一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺。

背景技术：

马铃薯淀粉生产中产生的废水主要来自清洗工段清洗马铃薯产生的废水和提取工段产生的废水，目前马铃薯淀粉企业排放的污水主要为提取工段产生的废水，提取工段产生的废水包括细胞液和工艺废水，细胞液是淀粉乳提取工段产生的废水，主要是马铃薯自身的含水量，工艺废水是淀粉提取产生的废水，细胞液和工艺废水的主要成份是蛋白质，细小淀粉，小纤维及各种糖类物质，这些物质有次悬浮状态存在，也有次溶解于水里的状态存在，废水中的cod(化学需氧量)浓度达到35000mg/l，出水浓度不能达到排放标准，对这部分废水进行排放前需要先对废水进行净化处理。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺，可对淀粉废水中的蛋白质进行提出，对废水的净化处理效果好，可使废水的cod值从35000mg/l降至200mg/l以下。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）向废水中添加酸液并升温，使废水中的ph值达到蛋白质的等电点；

（2）对废水进行升温至废水中的蛋白质变性；

（3）向废水中添加絮凝剂，最后分离出废水中的蛋白质，得到蛋白质提出后的废水；

（4）将经蛋白质提出后的废水通入芬顿反应装置中进行反应，得反应液；

（5）将所述反应液通过纳滤净水装置进行初步过滤，得初步过滤后的废水和纳滤浓水；

（6）将初步过滤后的废水通过ro反渗透净水设备进行精过滤，得净化后的废水和ro反渗透浓水。

进一步地，所述步骤（1）中添加酸液后的废水的ph值小于或等于5，并升温至50-60℃。

进一步地，所述步骤（2）中将废水升温至70-100℃。

进一步地，所述步骤（3）中的絮凝剂为pac絮凝剂和pam絮凝剂,且先添加pac絮凝剂,再添加pam絮凝剂。

进一步地，所述pac絮凝剂添加的重量份数为废水的2‰-5‰，所述pam絮凝剂添加的重量份数为废水的0.5‰-2‰。

进一步地，该工艺采用如下系统进行，包括通过管道依次连通的第一废水收集装置、蛋白质提出装置、芬顿反应装置、第二废水收集装置、纳滤净水装置、ro反渗透净水装置和回用水收集装置，所述第一废水收集装置用于储存并沉淀生产车间排出的废水，所述蛋白质提出装置用于分离出经第一废水收集装置沉淀后的废水中的蛋白质，所述芬顿反应装置用于降解经蛋白质提出装置净化处理过的废水中的有机物，所述第二废水收集装置用于储存并沉淀经芬顿反应装置处理过的废水，所述纳滤净水装置用于对经第二废水收集装置沉淀后的废水进行初步过滤，所述ro反渗透净水装置用于对经纳滤净水装置净化处理后的废水进行精过滤，所述回用水收集装置用于储存经ro反渗透净水装置净化处理后的废水。

进一步地，所述蛋白质提出装置包括依次通过管道连通的等电点调节塔、蛋白质变性塔、第一絮凝塔、第二絮凝塔、重力分离塔和蛋白质回收塔，所述等电点调节塔与第一废水收集装置连通，所述等电点调节塔的顶部设有用于向等电点调节塔内滴加酸液的第一加药箱和用于对等电点调节塔内的废水进行加热的第一加热器，所述蛋白质变性塔内设有用于对蛋白质变性塔内的废水进行杀菌的紫外线照射器和用于对蛋白质变性塔内的废水进行加热的第二加热器，所述第一絮凝塔的顶部设有用于向第一絮凝塔内添加pac絮凝剂的第二加药箱，所述第二絮凝塔的顶部设有用于向第二絮凝塔内添加pam絮凝剂的第三加药箱，所述蛋白质回收塔和重力分离塔之间连接有传输机，所述蛋白质回收塔通过传输机将重力分离塔内的蛋白质输送至蛋白质回收塔内，所述传输机连接重力分离塔的顶部，所述第二废水收集装置连通重力分离塔的底部。

进一步地，所述纳滤净水装置和ro反渗透净水装置之间连接有第三废水收集装置，所述第三废水收集装置用于储存并沉淀经纳滤净水装置过滤后的废水。

进一步地，所述纳滤净水装置设有用于排出含有废渣的纳滤浓水的第一排污口，所述ro反渗透装置设有用于排出含有废渣的反渗透浓水的第二排污口，所述第一废水收集装置通过管道与第一排污口和第二排污口连通。

本发明的有益效果在于：

1、采用本发明的系统处理废水时，废水先通过管道进入第一废水收集装置中，在第一废水收集装置中静置一段时间，使废水中部分密度较大的颗粒物质沉淀至第一废水收集装置的底部，进而减少废水中的颗粒物质的浓度，而通过第一废水收集装置沉淀后的废水排入蛋白质提出装置中，蛋白质提出装置将废水中的蛋白质从水中分离提取出来，使废水中的cod值从35000mg/l降至6000mg/l左右，达到对废水的初步净化目的。废水通过蛋白质提出装置提出蛋白质后，再将废水通过芬顿反应装置中，采用芬顿法使废水中难降解的有机物反应并分解成小分子无机物，达到对废水进行进一步净化的目的，此时的废水的cod值降至3000mg/l，接着将废水通入第二废水收集装置中进行沉淀，进一步除去废水中密度较大的颗粒物质，避免废水中的大颗粒物质通入纳滤净水装置中损坏纳滤净水装置，影响废水净化处理系统的正常工作，沉淀后的废水中的上清液通过纳滤净水装置进行过滤，除去废水中的无机盐、小纤维及各种糖类物质，过滤后的废水再通过ro反渗透净水装置进行经过滤，进一步除去纳滤净水装置废水中的杂质，再将过滤后的水通入回用水收集装置中，通过纳滤净水装置和ro反渗透净水装置处理后的废水的cod值小于200mg/l，达到排放标准，可对其进行排放或进行资源的回收重利用；

2、本发明的淀粉废水提取蛋白及净化工艺对废水的净化效率高，可对淀粉废水中的蛋白质进行提出净化效果好，可使废水的cod值从35000mg/l降至200mg/l，达到排放或回收利用的标准，且可控性好。

附图说明

图1是本发明实施例的淀粉废水提取蛋白及净化工艺的系统的示意图。

附图标记说明：1、第一废水收集装置；2、蛋白质提出装置；21、等电点调节塔；211、第一加药箱；212、第一加热器；213、第一阀门；22、蛋白质变性塔；221、紫外线照射器；222、第二加热器；23、第一絮凝塔；231、第二加药箱；232、第二阀门；24、第二絮凝塔；241、第三加药箱；242、第三阀门；25、重力分离塔；26、蛋白质回收塔；27、传输机；3、芬顿反应装置；4、第二废水收集装置；5、纳滤净水装置；6、ro反渗透净水装置；7、回用水收集装置；8、第三废水收集装置。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺，其包括如下步骤：

（1）向废水中添加酸液至废水的ph值为5，同时对废水加热使其升温至60℃，使废水中的ph值达到蛋白质的等电点；

（2）对废水进行加热并升温至70℃，使废水中的蛋白质变性；

（3）先向废水中添加pac絮凝剂，然后向废水中添加pam絮凝剂，最后分离出废水中的蛋白质，得到蛋白质提出后的废水；其中pac絮凝剂添加的重量份数为废水的2‰，pam絮凝剂添加的重量份数为废水的1‰。

（4）将经蛋白质提出后的废水通入芬顿反应装置3中进行反应，得反应液；

（5）将所述反应液通过纳滤净水装置5进行初步过滤，得初步过滤后的废水和纳滤浓水；

（6）将初步过滤后的废水通过ro反渗透净水设备进行精过滤，得净化后的废水和ro反渗透浓水。

上述淀粉废水提取蛋白及净化工艺通过如下系统进行，其包括通过管道依次连通的第一废水收集装置1、蛋白质提出装置2、芬顿反应装置3、第二废水收集装置4、纳滤净水装置5、ro反渗透净水装置6和回用水收集装置7，所述第一废水收集装置1用于储存并沉淀生产车间排出的废水，所述蛋白质提出装置2用于分离出经第一废水收集装置1沉淀后的废水中的蛋白质，所述芬顿反应装置3用于降解经蛋白质提出装置2净化处理过的废水中的有机物，所述第二废水收集装置4用于储存并沉淀经芬顿反应装置3处理过的废水，所述纳滤净水装置5用于对经第二废水收集装置4沉淀后的废水进行初步过滤，所述ro反渗透净水装置6用于对经纳滤净水装置5净化处理后的废水进行精过滤，所述回用水收集装置7用于储存经ro反渗透净水装置6净化处理后的废水。

采用本发明的系统处理废水时，废水先通过管道进入第一废水收集装置1中，在第一废水收集装置1中静置一段时间，使废水中部分密度较大的颗粒物质沉淀至第一废水收集装置1的底部，进而减少废水中的颗粒物质的浓度，而通过第一废水收集装置1沉淀后的废水排入蛋白质提出装置2中，蛋白质提出装置2将废水中的蛋白质从水中分离提取出来，使废水中的cod值从35000mg/l降至6000mg/l左右，达到对废水的初步净化目的。废水通过蛋白质提出装置2提出蛋白质后，再将废水通过芬顿反应装置3中，采用芬顿法使废水中难降解的有机物反应并分解成小分子无机物，达到对废水进行进一步净化的目的，此时的废水的cod值降至3000mg/l，接着将废水通入第二废水收集装置4中进行沉淀，进一步除去废水中密度较大的颗粒物质，避免废水中的大颗粒物质通入纳滤净水装置5中损坏纳滤净水装置5，影响废水净化处理系统的正常工作，沉淀后的废水中的上清液通过纳滤净水装置5进行过滤，除去废水中的无机盐、小纤维及各种糖类物质，过滤后的废水再通过ro反渗透净水装置6进行经过滤，进一步除去纳滤净水装置5废水中的杂质，再将过滤后的水通入回用水收集装置7中，通过纳滤净水装置5和ro反渗透净水装置6处理后的废水的cod值小于200mg/l，达到排放标准，可对其进行排放或进行资源的回收重利用。

进一步地，所述蛋白质提出装置2包括依次通过管道连通的等电点调节塔21、蛋白质变性塔22、第一絮凝塔23、第二絮凝塔24、重力分离塔25和蛋白质回收塔26，所述等电点调节塔21与第一废水收集装置1连通，所述等电点调节塔21的顶部设有用于向等电点调节塔21内滴加酸液的第一加药箱211和用于对等电点调节塔21内的废水进行加热的第一加热器212，所述蛋白质变性塔22内设有用于对蛋白质变性塔22内的废水进行杀菌的紫外线照射器221和用于对蛋白质变性塔22内的废水进行加热的第二加热器222，所述第一絮凝塔23的顶部设有用于向第一絮凝塔23内添加pac絮凝剂的第二加药箱231，所述第二絮凝塔24的顶部设有用于向第二絮凝塔24内添加pam絮凝剂的第三加药箱241，所述蛋白质回收塔26和重力分离塔25之间连接有传输机27，所述蛋白质回收塔26通过传输机27将重力分离塔25内的蛋白质输送至蛋白质回收塔26内，所述传输机27连接重力分离塔25的顶部，所述第二废水收集装置4连通重力分离塔25的底部。

废水从第一废水收集装置1排至蛋白提出装置的等电点调节塔21中，等电点调节塔21顶部的第一加药箱211向等电点调节塔21内添加酸液，使等电点调节塔21内的废水的ph值为5，同时通过第一加热器212对等电点调节塔21内的废水进行加热，使废水的温度达到60℃，ph值达到废水中蛋白质的等电点，使废水中的蛋白质进行初步絮凝，然后将废水排入蛋白质变性塔22中，并通过第二加热装置将废水的温度加热至70℃使蛋白质变性，使溶解于水里的蛋白质以较大的分子形式析出，同时通紫外线照射器221发射出的紫外光对废水进行杀菌处理，接着将处理后的废水依次排入第一絮凝塔23和第二絮凝塔24内，在此过程中，第一絮凝塔23顶部的第二加药箱231向第一絮凝塔23内添加pac絮凝剂使废水中的蛋白质发生聚集，第二絮凝塔24顶部的第二加药箱231向第二絮凝塔24内的废水添加pam絮凝剂，使废水中的大分子蛋白质和固体颗粒形成体积较大的蛋白质固形物并以混合物的形式进入重力分离塔25内，在重力分离塔25内进行分离，使废水中的蛋白质固形物和水形成分层，由于蛋白质固形物的比重较小漂浮在上层，清水在下层并从重力分离塔25的底部排入第二废水收集装置4中，而上层的蛋白质固形物通过传输机27输送至蛋白质回收塔26中进行回收，并根据需要对回收的蛋白质固形物进行加工后利用，可减少资源的浪费。

具体地，第一加药箱211与等电点调节塔21的连接处设有第一阀门213，可控制第一加药箱211向等电点调节塔21内添加或停止添加酸液，第二加药箱231和第一絮凝塔23的连接处设有第二阀门232，用于控制第二加药箱231向第一絮凝塔23内添加或停止添加pac絮凝剂，第三加药箱241和第二絮凝塔24的连接处设有第三阀门242，用于控制第三加药箱241向第二絮凝塔24内添加或停止添加pam絮凝剂。

进一步地，所述纳滤净水装置5和ro反渗透净水装置6之间连接有第三废水收集装置8，所述第三废水收集装置8用于储存并沉淀经纳滤净水装置5过滤后的废水。废水通过纳滤净水装置5进行过滤后进行第三废水收集装置8中静置沉淀一段时间，进一步减少通入ro反渗透净水装置6中的杂质，提高废水净化效果。

进一步地，所述纳滤净水装置5设有用于排出含有废渣的纳滤浓水的第一排污口（图中未标示），所述ro反渗透装置设有用于排出含有废渣的反渗透浓水的第二排污口（图中未标示），所述第一废水收集装置1通过管道与第一排污口和第二排污口连通。

将第一废水收集装置1与第一排污口和第二排污口进行连通，使纳滤净水装置5和ro反渗透净水装置6过滤掉的含有废渣的纳滤浓水和反渗透浓水通入第一废水收集装置1中，进行进一步的净化处理，避免浪费水资源，提高水资源的回收利用率。

具体地，为了提高净化处理效率，本实施例设有两个纳滤净水装置5，且两个纳滤净水装置5并联设置，不仅可以提高过滤的效率，且当一个纳滤净水装置5出现故障需要维修时，可通过单独运行一个纳滤净水装置5进行废水净化工作，保证净化处理过程的正常进行。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2的淀粉废水提取蛋白及净化工艺法包括如下步骤：

（1）向废水中添加酸液至废水的ph值为4，同时对废水加热使其升温至50℃，使废水中的ph值达到蛋白质的等电点；

（2）对废水进行加热并升温至100℃，使废水中的蛋白质变性；

（3）先向废水中添加pac絮凝剂，然后向废水中添加pam絮凝剂，最后分离出废水中的蛋白质，得到蛋白质提出后的废水；其中pac絮凝剂添加的重量份数为废水的5‰，pam絮凝剂添加的重量份数为废水的2‰。

（4）将经蛋白质提出后的废水通入芬顿反应装置3中进行反应，得反应液；

（5）将所述反应液通过纳滤净水装置5进行初步过滤，得初步过滤后的废水和纳滤浓水；

（6）将初步过滤后的废水通过ro反渗透净水设备进行精过滤，得净化后的废水和ro反渗透浓水。

实施例2的淀粉废水提取蛋白及净化工艺所采用的系统与实施例1相同。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于，实施例3的淀粉废水提取蛋白及净化工艺包括如下步骤：

（1）向废水中添加酸液至废水的ph值为3，同时对废水加热使其升温至55℃，使废水中的ph值达到蛋白质的等电点；

（2）对废水进行加热并升温至85℃，使废水中的蛋白质变性；

（3）先向废水中添加pac絮凝剂，然后向废水中添加pam絮凝剂，最后分离出废水中的蛋白质，得到蛋白质提出后的废水；其中pac絮凝剂添加的重量份数为废水的3.5‰，pam絮凝剂添加的重量份数为废水的0.5‰。

（4）将经蛋白质提出后的废水通入芬顿反应装置3中进行反应，得反应液；

（5）将所述反应液通过纳滤净水装置5进行初步过滤，得初步过滤后的废水和纳滤浓水；

（6）将初步过滤后的废水通过ro反渗透净水设备进行精过滤，得净化后的废水和ro反渗透浓水。

实施例3的淀粉废水提取蛋白及净化工艺所采用的系统与实施例1相同。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。