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1、环境科学与技术第28卷 第5期 2005年9月皂素工业水污染物排放标准的研究(Ⅲ)———酸解工艺选择的研究12222张燕, 毕亚凡, 梅明, 康明雄, 朱燕(1.黄石理工学院,黄石 435003;2.武汉化工学院环境工程研究所,武汉 430073)摘 要:皂素生产酸解工艺的选择直接涉及到皂素工业环境标准制定与执行的可行性。在对皂素生产两种酸解工艺进行比较的基础上,侧重从污染治理的角度研究了酸解工艺的选择。实验结果表明,三阶段两相厌氧废水处理技术在厌氧产甲烷HRT24h对硫酸盐的去除率可达99.71%,就相对于该
2、技术对COD的高去除效率来说,二者亦有较好的相容性。因此,硫酸酸解工艺在皂素工业中应予推广。关键词:皂素工业; 废水; 硫酸酸解工艺; 盐酸酸解工艺中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:100326504(2005)0520016203 以黄姜等植物为原料的皂素工业是近几年来迅速表1 两种酸解工艺的一般比较发展的一个重要生物医药化工行业。位于鄂西北、陕项目硫酸酸解工艺盐酸酸解工艺南、豫西南的秦岭大巴山一带地理环境和气候条件十酸解效果好好分适宜黄姜生长和皂素的生物合成与积累,人工种植经济效益吨皂素比盐酸工
3、艺吨皂素比硫酸工艺多收入0.5万元少收入0.5万元的黄姜皂素含量明显高于国内其它地区,故黄姜种植(1)掌握得好与盐酸和皂素加工在这些地区发展更快,而这些皂素主产区皂素产品品质工艺相当皂素融点及颜色好(2)掌握不好颜色略正位于我国重点保护的水资源—南水北调中线工程水显黄源汉江上游,皂素生产过程中排放的大量高浓度含酸生产操作对生产压力操作的较易掌握掌握有一定技巧有机废水给水源保护带来严重威胁。皂素行业环境标 由表1比较可见,不考虑环境问题,两种工艺各有准目前在国内外处于空白状况,而现行的《污水综合排[1]千秋,但
4、均能取得较好的酸解效果。对于技术水平较放标准》对其并不适宜。从重点水源的保护、规范皂强的生产厂,多摸索出了较熟练的操作技术而采用硫素行业的发展及促进皂素工业的清洁生产等诸多方面酸工艺,以取得较好的经济效益。论证,制订皂素行业标准迫在眉睫。经国家环保总局批准,由武汉化工学院主编的《皂素工业污染物排放标2 盐酸酸解工艺的环境问题准及测量方法》已在编制之中。2+因为氯离子Cl是一种易溶性阴离子,除Ag、在皂素生产过程中,不论是传统生产工艺还是任何2+2+途径的清洁生产工艺,在发酵以后,都需要采用一种无Hg、Pb外,尚
5、无其他阳离子可与之沉淀;微生物对机酸进行处理,使皂甙连接的碳链上断裂而进入半成其也难以降解,因而在皂素生产过程中,有多少盐酸投2品———水解物(固态)中,为此,就涉及到无机酸的选择料,将会有相应量的Cl从废水中排出。据对生产厂的问题。目前,皂素工业广泛采用的无机酸有硫酸、盐酸统计,每吨皂素成品需消耗35%的浓盐酸17t,这样,2两种,也就是说存在硫酸酸解、盐酸酸解两种工艺。据就会有大约17t的Cl排入环境。一个年产100t皂素22调查统计,全国采用硫酸酸解工艺、盐酸酸解工艺的生的生产厂,每年会有1700t的Cl
6、排入地表水体中。Cl2产厂家大约各占50%。文献[2]在论述皂素生产废水特是一种盐碱化物质,大量的Cl排入地表水体中,将会点和治理工艺技术的基础上研究了皂素工业废水中化对水生态环境带来严重的危害。我国汉江上游的鄂西学需氧量(COD)的控制标准,因为酸解工艺的选择直接北、陕南、豫西南每年的皂素生产能力约4000t,每年2涉及到皂素工业环境标准制定与执行的可行性,十分重排放的Cl将达到68000t。用不了几年,将给汉江上游要,故本文首次公开对酸解工艺的选择进行探讨。的水环境造成不可逆转的毁灭性灾难。为保护饮用水的安
7、全和水生态环境,我国规定“集1 两种酸解工艺的一般比较2中式生活饮用水地表水源地”氯化物(以Cl计)的标准两种酸解工艺的一般比较见表1。[3]2限值为250mg/L。我国的国家标准尚未对Cl的排放标准做出规定,但一些国家却对此做出了较为严格基金项目:国家环保总局环境标准编制计划项目(20032508)[4]作者简介:张燕(1958-),女,高级工程师,主要从事环境工程的教学与的限制,如日本和印度对废水氯化物的允许排放浓科研。度分别控制为400mg/L和600mg/L,苏联较为宽松,·16·皂素工业水污染物排放标
8、准的研究(Ⅲ)———酸解工艺选择的研究 张燕,等也有1000mg/L。湖北省对府河流域适用的氯化物排甲烷(24h)阶段仍然都有很好去除效果。三阶段两相[5]放地方标准最严格的限值则为300mg/L,最宽松的厌氧工艺去除COD在酸化前的pH约为5.0～7.0,也只为1300mg/L左右。而皂素工业外排综合废水平说明酸化阶段对硫酸盐及硫化物的去除与整个工艺在22均的Cl浓度则达到30000
