一种糖蜜发酵废水资源化处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于废水处理系统领域，具体涉及一种糖蜜发酵废水资源化处理系统。
【背景技术】
[0002]糖蜜发酵废水是糖蜜经过发酵生产酵母、酒精、味精、柠檬酸及赖氨酸等发酵产品后所剩的废醪液的统称。糖蜜发酵废水的色值平均高达10?14万IU，pH值为3.5?4.5，K+含量8?16.8g/L，COD值和BOD值分别为10?15万mg/L和6?9万mg/L之间，糖蜜发酵废水直接排放会造成严重的环境污染。因此糖蜜发酵废水长期以来被国家列为高浓度废液和食品与发酵工业最严重的污染源。
[0003]目前，国内外对于糖蜜发酵废水进行处理的系统有:电化学处理系统、浓缩燃烧系统、制复合肥系统、生物治理系统等。上述几种系统都因各自的弊端不能大规模推广应用。其中，浓缩燃烧系统不仅耗能而且腐蚀设备；制复合肥系统需要添加大量化肥补充肥效；生物治理系统不能有效去除普通微生物不易分解的有色物质，使发酵废液很难达到国家排放标准。
[0004]糖蜜发酵时只利用其中的碳水化合物，废水中还含有丰富的维生素、生长素、有机酸、蛋白质、氨基酸和微量元素等营养成分。近年科学研究表明，发酵废水浓缩后是理想的饲料添加剂。但糖蜜发酵废水中过高的钾离子，直接作饲料添加剂会损害动物的消化系统，导致动物腹泻甚至死亡。因此糖蜜发酵废水中过高的钾离子限制了其作为饲料添加剂的资源利用。
[0005]国内外目前从糖蜜发酵废水中提钾后废液还可以资源化循环利用的处理系统有:电渗析处理系统、化学沉淀处理系统、离子交换处理系统和膜分离处理系统。电渗析处理系统因废液的电导率大，能源代价高，而不宜作为糖蜜发酵废水提钾的有效处理系统。化学沉淀处理系统因提钾不彻底和引入其它化学试剂而限制了其应用。而离子交换处理系统产生一定量的树脂再生废水。从糖蜜发酵废水综合利用率角度考虑，膜分离系统是较为理想的处理系统，但由于废水中高分子组分及渣粒等含量高，膜孔径易被堵塞，增加了应用的成本。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种糖蜜发酵废水资源化处理系统。
[0007]本实用新型目的通过以下方案实现:
[0008]—种糖蜜发酵废水资源化处理系统，包括废水蒸发设备、气浮设备、多级膜设备、饲料添加剂蒸发设备和农业肥料蒸发设备；其中，废水蒸发设备与气浮设备连接，气浮设备设置浮渣排出端和澄清废水输出端，多级膜设备设置截留组分排出端和滤过组分输出端，浮渣排出端与截留组分排出端均与饲料添加剂蒸发设备连接，澄清废水输出端与多级膜设备连接，滤过组分输出端与农业肥料蒸发设备连接。
[0009]所述的多级膜设备设置多级膜，所述的多级膜是指平板膜、管式膜、毛细管膜或中空纤维膜。
[0010]所述的多级膜为截留分子量大于lOOOOOODa、截留分子量大于50000Da、截留分子量大于1000Da和截留分子量大于100Da膜中的至少两种的组合。
[0011]上述糖蜜发酵废水资源化处理系统的工作原理如下:
[0012]首先将糖蜜发酵废水经废水蒸发设备在一定温度和压力条件下抽汁汽蒸发浓缩，然后通过气浮设备处理浓缩糖蜜发酵废水，得浮渣和澄清废水；将澄清废水通过多级膜设备分离，得到截留组分和滤过组分；将气浮设备处理得到的浮渣和截留组分送入饲料添加剂蒸发设备，经抽汁汽蒸发浓缩，即制备成饲料添加剂产品；将滤过组分送入农业肥料蒸发设备，经抽汁汽蒸发浓缩，即制备成农业肥料产品。
[0013]本实用新型处理系统具有如下优点及有益效果:
[0014](I)本实用新型的处理系统在处理过程中不产生废水，具有显著的环保效益；
[0015](2)本实用新型的处理系统可将糖蜜发酵废水中资源性物质分成不同的层次进行分离回收转化利用，具有显著的经济效益；
[0016](3)本实用新型处理系统的主要设备是气浮及膜分离装置，工作参数易于控制，可全自动化生产，显著提高效率，缩短开发周期；
[0017](4)本实用新型的处理系统首先采用气浮设备，使糖蜜发酵废水中易堵塞树脂孔径的渣粒及高分子组分等提前富集并以浮渣形式分离排出，可显著提高膜的使用寿命，降低糖蜜酒精废液的处理成本。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0020]实施例1
[0021]本实施例的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，如图1所示，包括废水蒸发设备、气浮设备、多级膜设备、饲料添加剂蒸发设备和农业肥料蒸发设备；其中，废水蒸发设备与气浮设备连接，气浮设备设置浮渣排出端和澄清废水输出端，多级膜设备设置截留组分排出端和滤过组分输出端，浮渣排出端与截留组分排出端均与饲料添加剂蒸发设备连接，澄清废水输出端与多级膜设备连接，滤过组分输出端与农业肥料蒸发设备连接。
[0022]本实施例所使用的多级膜设备的分离膜由截留分子量大于100000Da和截留分子量大于1000Da的平板膜构成。
[0023]应用本实施例的处理系统对糖蜜发酵废水资源化处理:
[0024]首先将糖蜜发酵废水经废水蒸发设备在一定温度和压力条件下抽汁汽蒸发浓缩，然后通过气浮设备处理浓缩糖蜜发酵废水，得浮渣和澄清废水；将澄清废水通过多级膜设备分离，得到截留组分和滤过组分；将气浮设备处理得到的浮渣和截留组分送入饲料添加剂蒸发设备，经抽汁汽蒸发浓缩，即制备成饲料添加剂产品；将滤过组分送入农业肥料蒸发设备，经抽汁汽蒸发浓缩，即制备成农业肥料产品。经处理得到的饲料添加剂产品中含有丰富的维生素、生长素、有机酸、蛋白质、以及除谷氨酸外的9种必需氨基酸和微量元素等营养成分；经处理得到的农业肥料产品经火焰光度计设备检测，钾元素含量占固形物总质量的 33.8% ο
[0025]实施例2
[0026]本实施例的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，与实施例1相比，不同之处在于所使用的多级膜设备的分离膜由截留分子量大于50000Da和截留分子量大于100Da的管式膜构成。
[0027]经本实施例的处理系统对糖蜜发酵废水资源化处理后得到的饲料添加剂产品中含有丰富的维生素、生长素、有机酸、蛋白质、以及除谷氨酸外的9种必需氨基酸和微量元素等营养成分；经处理得到的农业肥料产品经火焰光度计设备检测，钾元素含量占固形物总质量的32.5%。
[0028]实施例3
[0029]本实施例的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，与实施例1相比，不同之处在于所使用的多级膜设备的分离膜由截留分子量大于100000Da和截留分子量大于50000Da的毛细管膜构成。
[0030]经本实施例的处理系统对糖蜜发酵废水资源化处理后得到的饲料添加剂产品中含有丰富的维生素、生长素、有机酸、蛋白质、以及除谷氨酸外的9种必需氨基酸和微量元素等营养成分；经处理得到的农业肥料产品经火焰光度计设备检测，钾元素含量占固形物总质量的32.6%。
[0031]实施例4
[0032]本实施例的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，与实施例1相比，不同之处在于所使用的多级膜设备的分离膜由截留分子量大于50000Da和截留分子量大于1000Da的中空纤维膜构成。
[0033]经本实施例的处理系统对糖蜜发酵废水资源化处理后得到的饲料添加剂产品中含有丰富的维生素、生长素、有机酸、蛋白质、以及除谷氨酸外的9种必需氨基酸和微量元素等营养成分；经处理得到的农业肥料产品经火焰光度计设备检测，钾元素含量占固形物总质量的31.9%。
[0034]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，其特征在于:所述系统包括废水蒸发设备、气浮设备、多级膜设备、饲料添加剂蒸发设备和农业肥料蒸发设备；其中，废水蒸发设备与气浮设备连接，气浮设备设置浮渣排出端和澄清废水输出端，多级膜设备设置截留组分排出端和滤过组分输出端，浮渣排出端与截留组分排出端均与饲料添加剂蒸发设备连接，澄清废水输出端与多级膜设备连接，滤过组分输出端与农业肥料蒸发设备连接。2.根据权利要求1所述的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，其特征在于:所述的多级膜设备设置多级膜，所述的多级膜是指平板膜、管式膜、毛细管膜或中空纤维膜。3.根据权利要求2所述的一种糖蜜发酵废水资源化处理系统，其特征在于:所述的多级膜为截留分子量大于lOOOOOODa、截留分子量大于50000Da、截留分子量大于1000Da和截留分子量大于100Da膜中的至少两种的组合。
【专利摘要】本实用新型属于废水处理系统领域，公开了一种糖蜜发酵废水资源化处理系统。所述系统包括废水蒸发设备、气浮设备、多级膜设备、饲料添加剂蒸发设备和农业肥料蒸发设备；其中，废水蒸发设备与气浮设备连接，气浮设备设置浮渣排出端和澄清废水输出端，多级膜设备设置截留组分排出端和滤过组分输出端，浮渣排出端与截留组分排出端均与饲料添加剂蒸发设备连接，澄清废水输出端与多级膜设备连接，滤过组分输出端与农业肥料蒸发设备连接。本实用新型的处理系统可将糖蜜发酵废水中资源性物质分成不同的层次进行分离回收转化利用，具有良好的应用价值。
【IPC分类】C02F9/10
【公开号】CN204918286
【申请号】CN201520632352
【发明人】张平军, 黄向阳, 高俊永, 黄廷冠, 许广球, 杨欢, 谢武装, 梁波
【申请人】广州甘蔗糖业研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月20日