一种迷迭香脂溶性提取废水的资源化系统及方法与流程

1.本发明涉及废水资源化领域，具体为一种迷迭香脂溶性提取废水的资源化系统及方法。


背景技术：

2.迷迭香（rosmarinus officinalis）别名艾菊，除了作为广泛使用的天然香料外，它还有多种有效成分，具有很强的抗氧化活性。目前，市面上对于迷迭香植物的开发利用，主要集中在迷迭香有效成分的提取。其中又包括有迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂。
3.迷迭香抗氧化剂分为水溶性成分和脂溶性成分两种：水溶性成分主要是极性较高的迷迭香酸等；脂溶性成分主要是极性较低的鼠尾草酸和鼠尾草酚，其中以鼠尾草酸活性最高。
4.迷迭香脂溶性抗氧化剂的提取一般采用溶剂萃取法，迷迭香粗提取液浓缩后与乙醇混合萃取，经浓缩、ph调节、结晶、烘干得到产品，生产过程中产生大量含有迷迭香叶组织、迷迭香有效成分和乙醇萃取剂的污水。
5.目前中药制剂生产废水的处理方法主要有生物处理法、化学氧化法和萃取、吸附、膜处理等物理方法。大部分中药制剂废水没有毒性的，可采用生物处理法，化学氧化法多采用用高级氧化，如芬顿氧化、臭氧氧化，高级氧化的出水能够明显提高bod5/cod值，为废水的进一步生化提供可能性。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种迷迭香脂溶性提取废水的资源化系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种迷迭香脂溶性提取废水的资源化方法，投加一定量的絮凝剂进行预处理，取催化剂装入到反应器内，将预处理的废水加压并预热，在催化剂的作用下与氧气发生氧化反应，利用磁性树脂对氧化产生的乙酸进行回收，然后用螯合树脂回收催化剂，脱色后可直接排放。
8.优选的，催化剂是铜、钴、锰、和铈四种金属盐的一种或几种，添加量为0.05
–
0.1%。
9.优选的，还包括利用洗脱液对磁性树脂进行乙酸脱附，洗脱液采用10% nacl 0.5
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1.5%naoh溶液。
10.优选的，包括吸附塔，吸附塔的输入端连接氧化反应塔，氧化反应塔输出经过氧化反应后的废水溶液，吸附塔内安装有吸附筛盘，磁性树脂装载在吸附筛盘中；吸附筛盘为扇形结构，若干个吸附筛盘环形阵列成一个圆形筛网，吸附筛盘受驱动绕着陈列中心旋转，吸附塔内设置有脱附仓，脱附仓开设有供吸附筛盘进出的通口，吸附筛盘进入到脱附仓中进行脱附，脱附完成后输出，继续进行吸附工序。
11.优选的，吸附筛盘的驱动机构包括旋转轴以及安装座，旋转轴利用电机驱动，旋转轴的周面上开设有孔槽，安装座的外侧固定安装有销轴，销轴穿过孔槽，且与孔槽转动连
接，安装座位于旋转轴内，销轴远离安装座的一端固定连接有基座，基座用于固定安装吸附筛盘。
12.优选的，安装座的内侧安装前后分布的两个导轮，旋转轴的内侧嵌入有圆盘形的导轨，导轨是固定结构，不受驱动，导轮与导轨滑动连接，导轨的周向上开设有引导块，引导块的上端面设置有两边低中间高的凸起导向面，引导块的底面为平齐的导向面，凸起导向面的最高处对应导轨本体的位置上开设有缺口，当安装座经过引导块时，前端的导轮进入到凸起导向面上，后端的导轮进入引导块底面的导向面，籍以安装座在缺口处完成90度翻转，继续向前，安装座在凸起导向面的，末端再完成90度翻转；引导块位于脱附仓中，籍以实现吸附筛盘在脱附仓中翻转90度。
13.优选的，脱附仓中安装有喷射板，喷射板左右分设有两个，当吸附筛盘旋转90
°
垂直时，喷射板相向滑动贴紧吸附筛盘，并相对喷出洗脱液。
14.优选的，脱附仓围设出两个吸附筛盘的区域，在喷射板的一侧设置有淋洗区域，脱附仓的底部设置有积液槽，积液槽由吸附塔的夹套输出。
15.优选的，吸附筛盘的两侧前后位置均开设盖门，脱附仓的顶部设置有补充树脂的喷枪。
16.优选的，吸附塔的顶部设置有储液罐，储液罐的底部经阀门连接有储藏柱，积液槽与储液罐之间安装有提升带，提升带从积液槽中向上提取树脂，储液罐从提升带的末端向下输出，对树脂进行逆流解析，经提升带输送的树脂最终流往储藏柱内，储藏柱与脱附仓中的喷枪经管道连接。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用催化湿式氧化法（cwao）是一种能处理高cod、高有机物废水且不生成有毒物质的处理方法。催化湿式氧化法是根据传统湿式氧化（wao）基础发展而来，为降低了反应的压力和反应活化能，往反应器中添加稳定的催化剂，使反应能够在较短的时间和较稳定条件下（180
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250℃，1
–
8mpa）完成。作为目前高浓度有机废水最有效的处理方法之一，日本及其他发达国家已把该技术认作为第二代工业废水处理高新技术；超高交联磁性树脂由于具有较大的比表面积，它在化工废水的处理中具有较好的效果。随着磁性树脂的快速发展，以miex（麦克斯)为代表的磁性树脂在废水深度处理领域逐渐受到关注，本发明创新的采用磁性超高交联树脂吸附经过cwao处理的迷迭香萃取废水出水，利用磁性树脂的极性和强碱基团对乙酸吸附作用。；利用有大孔结构的螯合树脂，这是一种在苯乙烯-二乙烯苯骨架上带有弱酸性胺基磷酸活性基团的高分子聚合物，有助于与金属离子形成络合物。该胺基磷酸螯合树脂对cu、co、mn、ce等金属阳离子有很强的亲和力，比二乙酸亚胺型螯合树脂具有更大的亲和力。通过形成稳定的络合物，它能够从高浓度的溶液中固定一种或多种特定的金属离子。
18.综上，本发明利用催化湿法氧化技术来对迷迭香脂溶性提取废水进行深度处理的方法。由于催化剂的存在，该方法能在在较低的温度和压力下进行，减少处理工艺的能耗，而且对氧化反应产生的乙酸进行资源化利用，具有一定的经济效益，符合绿色环保的概念。氧气作为氧化剂，在催化剂的作用下可将生产废水中的溶剂和有机大分子去除，有效降废水cod，同时还能利用树脂将氧化出水中的乙酸进行回收资源化。这是一种节能、有经济效益且无二次污染的迷迭香提取废水处理工艺技术。
附图说明
19.图1为本发明整体工艺流程示意图；图2为本发明吸附筛盘的安装机构示意图图3为本发明吸附塔内部的结构示意图；图4为发明吸附筛盘的驱动结构示意图；图5为发明喷射板结构示意图；图6为发明吸附筛盘结构示意图。
20.图中：1、吸附塔；2、吸附筛盘；21、喷射板；22-25、盖门；3、驱动机构；31、导轨；32、旋转轴；33、安装座；34、导轮；36、基座；4、水箱；5、管道；6、脱附仓；7、储液罐；8、提升带；9、储藏柱。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1，本实施例提供了一种迷迭香脂溶性提取废水的资源化方法，包括如下步骤：往废水中投入量0.01
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0.03%混凝剂，快速搅拌20s，再投入0.005
–
0.01%pam慢速搅拌10min，待沉淀过滤后得到滤液ⅰ，滤液ⅰ输入到催化湿式氧化反应器；混凝剂为聚合硫酸铁/pam、聚合氯化铝/pam、聚合硫酸铝/pam中的至少一种，投加量为0.01
–
0.03%（质量分数），ph值为6.5
–
7.0；往湿式氧化反应器内加入cat%=0.1%的金属铜和铈的混合盐作为催化剂，将滤液ⅰ的ph值调整到5左右，然后加压并预热，在200℃、6mpa的条件下进行湿法氧化反应1h（催化湿法氧化的反应温度为20
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250℃，压力为2
–
8mpa，反应时间为1.5h），得到氧化液ⅱ；将氧化液ⅱ的ph值调节至5
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6，加入gma-5超交联强碱磁性树脂，吸附后得到溶液ⅲ；其中，吸附饱和的交联树脂用10%nacl 1%naoh溶液进行逆流解析，将生成的乙酸钠进行重结晶分离，结晶母液重新与原水混合循环进催化湿式氧化反应器；溶液ⅲ中加入螯合树脂，对催化剂进行吸收，螯合树脂为zgd860螯合树脂，具体是苯乙烯-二乙烯苯骨架上带有弱酸性胺基磷酸活性基团的高分子聚合物。
23.往溶液投入质量分数为0.05%的吸附剂（活性炭、粉煤灰、膨胀土、天然沸石中的一种或者几种的组合）脱色15min，过滤，得到滤液ⅵ，cod＜500 mg/l，重金属＜1ppm，ph=7
–
9达到国家三级排放标准。
24.本实施例还提供一种实施上述方法的系统，具体而言，该系统应用在树脂吸附以及脱附解析上，具体参照图2-图6所示，以下内容具体对该系统做出详细介绍。
25.包括吸附塔1，吸附塔1的输入端连接氧化反应塔，氧化反应塔输出经过氧化反应后的废水溶液，吸附塔1内安装有吸附筛盘2，磁性树脂装载在吸附筛盘2中；吸附筛盘2为扇形结构，若干个吸附筛盘2环形阵列成一个圆形筛网，吸附筛盘2受
驱动绕着陈列中心旋转，吸附塔1内设置有脱附仓6，脱附仓6开设有供吸附筛盘2进出的通口，吸附筛盘2进入到脱附仓6中进行脱附，脱附完成后输出，继续进行吸附工序；参照图2，主要构思在于，通过吸附筛盘2旋转，轮流在脱附仓6中完成脱附，然后再移出进行吸附，在整个过程中，不需要停机，可不间断地进行吸附工作。该方案可应用在上述方法中磁性树脂和螯合树脂进行吸附的过程。
26.进一步的，参照图3-图4所示，吸附筛盘2的驱动机构3包括旋转轴32以及安装座33，旋转轴32利用电机驱动，旋转轴32的周面上开设有孔槽321，安装座33的外侧固定安装有销轴，销轴穿过孔槽321，且与孔槽321转动连接，安装座位于旋转轴32内，销轴远离安装座33的一端固定连接有基座36，基座36用于固定安装吸附筛盘2；安装座36的内侧安装前后分布的两个导轮34，旋转轴32的内侧嵌入有圆盘形的导轨31，导轨31是固定结构，不受驱动，导轮34与导轨31滑动连接，导轨34的周向上开设有引导块，引导块的上端面设置有两边低中间高的凸起导向面37，引导块的底面为平齐的导向面，凸起导向面37的最高处对应导轨31本体的位置上开设有缺口39，当安装座36经过引导块时，前端的导轮34进入到凸起导向面37上，后端的导轮34进入引导块底面的导向面，籍以安装座36在缺口处完成90度翻转，继续向前，安装座在凸起导向面37的，末端再完成90度翻转；引导块位于脱附仓6中，籍以实现吸附筛盘2在脱附仓中翻转90度。
27.参照图示以及以上内容，其中具体的安装细节，不一一赘述，比如为了保证吸附筛盘2旋转运行的稳定性，可以再吸附塔的侧壁上安装一圈支撑导轨，支撑吸附筛盘2远离旋转轴32一端的部分。支撑导轨沿着吸附筛盘的旋转路径进行设计即可。
28.脱附仓6是一个相对隔离的区域，仅供吸附筛盘2旋切式进入或者移出，它与吸附塔1内不进行液体的直接流通。让吸附筛盘2在脱附仓6中发生翻转是为了，让筛盘中的树脂材料进行松散处理，方便脱附。
29.具体的脱附处理，参照图5所示，脱附仓6中安装有喷射板21，喷射板21左右分设有两个，当吸附筛盘2旋转90
°
垂直时，喷射板21相向滑动贴紧吸附筛盘2，并相对喷出洗脱液。在喷射洗脱液体，时，吸附筛盘2是一个垂直状态，内部流场的截面变小，流速加快，提高洗脱效率。同时垂直状态下，进行对向喷射，洗脱液仅从底部流出，内部树脂可以与洗脱液进行充分的接触。
30.继续参照图2所示，脱附仓6围设出两个吸附筛盘2的区域，在喷射板21的一侧设置有淋洗区域，脱附仓6的底部设置有积液槽，积液槽由吸附塔1的夹套输出，脱附仓6的一侧安装有水箱4，水箱中盛装有原水。吸附筛盘2经过洗脱液喷射后，再次旋转90度（安装座移动到。对应凸起导向面37末端位置），此时的吸附筛盘2为水平放置，此时可以对其进行原水的淋洗，经过淋洗后，吸附筛盘2旋转到吸附工作区域进行吸附作业。
31.进行喷射后的洗脱液以及原水，均经积液槽后流出，进行冷凝结晶处理，后续工序可参照图1所示；另外，在实际实施中，通过直接喷射解析的方式，在长时间后，还是会导致树脂吸附能力下降，原因是位于吸附筛盘2中的树脂，长时间使用会出现结晶成块的现象，用直接喷射的方式就造成洗脱困难。
32.基于上述原因，在脱附仓6设计时，考虑到直接更换树脂的方案。首先对吸附筛盘2进行设计，参照图6所示，在其前后两侧均设置有盖门（图中的22、23、24、25），因为考虑到要
进行翻转，所以两侧各自对称设置2个。盖门可设计成磁性门，例如在脱附仓6的内侧壁上对应位置设置电磁铁，电磁铁通电，将盖门吸附出，呈敞开状，便将其打开。同样的，可以采用相对磁性或者弹簧的方式回位，即可关闭。另外，在脱附仓6的顶部设置有补充树脂的喷枪，通过喷枪进行补充树脂。
33.剩下的，需要设计用于储存树脂的罐体，同时为了满足洗脱液的需要，在吸附塔1的顶部位置设置储液罐7用于储存洗脱液，参照图3，在储液罐7的底部，安装储藏柱9，储藏柱9用于储存树脂；从储液罐7经过储藏柱9到吸附仓6连接一根管道5，管道5上安装泵，管道与储液罐7连接处安装阀门，与储藏柱9之间也安装阀门；管道5设置有两个输出口，分别是喷射板上的喷头以及脱附仓6顶部的喷枪。另外，管道还可设置一个原水的输入端；在更换树脂的工序中，首先利用吸附筛盘2旋转90
°
呈垂直放置，参照图6所示，此状态下，开启底部的两个盖门，利于树脂的倒出。也可打开上部的两个盖门，利用喷枪喷出液体进行冲洗，加快树脂输出。当内部的树脂全部排出后，继续保持垂直状态，通过喷枪利用上部的两个盖门，补充树脂。同样的参照图6在垂直状态下，筛盘的底面为倾斜结构，利用喷枪的压力（补充树脂时，可以采用洗脱液 树脂，也可以选择清水 树脂的方式传输，通过控制管道的阀门进行控制即可），还有输入的位置，可以迅速地将树脂填满筛盘。充满后的筛盘继续旋转90度，进行均匀，然后投入吸附使用。
34.继续参照图3所示，积液槽与储液罐7之间安装有提升带8，提升带8从积液槽中向上提取树脂，储液罐7从提升带8的末端向下输出，对树脂进行逆流解析，经提升带8输送的树脂最终流往储藏柱9内。实现了树脂的重复利用。
35.以上系统的整个运行过程对于树脂的吸附、脱附处理不需要停机操作，并且基于传统吸附塔的结构，并未有大幅度改动，仅是进行若干零件的添加，实际实施成本不高，运行稳定性还显著提高。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。