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    TB-1200絮凝剂在发酵淀粉废水中回收蛋白的工艺

    2011-06-23 18:20:12

    TB-1200絮凝剂在发酵淀粉废水中回收蛋白的工艺

    发酵淀粉废水中主要含有蛋白质、脂肪、纤维素等,采用聚合氯化铝(PAC)、TB-1200絮凝剂与气浮分离技术能够从淀粉废水中提取蛋白饲料,并可有效的去除废水中的悬浮物(SS)和化学需氧量(CODcr),去除率分别达80%和70%以上,减轻了后续生物处理的有机负荷。

    目前国内许多味精生产企业都是以玉米为原料来生产味精的,其中、玉米在制成淀粉过程中要排出大量的淀粉废水(黄浆水),这些废水中含大量高浓度悬浮物和有机物,主要成分为蛋白质、脂肪、纤维素等,用TB-1200絮凝剂与气浮分离技术对这类有机废水进行处理提取蛋白,能够获得营养丰富的蛋白饲料,而且减轻后续生物处理的负荷。采用沉淀法从淀粉废水中提取蛋白,沉淀性能差,特别是夏天,由于有机物腐败更不容易沉淀而且产品质量差。采用气浮法从淀粉废水中提取蛋白能够获得较好的效果,气浮法与沉淀法相比具有以下优点:可以实现连续化生产而且容易实现自动控制,得到的蛋白絮体含水量较小对后续的脱水与烘干有利,操作简单,运行稳定。

    1 絮凝气浮分离原理

    蛋白质为两性电解质,其等电点约为PH4.0-5.5,淀粉废水的PH值正好为蛋白质的等电点,因此淀粉废水中的蛋白具有自动凝聚的趋势,这种凝聚方式形成的絮凝粒很小,同时由于絮凝粒表面带有相同电荷及水化层的影响,絮凝颗粒很不稳定。加入无机高分子凝聚剂中和絮凝粒上的电荷,使絮凝粒易于靠近凝聚成较大的絮粒,加入有机高分子絮凝剂,可使絮凝颗粒之间通过吸附架桥作用形成较稳定的大絮凝团;无机凝聚剂主要是依靠中和粒子的电荷凝聚成絮凝粒,而有机絮凝剂则主要依靠吸附架桥作用使絮凝粒聚成絮凝团,先加无机凝聚剂中和电荷,然后再加有机絮凝剂生成絮团,两者联合使用絮凝效果好而且可大大降低絮凝剂的用量。在加入无机高分子凝聚剂及有机高分子絮凝剂的同时,溶入适量的空气,使絮凝团附着大量的微气泡,絮凝团的比重小于水,即可实现气浮分离。

    2 提取蛋白工艺流程

    气浮提取蛋白工艺如图所示。无机高分子凝聚剂采用聚合氯化铝(PAC),配制成浓度为5-10%的水溶液,加入量为废水量的1-2%;有机高分子絮凝剂采用改性的TB-1200聚丙烯酸钠,配制成0.05-0.1%的水溶液,加人量为废水量的2-4%。

    淀粉废水从射流混合器中加入PAC进行混合凝聚,TB-1200从射流絮凝器中加人进行絮凝,反应混合液通过射流溶气器产生微气泡,流入气浮池进行气浮分离,气浮分离的湿蛋白采用板框压滤机进行脱水,脱水后的淀粉蛋白经管束烘干机制成蛋白饲料,气浮分离排出的清液进行后续生物处理。

    3 主要构筑物及设备

    该处理系统的主要构筑物及设备见表。

    气浮提取蛋白工艺的主要构建物及设备(表)

    序号

    名称

    设计参数

    数量

    备注

    1

    废水池

    HRT=6.0h

    1座

    钢筋混凝土内衬耐酸碱涂层

    2

    潜水泵

    Q=64.0m3/h

    2台

    1用1备

    3

    射流混合器

    Q=64.0m3/h

    1套

    成套设备

    4

    射流絮凝器

    Q=64.0m3/h

    1套

    成套设备

    5

    射流溶气器

    Q=64.0m3/h

    1套

    成套设备

    6

    平流气浮池

    HRT=1.0h

    2套

    成套设备

    经济效益分析

    本废水处理系统工程总投资为126.0万元,处理水量为1520m3/d,工程运行成本和运行效益见表,本废水处理系统运行费用为147.9万元/年,在处理过程中获得蛋白饲料的产值为441.6万元/年,去除运行成本每年可以获得293.7万元的经济效益,同时SS和CODcr的去除率分别达到80%和70%以上,减轻了后续生物处理的有机负荷。

    工程运行成本和运行效果(表)

    项目

    数量

    单价

    金额/(万元.a-1)

    工资费

    7人

    750元/月

    6.3

    电费

    35kW

    0.50元/(kw.h)

    15.1

    剂费

     

    1500元/d

    54.0

    其它费

     

    1700元/d

    61.2

    维修费

    总投资×2%

     

    2.5

    折旧费

    总投资×7%

     

    8.8

    运行成本合计

     

     

    147.9

    蛋白产值

    2736t/a

    1600元/t

    441.6

    经济效益

     

     

    293.7

     

     


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