一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法技术

本发明专利技术涉及腐植酸提取技术领域，具体公开了一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，包括以下步骤：将沼液通入放有碱性阴离子树脂的吸附池中，碱性阴离子树脂对沼液中的腐植酸进行吸附，分离出其他小分子有机物和无机盐；将碱性阴离子树脂放入脱附剂溶液中，同时在脱附剂溶液中放入了超声设备，得含有腐植酸与脱附剂的混合液体；将混合液体通过超滤膜设备，将腐植酸与脱附剂溶液分离开，得到了腐植酸产品；向脱附剂溶液中加入混凝剂并过滤后，得到的过滤后脱附剂溶液再次用于脱附处理中。采用本技术方案解决了现有技术中沼液中的镁盐钙盐等金属盐对超滤膜产生污染，使得过滤作用降低的问题。

A method of extracting humic acids from biogas slurry

【技术实现步骤摘要】
一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法
本专利技术涉及腐植酸提取
，特别涉及一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法。
技术介绍
腐植酸是一种天然的有机大分子化合物的混合物，广泛存在于自然界中，由于腐植酸具有改善土壤结构，促进团粒的形成，协调土壤水、肥、气、热状况，既能通气，又能保水，不板结，同时又能增强土壤保肥供肥能力，保持养肥能力强，减少有效养分损失，供肥时间持久，改善土壤酸碱性，减轻有毒因子的副作用等有益效果，目前常将腐植酸制备成肥料使用。而由于近年我国开展了大规模的大中型沼气工程，这些沼气工程不仅提供了大量的沼气，同时还形成了大量的沼液，由于沼液量大，且沼液中富含腐植酸，因此沼液成为提取腐植酸的一个主要来源，沼液中除乐富含腐植酸这样的大分子有机物之外，还含有一定量的无机盐类(钙盐、镁盐等)，因此通过超滤工艺中超滤膜对沼液进行过滤时，钙盐镁盐等金属盐类对超滤膜造成污染，使得过滤膜的作用下降。
技术实现思路
本专利技术提供了一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，以解决现有的超滤工艺中，超滤膜容易被污染，过滤效果下降的问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，包括以下步骤：步骤1：将沼液通入放有碱性阴离子树脂的吸附池中，碱性阴离子树脂对沼液中的腐植酸进行吸附，分离出其他小分子有机物和无机盐；步骤2：将步骤1中的碱性阴离子树脂放入脱附剂溶液中，同时在脱附剂溶液中放入了超声设备，得含有腐植酸与脱附剂的混合液体；步骤3：将步骤2得到的混合液体通过超滤膜设备，将腐植酸与脱附剂溶液分离开，得到了腐植酸产品；步骤4：向步骤3得到的脱附剂溶液中加入混凝剂并过滤后，得到的过滤后脱附剂溶液再次用于步骤2中。本技术方案的技术原理和效果在于：本方案中由于碱性阴离子树脂具有吸附选择性，会优先物理吸附大分子的腐植酸类物质，因此能够将腐植酸物质与沼液中的其他小分子有机物和无机盐分离开来，而通过脱附剂的作用，将腐植酸类物质脱附下来，本方案中超声设备的使用，提高了树脂中腐植酸的脱附速度。另外通过超滤膜设备实现腐植酸与脱附剂溶液之间的分离，由于碱性阴离子树脂对沼液中的无机盐类进行了过滤，因此解决了现有技术中镁盐钙盐等对超滤膜产生污染的问题，而步骤4中，向脱附剂溶液中加入混凝剂的目的在于，混凝剂与脱附剂溶液中可能会残留的腐植酸进行络合反应，形成絮状物，将脱附剂溶液中残留的腐植酸完全清除出去，这样得到纯度较高的脱附剂溶液，这样的溶液再次进入步骤2的脱附步骤中更有利于腐植酸的脱附。进一步，沼液在进行步骤1之前，采用多次沉淀的方式，将沼液中的大颗粒杂质进行过滤，后将沼液中的悬浮物进行过滤分离。有益效果：这样避免一些大颗粒杂质和悬浮物对树脂吸附产生不利影响。进一步，所述步骤1中沼液在吸附池中水力停留时间为2.5～3h。有益效果：水力停留时间过短腐植酸类物质无法全部被树脂吸附，而时间过长则可能导致小分子甚至无机盐被吸附进树脂中，而专利技术人通过实验证明水力停留时间在2.5～3h为最佳。进一步，所述步骤3中脱附剂为质量浓度为5～8％的硫酸钠与质量浓度为9～15％的氢氧化钠的混合溶液。有益效果：这样配制的脱附剂能够快速的完成对碱性阴离子树脂中腐植酸的脱附处理。进一步，所述步骤4中的混凝剂为硫酸铝、聚合硅酸铝或三氯化铁中的一种。有益效果：上述三种混凝剂加入脱附剂内均能够与腐植酸类物质产生絮状的络合物，便于分离。进一步，所述步骤2中的超滤膜设备的操作压力1.0～1.5MPa。有益效果：该压力下促使混合液体中的脱附剂穿过超滤膜，完成脱附剂与腐植酸的分离。进一步，所述步骤3中的超滤膜设备包括水平设置的过滤筒，过滤筒的两端封闭，过滤筒一端固定有排出仓，排出仓设有排出口，过滤筒上方开设有远离排出仓的进液口，过滤筒下方开设有排液孔口，过滤筒内固定有若干管状的陶瓷超滤膜，陶瓷超滤膜与排出仓连通。有益效果：将步骤2中的混合液体从进液口泵入过滤筒内，泵入的压力控制在1.0～1.5MPa，进入过滤筒内的混合液体在陶瓷超滤膜的作用下，脱附剂被过滤进入到陶瓷超滤膜内，并沿着陶瓷超滤膜内部向排出仓流动，而腐植酸被留在了过滤筒内，完成过滤后从出液口排出。进一步，所述过滤筒内设有清洗结构，清洗结构包括多个清洗环，各陶瓷超滤膜外部均套设有清洗环，清洗环内设有环状空腔，清洗环的内壁上开设有多个排出孔，各清洗环通过管道连通，过滤筒上设有驱动清洗结构左右移动的驱动件以及向清洗结构供水的供给件。有益效果：由于陶瓷超滤膜在使用一段时间后，腐植酸会沉积在陶瓷超滤膜的外壁上，如果不进行清洗过滤效果将大大的下降，得到的腐植酸内还会残留大量的脱附剂，因此采用清洗环对陶瓷超滤膜的外壁进行清洗，能够将沉积的腐植酸清洗下来，提高超滤膜的过滤通量。进一步，所述驱动件为气缸，气缸固定在过滤筒远离排出仓一端，气缸的活塞杆与过滤筒滑动密封连接，气缸的活塞杆伸入过滤筒一端固定在清洗结构上。有益效果：气缸作为驱动件，能够实现清洗结构的稳定往复移动。进一步，所述供给件为水泵，在过滤筒靠近排出仓一端开设有通孔，水泵的出水口与通孔连通，通孔处固定有软管，水泵将过滤过的脱附剂溶液通过软管泵入到各清洗环内。有益效果：这样过滤后的脱附剂溶液不仅能够进入清洗环对陶瓷超滤膜的外壁进行清洗，同时脱附剂溶液再次进入到过滤筒环境中，再次在陶瓷超滤膜作用下被过滤，使其中可能残留的腐植酸被过滤下来，同时这样设置能够在过滤筒工作过程中进行对陶瓷超滤膜的清洗，提高了生产的效率。附图说明图1为本专利技术实施例中使用的超滤膜设备结构示意图；图2为图1中A-A向的剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：过滤筒10、排出仓11、排出口12、进液口13、排液口14、陶瓷超滤膜15、清洗环16、环状空腔17、排出孔18、气缸19、水泵20、通孔21、软管22。一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法实施例1～4的参数如下表1所示：表1为实施例1～4的工艺参数实施例1实施例2实施例3实施例4水力停留时间(h)2.52.533硫酸钠质量浓度(％)5685氢氧化钠质量浓度(％)1091215操作压力(MPa)1.51.21.11.0以实施例1为例对一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法进行详细阐述，实施例2～4与实施例1的方法相同，区别仅在于表1中的参数不同。一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，包括以下步骤：步骤1：将沼液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：将沼液通入放有碱性阴离子树脂的吸附池中，碱性阴离子树脂对沼液中的腐植酸进行吸附，分离出其他小分子有机物和无机盐；/n步骤2：将步骤1中的碱性阴离子树脂放入脱附剂溶液中，同时在脱附剂溶液中放入了超声设备，得含有腐植酸与脱附剂的混合液体；/n步骤3：将步骤2得到的混合液体通过超滤膜设备，将腐植酸与脱附剂溶液分离开，得到了腐植酸产品；/n步骤4：向步骤3得到的脱附剂溶液中加入混凝剂并过滤后，得到的过滤后脱附剂溶液再次用于步骤2中。/n

【技术特征摘要】
1.一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将沼液通入放有碱性阴离子树脂的吸附池中，碱性阴离子树脂对沼液中的腐植酸进行吸附，分离出其他小分子有机物和无机盐；
步骤2：将步骤1中的碱性阴离子树脂放入脱附剂溶液中，同时在脱附剂溶液中放入了超声设备，得含有腐植酸与脱附剂的混合液体；
步骤3：将步骤2得到的混合液体通过超滤膜设备，将腐植酸与脱附剂溶液分离开，得到了腐植酸产品；
步骤4：向步骤3得到的脱附剂溶液中加入混凝剂并过滤后，得到的过滤后脱附剂溶液再次用于步骤2中。


2.根据权利要求1所述的一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：沼液在进行步骤1之前，采用多次沉淀的方式，将沼液中的大颗粒杂质进行过滤，后将沼液中的悬浮物进行过滤分离。


3.根据权利要求1所述的一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：所述步骤1中沼液在吸附池中水力停留时间为2.5～3h。


4.根据权利要求1所述的一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：所述步骤3中脱附剂为质量浓度为5～8％的硫酸钠与质量浓度为9～15％的氢氧化钠的混合溶液。


5.根据权利要求1所述的一种从沼液中提取腐植酸类物质的方法，其特征在于：所述步骤4中的混凝剂为硫酸铝、聚合硅酸铝或三氯化铁中的一种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，刘存寿，叶光忠，梁涛，罗金，
申请(专利权)人：重庆酷熊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50