CN102863096A - 淀粉糖生产中的废水回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种淀粉糖生产过程中废水回收的方法，回收处理后的水可供重复使用。其步骤包括：废水中和，絮凝沉淀，板框过滤除渣，颗粒活性炭脱色，袋式过滤机精滤，中空纤维膜超滤，反渗透膜过滤。本发明工艺合理，易于自控，用于淀粉糖生产中废水处理，可将排放废水的60-70%进行处理回用，以淀粉糖行业每年终水排放量4000万吨计算，每年至少可回收2400万吨水，节约水资源的同时，带来显著经济效益和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及淀粉糖生产废水处理领域，特别是淀粉糖生产废水回收的方法。
背景技术
淀粉糖工业是发酵工业的分支产业，它是以淀粉质为原料，经过不同程度水解的深加工衍生物，主要包括葡萄糖（浆）、麦芽糖浆、果葡糖浆以及各种低聚糖等淀粉糖品种。目前我国淀粉糖年产量为1000万吨左右，加上淀粉多元糖醇，达到1200万吨左右，据估算，截止到2012年底，仅果葡糖浆产量预计将高达500万吨左右，淀粉糖产量将出现较高增幅。
淀粉糖制造业水资源消耗量较大，随着淀粉糖工业的发展、产量的不断提高，淀粉糖废水的排放量也在不断增加。淀粉糖生产废水的主要来源包括工艺废水（离子交换处理）、各种设备的洗涤水以及液化、糖化等工艺的冷却水。其综合排水水质特点是化学耗氧量（COD）和水质悬浮物（SS）很高，属于高浓度有机废水，治理较为困难。
超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，能截留0.002-0.1μm之间的大分子物质和蛋白质，超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，不能透过滤膜的胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物将被截留下来浓缩于排放液中。中空纤维超滤膜是超滤膜最重要形式之一，膜呈毛细管状，其纤维管壁表面为致密层，致密层上密布微孔，由于它压力低、通道无死点、通量高、能进行反洗，在水处理中应用最为广泛，通常作为反渗透制水的预处理设备使用。
反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，具有对有机物和离子污染物的高效截留能力，是最重要的废水资源高值利用技术之一，在常温不发生相变化的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，耗能低、杂质去除范围广、脱盐率高，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、食品、医药的浓缩、净化、水软化、水再生和废液回收。
每年淀粉糖生产水资源消耗量较大，终水排放量在4000万吨左右，终水的排放一方面需要进行处理，花费处理费用每年在1.2亿元左右，另一方面造成大量的水资源浪费。采用多级膜过滤分离技术进行终水回用，可使60-70%的水得到回收再利用，节约水资源的同时，创造经济效益。
发明内容
本发明提供了一种淀粉糖生产中的废水回收方法，工艺合理，操作简单，可使60%~70%的生产废水经过处理后回用，节约水资源，为企业创造经济效益。
本发明的技术方案是：一种淀粉糖生产中的废水回收方法，包括下列步骤：
1.淀粉糖生产废水进行自行中和，中和后pH偏差大时，加入酸或碱进行调整，最终出水pH为6-9。
2.向中和后废水中加入聚氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种，用量分别为25-60mg/L、10-50mg/L、0.1-0.3mg/L，20-40℃保温30min以上。
3.板框过滤进出水压力差为0.01MPa-0.1MPa，当过滤困难时，可加入助滤剂进行过滤，助滤剂为硅藻土、珍珠岩中的一种或两种，添加量为0.1%-0.5%，板框过滤滤渣可作为有机肥料使用
4.板框过滤后废水中进入活性炭过滤器进行脱色，颗粒活性炭用量为1/2-3/4过滤器高度，滤速为10～20柱体积/小时，进入袋式过滤机进行精滤。
5.多芯袋式过滤机（6或8芯）工作压力差为0.01-0.1Mpa，精滤后料液透光率≥95%。
6.中空纤维超滤膜孔径为0.1μm-0.02μm之间，截留分子量范围大致为1000道尔顿-50万道尔顿。
7.反渗透膜工作温度15～35℃，工作压力为0.9Mpa～2.0Mpa，过滤脱盐率≥97%，最终实现出水pH为6.5-7.5，电导率15-30μs/cm。
本发明采用中空纤维超滤及反渗透多级膜过滤技术，对淀粉糖生产废水进行回收处理，超滤在常温和低压下进行分离，该技术可取代传统工艺中的自然沉降、真空转鼓、离心分离、溶媒萃取、树脂提纯等工艺过程，具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点，可有效滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等物质，稳定产水的同时保护反渗透膜元件。反渗透膜过滤在超滤基础上可以去除水中的无机盐、有机物等各种杂质，具有节能、无环境污染、易于自控等优点。
本发明的有益效果在于：与目前对淀粉糖废水处理方法相比，不仅解决了排放水对环境的污染问题，而且使废水的60-70%回收利用，降低生产成本，创造经济效益，可广泛用于淀粉糖生产企业。按照年终水排放400万吨设计，应用该技术（1）每年产生的直接经济效益为：按照每小时500吨的处理水量，总投资500万元，年运行成本150万元（电、原辅料、膜芯材料折旧），其他设备折旧50万元，年可回收水240万吨左右，节约水处理成本720万元左右，当年即可收回所有投资。（2）潜在经济效益：每年少开采240万吨水，对水资源的长期可持续利用存在较大意义。
附图说明：图1是淀粉糖生产中的废水回收工艺流程图
具体实施方式：
实施例1
果葡糖浆生产废水处理回收工艺如下：
1.生产废水200吨，测定初始电导率2482μs/cm、pH为5.32、COD3500mg/L，加入氢氧化钠调节pH为6.5。
2.加入聚合氯化铝35mg/L，30℃保温30min后，进入板框过滤。
3.控制板框过滤进出水压力差为0.04MPa，板框过滤滤渣搜集后，进行处理作为有机肥料。
4.板框出水进入活性炭过滤器过滤，活性炭过滤器中颗粒活性炭添加量为2/3柱高，过滤速度为15个柱体积/h，进入袋式过滤机进行精滤。
5.多芯袋式过滤机（6芯）进出水压差为0.04MPa，出水透光率为97%，精滤后料液进入中空纤维膜进行超滤。
6.超滤后水电导为1420μs/cm，进入反渗透过滤，同时，浓相水进行回流处理，最终达标排放。
7.反渗透膜过滤进水温度21℃、压力1.15MPa，同时加入阻垢剂4mg/L，浓相水进行回流最终达标排放。
8.最终回收废水135吨，出水指标：电导26μs/cm、pH7.0符合生产用水标准。
实施例2
低聚异麦芽糖生产废水处理回用工艺如下：
1.生产废水200吨，测定初始电导率2620μs/cm 、pH6.55、COD4000mg/L。
2.加入聚合氯化铝30mg/L、聚合硫酸铝12mg/L，35℃保温30min后进入板框过滤。
3.板框过滤进出水压力差为0.04MPa，板框过滤滤渣搜集后，经过处理作为有机肥料。
4. 板框出水进入活性炭过滤器过滤，活性炭过滤器中颗粒活性炭添加量为1/2柱高，过滤速度为12个柱体积/h，进入袋式过滤机进行精滤。
5.多芯袋式过滤机（8芯）过滤进出水压力差为0.04MPa，出水透光率为97%，精滤后料液进入中空纤维膜进行超滤。
6.超滤后水电导为1610μs/cm，进入反渗透过滤，浓相水进行回流处理，最终达标排放。
7.反渗透膜过滤进水温度21℃、压力1.26MPa，加入阻垢剂4mg/L，浓相水进行回流最终达标排放。
8.最终回收废水130吨，出水指标：电导28μs/cm、pH7.2符合生产用水标准。
实施例3
糊精生产废水处理回用工艺如下：
1.生产废水220吨，测定初始电导率3350μs/cm 、pH为5.49、COD4500mg/L，加入氢氧化钠调节pH为6.6。
2.加入聚合氯化铝25mg/L、聚合硫酸铝10mg/L、聚丙烯酰胺0.1mg/L，35℃保温30min后进入板框过滤
3.控制板框过滤进出水压力差为0.04MPa，板框过滤滤渣搜集后，进行处理作为有机肥料。
4. 板框出水进入活性炭过滤器过滤，活性炭过滤器中颗粒活性炭添加量为3/4柱高，过滤速度为13个柱体积/h，进入袋式过滤机进行精滤。
5.多芯袋式过滤机（8芯）进出水压力差为0.04MPa，出水透光率为98%，精滤后料液进入中空纤维膜进行超滤。
6.超滤出水电导为1820μs/cm，进入反渗透过滤，浓相水进行回流处理，最终达标排放。
7.反渗透膜过滤进水温度21℃、压力1.14MPa，同时加入阻垢剂4mg/L，浓相水进行回流处理，最终达标排放。
8.最终出水140吨，出水指标：电导24μs/cm、pH6.8符合生产用水标准。
以上对本发明所提供的淀粉糖生产终水回收方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的主要步骤及实施方式进行了阐述，上述实施例只是帮助理解本发明的方法及核心原理。对于本领域的技术人员，依据本发明的核心原理，在具体实施中会对各条件和参数根据需要而变动，综上所述，本说明书不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种淀粉糖生产废水回收方法，包括下列步骤：
（1）废水中和，生产废水进行自行中和，或加入酸、碱进行调整；
（2）絮凝沉淀，加入絮凝剂，去除水中的大部分可絮凝沉淀物质；
（3）板框过滤，采用全封闭板式过滤机过滤除渣，滤渣经过处理可作为有机肥料；
（4）颗粒活性炭脱色，使废水脱色、除臭、去异味；
（5）多芯袋式过滤机（6或8芯）精滤，去除泄露的活性炭小颗粒及其他小的杂质；
（6）中空纤维膜超滤，去除水中悬浮的微小颗粒杂质、胶体、可溶性蛋白、化学污染物以及微生物；
（7）反渗透膜过滤，去除水中的溶解盐类等无机离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）中废水中和，最终出水pH为6-9。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）中所用絮凝剂为聚氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种，聚氯化铝用量为25-60mg/L，聚合硫酸铝用量为10-50mg/L，聚丙烯酰胺用量为0.1-0.3mg/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）中絮凝剂聚丙烯酰胺为阳离子型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）中加入絮凝剂后，需在20-40℃条件下静置30min以上。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）中颗粒活性炭滤料层高度为1/2～3/4过滤器高度，过滤速度为10～20个柱体积/小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（5）中多芯袋式过滤机（6或8芯）过滤后出水透光率≥95%。
8.根据权利要求1所述，其特征在于步骤（6）中所用中空纤维超滤膜孔径为0.02μm~0.1μm。
9.根据权利要求1所述，其特征在于步骤（7）中反渗透膜工作温度为15～35℃，工作压力为0.9Mpa～2.0Mpa。
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