于高浓度难处理有机工业废水。为此，一些研究者对皂素废水的处理展开了 研究，处理方法主要有厌氧、好氧、物化以及自然处理等处理工艺，但鲜有成功的工程案 例。

皂素废水处理的难点在于该类废水中不仅有机物浓度高，而且含有大量高浓度SO₄^2-。 因此不能直接采用好氧生化处理，单纯采用物化处理不仅处理成本高，而且不能达标排放， 因此，必须采用厌氧生化处理工艺。但在厌氧条件下，硫酸盐还原菌将SO₄^2-转化为H₂S， H₂S具有较强的生物抑制和毒性作用，当S^2-含量为60mg/L时将使产甲烷菌活性下降50％； 而好氧微生物处理对硫化物运允许浓度是40mg/L，S^2-过高不仅大量耗氧，而且极易引起 好氧活性污泥膨胀和污泥中毒。为了消除硫化物的影响，一是从源头减少SO₄^2-的浓度，常 用的方法是石灰沉淀法，但因为CaSO₄微溶，需要投加过量的石灰，因此会带来结垢堵塞 等问题；二是采用二段厌氧，将一段厌氧过程中产生的H₂S及时从系统中分离出来，常用 吹脱或化学沉淀的方法，化学沉淀法效率高但产生大量的污泥而且运行费用高，吹脱法效 率较低，且空气吹脱残留氧气会对厌氧有一定抑制作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种黄姜提取皂素生产废水的处 理方法，该方法处理效率高，生产成本低。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种黄姜提取皂素生产废水的处理方法，包括以下各步骤：

(1)预处理：利用石灰石和石灰乳先后中和废水中H⁺，去除胶体、悬浮物及硫酸盐；

(2)两段厌氧：第一阶段厌氧，将预处理后的废水经水解产酸菌水解酸化，将大分 子有机物降解为小分子有机物，将不溶性有机物水解成可溶性有机物；第二阶段厌氧，将 酸化产物经产甲烷菌进一步分解生成甲烷、CO₂和H₂O；

(3)好氧生化：将厌氧出水经空气和好氧微生物所形成的活性污泥进一步降解有机 污染物；

(4)深度处理：将好氧出水利用臭氧和活性碳的协同作用处理。

本发明针对黄姜皂素行业生产废水的特点，将物化预处理、厌氧+好氧生化处理及臭 氧氧化+活性碳的深度处理有机结合，从源头减少SO₄^2-的浓度，将厌氧过程分为二段，将 第一段厌氧所产生的H₂S及时从废水中分离，最大程度地减少了S^2-的生物抑制作用，从而 保证了整个生化系统的处理效率，同时将臭氧氧化和活性碳吸附有机结合，进一步降低了 难降解有机物浓度，并取得了良好的脱色效果，确保了最终出水达标排放。

上述方案中优选的是，步骤(1)预处理具体为：先通过石灰石对废水进行中和，至 pH值升高一个单位，后续生石灰用量和铁碳填料的消耗可降低30％以上；