本发明涉及发酵工业技术领域，具体涉及一种透明质酸钠清洁生产的水循环系统。
背景技术：
现有技术中，透明质酸钠的生产多采用微生物发酵法，一般包括发酵、纯化、精制等工序。发酵工序中溶解培养基、发酵罐灭菌后冷却降温，纯化工序中粗品的溶解、盐的溶解、板框的清洗及配制相应度数酒精等操作均需要大量的水，无论发酵用水还是纯化用水均会在后续的醇沉中通过废酒精的回收到达酒精塔，酒精塔蒸馏后的塔底水cod较高，通常生产企业直接把水排放到污水处理厂进行处理；这样一方面水资源消耗量较大，造成水资源的浪费和污水处理的负担，生产成本高，另一方面塔底水温度很高，没有合理地进行能量的回收利用，造成了热量的浪费；而且生产透明质酸钠的发酵工序需要高温湿热灭菌，加热常温水到指定温度能耗较大，造成能源消耗增加和环境污染。因此，亟需研发一种设计合理的透明质酸钠生产的用水系统，以最大程度地节约能耗和用水总量，降低成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、节能、环保的透明质酸钠清洁生产的水循环系统，利用塔底水的热量加热发酵工序的溶解用水，同时对塔底水进行处理变废为宝，循环利用，减少排放后对环境的污染；通过水循环实现透明质酸钠生产过程中发酵、纯化、精制工序用水的闭路循环使用，实现能量的分级综合利用，提高水资源和能源的利用率，减少了生产所需的能耗，节约资源，保护环境。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种透明质酸钠清洁生产的水循环系统，以井水为水源，其特征在于，通过分析透明质酸钠生产过程中不同生产工序对温度的不同要求，实现水的循环使用和能量的综合利用，主要包括：
（1）盐水机组降温单元，用于将输送至盐水机组的水进行降温处理；
用于将输送至盐水机组的井水及其他循环渠道输送过来的补水进行降温处理，通常井水温度在10℃-20℃，凉水塔的水和处理后的纯水水温均在常温，如果用常温水用于发酵、精制和酒精塔降温，用水量会很大，增加污水处理的压力，常温水通过盐水机组可使水的温度达到0℃-10℃，满足发酵、精制和酒精塔降温的温度需求，并能够大量节约降温用水；
（2）发酵降温、精制空调降温、酒精塔降温单元，采用盐水机组处理后的凉水循环水，分别用于发酵工序中培养基灭菌后的降温、精制车间空调系统的热交换降温、酒精塔蒸馏降温回收酒精；
发酵工序对培养基灭菌后需进行降温处理，然后接种；精制车间空调系统通过盐水机组凉水进行热交换降温，保证精制车间内的温度；酒精塔蒸馏需要降温回收酒精，采用盐水机组制得的温度达到0℃-10℃的凉水循环水能够满足发酵降温、精制空调降温、酒精塔降温的需求；
经过发酵降温、精制空调降温、酒精塔降温单元之后的循环水的温度在30℃-50℃，并到达温水罐；
（3）温水罐与酒精塔塔底水换热单元，由温水罐输出的循环水的一部分与酒精塔塔底水换热实现温水变热水，到达热水罐，用作发酵溶解用水，用于溶解发酵培养基配料；
酒精塔蒸馏后的塔底水温度一般在80℃-100℃，温水罐输出的部分循环水通过与塔底水热交换后温度升至50℃-100℃，到达热水罐，用作配制发酵培养基的溶解用水，以降低灭菌升温所需热量，减少蒸汽的耗用量；
循环水的第二部分用作纯化溶解用水，用于纯化工序中粗品的溶解及纯化用盐的溶解；
循环水的剩余部分经凉水塔降温后回流至盐水机组，作为盐水机组的补水；
（4）发酵溶解用水和纯化溶解用水回流酒精塔单元
循环水在用作发酵溶解用水与纯化溶解用水之后，在后续透明质酸的醇沉淀工序掺入到废酒精中，并回流至酒精塔，废酒精中的水经酒精塔蒸馏后会留在塔底，成为塔底水；
（5）酒精塔塔底水热交换后废水处理单元，
酒精塔塔底水形成后，塔底水温度一般在80℃-100℃，利用其热量高的特点，塔底水通过与温水塔的温水换热处理后，塔底水温度降至50℃-80℃，然后进入污水处理系统，待cod到达100mg/l后排出，通过板框过滤去除不溶性杂质,再通过反渗透去除水中的可溶性无机盐，得到处理后的纯水；
（6）酒精塔塔底水经污水系统处理后回流盐水机组单元
酒精塔塔底水经污水系统处理后回流至盐水机组作为盐水机组的补水，实现水资源的循环利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过设置井水为盐水机组供水，且盐水机组以凉水塔的水和反渗透处理后的水为补水，三处降温用水水温较低，盐水机组降温能耗较小，节约降温成本；
2.通过盐水机组对所用水降温后用于发酵降温、精制空调降温、酒精塔蒸馏降温，增强降温效果的同时能够有效节约降温用水，节约了用水量；
3.循环水吸收了发酵、精制空调、酒精塔热量，提高了自身水温，变废为宝，并可直接用于纯化溶料，节约了溶解用水加热所需的能量，降低了能耗，节约了成本；
4.充分利用酒精塔塔底水与温水罐输出温水的热量交换，使得循环水水温提高的同时塔底水水温降低，并将循环水再用作发酵溶解用水，一方面节约了发酵溶解加热所需能量，节约了发酵灭菌高温所需的能量，降低了能耗，经济环保，另一方面降低了塔底水的温度，便于进行污水处理；
5.通过设置的污水处理系统、板框过滤及反渗透，将塔底水处理至纯水并回流至盐水机组作为盐水机组的补水，实现了废水的回流再利用和透明质酸钠生产用水的循环利用，减少了企业的污水处理负担及水费的支出，保护了环境；
6.本发明充分利用透明质酸钠生产车间各工序对水温的要求不同，整体上合理布局水循环回路，通过水的循环流动带动能量的流动，实现了水的循环利用和能量的综合利用，大大减少了水源的投入，降低了生产成本，同时变废水为清洁用水，降低了能耗，减少了废水排放，保护环境，实现了透明质酸钠的清洁生产。
附图说明
图1是本发明一实施例的水循环示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明一实施例的透明质酸钠清洁生产的水循环系统，以井水为水源，主要包括：
盐水机组降温单元，发酵降温、精制空调降温、酒精塔降温单元，温水罐与酒精塔塔底水换热单元，发酵溶解用水和纯化溶解用水回流酒精塔单元，酒精塔塔底水热交换后废水处理单元，精塔塔底水处理后回流盐水机组单元；
如图1所示，水循环系统以井水为水源，通常井水温度在10℃-20℃，井水流至盐水机组进行降温至水温达0℃-10℃；盐水机组处理后的凉水循环水，分别用于发酵工序中培养基灭菌后的降温、精制车间空调系统的热交换降温、酒精塔蒸馏降温回收酒精，分别满足了发酵工序培养基灭菌后的降温、精制车间的空调系统运行、酒精塔蒸馏降温回收酒精的需求；经过发酵降温、精制空调降温、酒精塔降温单元之后的循环水的温度在30℃-50℃，并到达温水罐；由温水罐输出的循环水的一部分与酒精塔塔底水进行换热，酒精塔蒸馏后的塔底水温度一般在80℃-100℃，温水罐输出的部分循环水通过与塔底水热交换后温度升至50℃-100℃，到达热水罐，用作发酵溶解用水，用于溶解发酵培养基配料，循环水的第二部分用作纯化溶解用水，用于纯化工序中纯化用盐的溶解，循环水的剩余部分则经凉水塔降温后回流至盐水机组，作为盐水机组的补水；循环水在用作发酵溶解用水与纯化溶解用水之后，在后续透明质酸的醇沉淀工序掺入到废酒精中，并回流至酒精塔，废酒精中的水经酒精塔蒸馏后会留在塔底，成为酒精塔塔底水；酒精塔塔底水形成后，塔底水温度一般在80℃-100℃，而与温水塔的温水换热处理后，塔底水温度降至50℃-80℃，然后进入污水处理系统，待cod到达100mg/l后排出，通过板框过滤去除不溶性杂质,再通过反渗透去除水中的可溶性无机盐，得到处理后的纯水，并作为盐水机组的补水回流至盐水机组，实现水资源的循环利用。
本水循环系统具体生产实例：盐水机组首先要处理的水即井水及凉水塔和反渗透处理后的水共20吨，水温为15℃，经过盐水机组冷却后，水温降至5℃；盐水机组的凉水经发酵、纯化和酒精塔降温后到达温水罐，温度为33℃，此时5吨水经凉水塔回流至盐水机组循环利用，10吨水用于纯化溶解用水，剩余5吨水经过与塔底水换热温度达到70℃用于发酵溶解用水；发酵溶解用水与纯化溶解用水在醇沉淀工序随废酒精回流进入酒精塔，酒精塔蒸馏处理后变为塔底水；塔底水经与温水罐的水换热后，温度降低，经污水处理系统、板框过滤和反渗透处理后剩余12吨回流至回盐水机组。
通过本发明的水循环系统，井水补充3吨即可进行再一次的循环，节约水资源85%。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。