申请日2012.08.24
公开(公告)日2012.12.26
IPC分类号C02F9/04; C02F103/26; C02F1/42
摘要
本发明属于柑橘废水处理领域，公开了一种利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，方法如下：柑橘废水中加入强酸性阳离子交换树脂，调节废水的pH为1-3，恒温振荡，得预处理后的果胶溶液;将果胶溶液过滤，过滤后分别得到树脂和滤液;将滤液冷却到室温，加醇沉淀，静置;对滤液进行离心分离，提取分离沉淀物烘干，得到果胶;树脂再生：树脂用蒸馏水洗至中性后，经盐酸浸泡、淋洗，用蒸馏水洗至中性;再用氢氧化钠浸泡、淋洗，用蒸馏水洗至中性;最后用盐酸溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性即可作为原料树脂重复利用。本发明预处理后的树脂再生后可以重复利用，节约了处理成本，具有处理效果好、操作简单、不产生二次污染等优点。
权利要求书
1.利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，其特征在于，方法如下：
步骤a. 预处理：在温度为85-95℃的条件下，向柑橘废水中加入强酸性阳离子交换树脂，调节废水的pH为1-3，恒温振荡60-120min，得到预处理后的果胶溶液;
步骤b. 将经预处理后的果胶溶液过滤，过滤后分别得到树脂和滤液;将滤液冷却到室温，加醇沉淀，静置60-90min;
步骤c. 对滤液进行离心分离，提取分离沉淀物于40-55℃下烘干，得到果胶;
步骤d. 树脂再生：步骤b中得到的树脂，用蒸馏水洗至中性后，用2mol/L盐酸浸泡0.3-4h，然后用体积为树脂4倍的2mol/L盐酸溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性;再用2mol/L氢氧化钠浸泡0.3-4h，用体积为树脂4倍的2mol/L氢氧化钠溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性;最后用体积为树脂4倍的2mol/L盐酸溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性即可作为原料树脂重复利用。
2.根据权利要求1所述的利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，其特征在于：所述的步骤a中每升柑橘废水中加入的强酸性阳离子交换树脂的量为1-5g。
3.根据权利要求1所述的利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，其特征在于：所述的步骤b中振荡的速率控制在30-60 r/min。
4.根据权利要求1所述的利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，其特征在于：所述的步骤b中加入的醇与滤液的体积比为(1.1-1.3)：1。
5.根据权利要求1所述的利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，其特征在于：所述的酸性阳离子交换树脂的粒径为30-50目。
说明书
利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法
技术领域
本发明属于柑橘废水处理领域，尤其涉及了一种利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法。
背景技术
果胶是一种天然线性高分子化合物，是人体膳食纤维的主要成分。由于果胶具有良好的胶凝性和乳化稳定性，已经广泛应用于食品、医药以及化妆品工业中。特别是在食品工业中，高酯化果胶常用作制造果酱、糖果、果冻类、婴儿食品及果汁的稳定剂和乳化剂;在纺织工业生产中可代替淀粉而无需其它辅助剂;在医药工业中可用来制造止血剂、解毒剂、血浆代用品等。目前，世界果胶的年需求量近20000吨，我国需求量达1500吨以上，而且正以每年15%的速度增长，我国大部分依靠进口。因此，探索提高果胶产量和产品质量的新方法具有重大意义。
柑橘加工的酸碱处理工序产生的废水中含有的较高浓度的果胶，不但是对废水的有机负荷的主要成分之一，而且也严重影响废水的后续处理工艺。与此同时，柑橘加工废水中的果胶也是一种重要的果胶资源，但废水中的一些金属离子和小颗粒物质对果胶的溶解性和纯度有较大影响，所以在水样预处理阶段除去干扰离子，可以提高果胶的产量和质量。
常规的柑橘废水处理方法有很多，传统的方法是将废水直接加醇沉淀，该方法虽然提取速度较快，但所得果胶纯度不高。采用盐析法提取果胶生产成本较低，但产品灰分含量较高、色泽较深、品质较次。
发明内容
本发明提供了一种利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，采用强酸性阳离子交换树脂预处理水样，树脂可以有效地吸附废水中的钙、镁等金属离子和小颗粒杂质，其操作简单，能有效提高果胶产品的质量和品质。同时预处理后的树脂再生后可以重复利用，节约了处理成本，具有处理效果好、操作简单、不产生二次污染等优点。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
利用阳离子交换树脂预处理柑橘加工废水的方法，方法如下：
步骤a. 预处理：在温度为85-95℃的条件下，向柑橘废水中加入强酸性阳离子交换树脂，调节废水的pH为1-3，恒温振荡60-120min，得到预处理后的果胶溶液;
步骤b. 将经预处理后的果胶溶液过滤，过滤后分别得到树脂和滤液;将滤液冷却到室温，加醇沉淀，静置60-90min;
步骤c. 对滤液进行离心分离，提取分离沉淀物于40-55℃下烘干，得到果胶;
步骤d. 树脂再生：步骤b中得到的树脂，用蒸馏水洗至中性后，用2mol/L盐酸浸泡0.3-4h，然后用体积为树脂4倍的2mol/L盐酸溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性;再用2mol/L氢氧化钠浸泡0.3-4h，用体积为树脂4倍的2mol/L氢氧化钠溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性;最后用体积为树脂4倍的2mol/L盐酸溶液淋洗，用蒸馏水洗至中性即可作为原料树脂重复利用，树脂再生效率可达95%以上。
作为优选，所述的步骤a中每升柑橘废水中加入的强酸性阳离子交换树脂的量为1-5g。
作为优选，所述的步骤b中振荡的速率控制在30-60 r/min。
作为优选，所述的步骤b中加入的醇与滤液的体积比为(1.1-1.3)：1。
作为优选，所述的酸性阳离子交换树脂的粒径为30-50目。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过阳离子交换树脂预处理柑橘罐头废水，由阳离子交换树脂吸附废水中的钙、镁等金属离子和小颗粒物质，降低了水中金属离子和小颗粒物质对果胶的影响，克服了传统工艺提取纯度不高的缺陷，同时也提高了提取效率;其次投加的树脂可以通过处理再生并重复使用，避免了产生二次污染和资源浪费;本发明采用了阳离子交换树脂预处理废水的方法，同时吸附后的树脂经过再生可再次投入使用。该方法不仅操作简单、不产生二次污染，还可以提高果胶产量和品质，具有较好的实用价值。
