[发明专利]酸水解薯蓣的废液净化循环回用工艺

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种药物的基础原料和起始中间体的提取方法，对生产中产生的废水进行处理的工艺，尤其涉及对酸水解薯蓣的废液净化循环回用工艺。

背景技术

盾叶薯蓣又名黄姜，俗名火头根，为多年生缠绕性草质藤木植物。其根茎经理化测定，新鲜薯蓣中含有大约含水量80％其余含有淀粉，木质纤维素，树胶、果胶、草酸色素等，内含3‰-8‰的皂甙(也称皂苷、皂素)。薯蓣皂甙元熔点195℃-250℃，难溶于水，易溶于苯，氯仿等有机溶剂，是合成性激素，肾上腺皮质激素，蛋白同化激素三大类上千个品种药物的基础原料和起始中间体等重要化工原料，故薯蓣有“激素之母”和“药用黄金”之美誉。1992年以前，世界上生产皂甙元药物原料的方法是化学合成法。1992年联合国卫生组织宣布皂甙元药物原料的生产禁止使用化学合成法，使用后会导致肥胖和巨人症，皂甙元药物原料只能从植物中提取。世界上含1‰左右的皂甙元的植物很多，如剑麻、翻麻、芦芭、穿地龙等。而含3‰-8‰皂甙元的植物只有我国的盾叶薯蓣。所以种植薯蓣和加工提取皂甙元成了我国独有的特色产业，全国10个省市，60多个县市发展种植薯蓣基地已达200多万亩。前些年，在环保要求不严格的情况下，薯蓣加工提取皂甙元药物原料的工厂如雨后春笋发展到150多家，薯蓣皂甙元药物原料的生产能力5000多吨，涉入薯蓣皂甙元药物原料及相关产品的从业人口达300多万以上。产品不仅满足了国内需要，而且还出口到美、德、法、日等100多个国家和地区。薯蓣加工皂甙元产品的生产特点是每生产1吨皂甙元，需薯蓣130-180吨，硫酸(95％)7-8吨，平均排放含酸水解废液450吨，直接排放污染河流，臭气熏天致使河流中鱼虾不见，河边寸草不生。随着国家环保政策力度的加强，不允许以牺牲环境为代价换取经济利益，要求薯蓣加工皂甙元厂家产生大量的酸解薯蓣有机废水必须达标才能排放，否则关停，目前一批未能达到排放标准企业已被关停。

酸水解薯蓣生产工艺中有机废液处理技术现状

薯蓣皂甙存在于与纤维素结合的细胞质中，用物理方法很难将两者分开，而采用硫酸或盐酸水解皂甙元较易提取。经过酸解后的薯蓣植物组织中有溶于水的有机物质，有不溶于水而溶于有机溶剂的皂甙元，也还有不溶于水和有机溶剂的惰性物质纤维素。酸水解薯蓣工序的目的就是把薯蓣植物组织中能溶于水的有机物质溶进酸水解液，滤出不溶酸水解液含皂甙元的惰性物质纤维素，再把纤维素滤饼放入有机溶剂中(乙醇、氯仿等)，加热溶解后，固液分离，溶液降温析出皂甙元。由于酸水解薯蓣为得到皂甙元，破碎薯蓣植物细胞壁的温度为120℃-150℃，超过了糖的熔化温度，使酸水解液中的总糖大多转化成不可降解的焦糖(焦糖为不发酵物)，还有其他种类的有机物也酸解转化成不可降解的有机物。用常规的水处理氧化沟工艺、AB工艺、LINPOR工艺、A/O及A²/O去除污物工艺、生物流化床法等，这些工艺只能去除酸水解薯蓣废水中有机污染物相对分子量在10000以上的物质，对于溶解在水中的有机物相对分子量在500-10000的有机污物质基本上不能去除。至今所有的薯蓣加工厂家仍未找到根治废水的适用方法，即有效治理酸水解薯蓣废液的技术。故酸水解薯蓣有机废水被业界称为不可治理的“污水之癌”，目前，大多厂家选择了停产转产。

三、酸水解薯蓣废液转新液的循环回用工艺

酸水解薯蓣废液中所含的有机物、无机物等种类繁多，成份复杂、有残余硫酸，溶解的薯蓣植物组织有机物中有胶体、半纤维素、葡萄糖、植物蛋白、藻类、腐植物、色素、臭味等，COD浓度高，实测值达110000mg/L，属高浓度酸性难以生化降解有机废液。由于常规工艺存在对有机污物质氧化能力弱，脱色力不强的技术缺陷，达不到去除酸水解薯蓣废液中溶解的有机污物质，净化酸水解液的目的。

发明内容

在酸水解薯蓣生产药物的基础原料和起始中间体的提取方法中，废水问题不解决，生产不能进行，最好的治理污水的工艺是洁净生产不排放废液，这是本发明的目的。经过较长时间的研究，申请人研究出了“酸水解薯蓣的废液净化循环回用工艺”。用氧化除杂质的方法净化酸水解废液，将含COD浓度高，实测值达110000mg/L废液经过处理，降低到COD≤100，可以达到废水国家排放标准或循环使用，确保薯蓣加工皂甙元工业的可持续发展。

本发明的“酸水解薯蓣的废液净化循环回用工艺”采用下列步骤，

1、酸水解薯蓣