谷朊粉行業(yè)廢水處理中的資源回收利用

劉永亮，高書波

(周口市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 周口 466000)

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谷朊粉行業(yè)廢水處理中的資源回收利用

劉永亮，高書波

(周口市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 周口 466000)

近幾十年來，我國(guó)糧食加工行業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但能源消耗和廢水處理是制約糧食加工行業(yè)發(fā)展的主要問題。谷朊粉廣泛應(yīng)用于面制食品、肉類制品、水產(chǎn)制品、保健食品及嬰兒食品中。2010年，我國(guó)谷朊粉年產(chǎn)量已達(dá)30萬t左右。谷朊粉在生產(chǎn)過程中要消耗大量的小麥、電力和水等能源，同時(shí)產(chǎn)生大量廢水。通過結(jié)合實(shí)例，介紹了谷朊粉行業(yè)在廢水處理中資源(沼氣)回收利用的工藝流程，分析了資源回收效果，為谷朊粉行業(yè)選擇資源回收和節(jié)能減排提供了一定的參考和借鑒。

谷朊粉；廢水治理；資源回收；工藝流程；效果分析

谷朊粉廣泛應(yīng)用于面制食品、肉類制品、水產(chǎn)制品、保健食品及嬰兒食品中。2010年，我國(guó)谷朊粉年產(chǎn)量已達(dá)30萬t左右。谷朊粉在生產(chǎn)過程中要消耗大量的小麥、電力和水等能源，同時(shí)產(chǎn)生大量廢水。豫東某谷朊粉生產(chǎn)企業(yè)調(diào)整污染治理思路，在廢水處理中進(jìn)行了資源回收嘗試。本文對(duì)該企業(yè)廢水處理和資源回收進(jìn)行分析和描述。

1 資源回收在谷朊粉生產(chǎn)廢水處理中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1.1 生產(chǎn)及廢水概況

企業(yè)以小麥為原料生產(chǎn)谷朊粉，年生產(chǎn)能力7 000 t。采用小麥制粉、磁檢、稱重、水面混合、勻質(zhì)、三項(xiàng)分離、B淀粉分離、洗滌、脫水、烘干等生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)工藝流程見圖1。小麥生產(chǎn)谷朊粉的過程中，產(chǎn)生的廢水主要是淀粉廢水和戊聚糖廢水，其生理活性物質(zhì)主要是小麥清蛋白、球蛋白、小麥戊聚糖等，污染物主要是COD、磷酸鹽、氨氮、SS、動(dòng)植物油等。廢水中COD濃度高達(dá)16 000 mg/L，污染治理壓力較大，達(dá)標(biāo)排放運(yùn)行成本較高。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1 Production technology flow diagram

1.2 污水處理工藝

企業(yè)平均每天產(chǎn)生廢水(包含其他生產(chǎn)廢水和生活廢水)450 m3。處理設(shè)施每天處理廢水能力500 m3。廢水處理采用兩級(jí)厭氧+生物脫磷+生物脫氮+活性污泥+接觸氧化+除磷過濾+多介質(zhì)過濾法。兩級(jí)厭氧主要是大幅度削減廢水中污染物，降低后續(xù)處理負(fù)荷，同時(shí)利用厭氧沼氣菌產(chǎn)生沼氣。生物脫氮階段利用硝化菌將水中有機(jī)銨轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫诺娇諝庵?。生物脫磷階段利用聚磷菌吸收磷，通過剩余活性污泥排放。曝氣池利用活性污泥消解廢水中較低污染物。接觸氧化池內(nèi)生物膜消化曝氣池出水中的有機(jī)廢水。廢水處理工藝流程見圖2。

圖2 廢水處理工藝流程圖Fig.2 Wastewater treatment process flow diagram

1.3 沼氣回收發(fā)電和余熱利用

廢水處理中產(chǎn)生沼氣收集后供2×500 kw·h燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電，機(jī)組輸出電能供應(yīng)生產(chǎn)使用。余熱供1蒸噸/h鍋爐，鍋爐產(chǎn)生蒸汽供應(yīng)生產(chǎn)使用。沼氣回收發(fā)電和余熱利用工藝流程見圖3。

圖3 沼氣回收發(fā)電和余熱利用工藝流程圖Fig.3 Electricity production with biogas and waste-heat utilization flow diagram

2 廢水處理及資源回收情況

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，企業(yè)產(chǎn)生廢水中pH值、COD、BOD5、氨氮、懸浮物、磷酸鹽日均濃度值分別為：6.2、16 658 mg/L、3 332 mg/L、46.2 mg/L、637 mg/L、5.07 mg/L。排放廢水中pH值、COD、BOD5、氨氮、懸浮物、磷酸鹽日均濃度值分別為：6.9、66.56 mg/L、12.75 mg/L、2.29 mg/L、8.94 mg/L、0.27 mg/L。主要污染物COD、BOD5、氨氮、懸浮物、磷酸鹽去除效率分別為：99.60%、99.62%、95.04%、98.60%、94.67%。排放廢水均不超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996表4，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，項(xiàng)目運(yùn)行期間，平均年產(chǎn)沼氣156萬m3，發(fā)電281萬kw·h，供應(yīng)生產(chǎn)蒸汽1 995 t。發(fā)電和蒸汽兩項(xiàng)折合標(biāo)準(zhǔn)煤1 210 t。

3 結(jié)語

目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，企業(yè)在如何更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)資源回收是社會(huì)的熱點(diǎn)問題。筆者結(jié)合廢水治理進(jìn)行探索，取得了較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，也為本行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的節(jié)能減排提供了有益的借鑒。

[1] 趙學(xué)敬.谷朊粉開發(fā)與產(chǎn)量控制[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2013，(05)：50-51.

[2] 任俊艷.超濾濃縮小麥淀粉/谷朊粉生產(chǎn)廢水研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2006.

Resource recovery in wastewater treatment of vital wheat gluten industry

LIU Yong-liang, GAO Shu-bo

(Zhoukou Environmental Monitoring Station, Zhoukou 466000, China)

In recent decades, China′s grain processing industry has made great progress, but energy consumption and wastewater treatment are the main problems that restrict the development of grain processing industry. Vital wheat gluten is widely used in pasta, meat, aquatic products, health food and baby food. In 2010, China′s annual production of wheat gluten has reached about 300,000t. The production of vital wheat gluten consumes a large amount of wheat, electricity and water, while generating wastewater. The process of resource recovery and utilization (biogas) in wastewater treatment was introduced with examples. The effect of resource recovery was analyzed, which provided the reference for resource recovery and energy saving in wheat gluten industry.

Vital wheat gluten; Wastewater treatment; Resource recovery; Technological process; Effect analysis

2016-10-20

劉永亮(1971-)，男，工程師。

X792

A

1674-8646(2017)02-0052-02