糯米粉生產(chǎn)節(jié)水工藝改造與利用

邵玉華，蔣 林，陳 亮

（安徽省懷遠(yuǎn)縣鑫泰糧油有限公司，安徽懷遠(yuǎn) 233400）

0 引言

我國(guó)總體上已進(jìn)入中度缺水國(guó)家的行列，如何提高工業(yè)特別是高用水行業(yè)用水效率，對(duì)加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型工業(yè)，促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

技改組所在的安徽省懷遠(yuǎn)縣鑫泰糧油有限公司是安徽省農(nóng)業(yè)和糧食產(chǎn)業(yè)化雙龍頭企業(yè)，以糯米、糯米粉生產(chǎn)加工為主要產(chǎn)品。糯米粉生產(chǎn)一直沿用傳統(tǒng)的逆流洗米法洗米，需水量巨大。按目前生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況來(lái)看，公司全年用水2 474 340 m3，糯米耗水量為11.6 m3/t，目前該公司的用水量和排水量水平在糯米粉加工行業(yè)內(nèi)只能居于中下游水平。如何減少生產(chǎn)時(shí)的用水量，既是企業(yè)節(jié)本增效的需要，也是改變行業(yè)現(xiàn)狀、節(jié)能減排、保護(hù)水資源、提高環(huán)境效益的需要。技改組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，充分試驗(yàn)，摸索出“大米干洗機(jī)”法，并增加蒸汽冷凝水回收利用系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。年節(jié)約水資源173.6×104m3，年減少?gòu)U水排放量187.8×104m3（企業(yè)年生產(chǎn)天數(shù)為300 d），可減排CODcr187.8 t/a。取得了良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

1 現(xiàn)有生產(chǎn)工藝分析

1.1 企業(yè)目前糯米粉生產(chǎn)工藝流程

糯米粉生產(chǎn)工藝流程見圖1。

圖1 糯米粉生產(chǎn)工藝流程

（1）采用逆流洗米法洗米。在泡米桶里放入適量的清水，將市場(chǎng)購(gòu)入（含部分本廠自產(chǎn)）糯米經(jīng)過(guò)計(jì)量后投入泡米桶，在投米的同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)攪拌（從米桶下部不斷向米桶里進(jìn)水，利用水力進(jìn)行攪拌），由于物質(zhì)密度的不同，重型（并肩石、鐵雜等）雜質(zhì)沉入桶底，輕型（米皮、米花等）漂浮于水面，當(dāng)液位到達(dá)并超過(guò)溢流口時(shí)，漂浮物隨水流排入收集管道進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；桶底重雜在停止進(jìn)水后被放出另行處理；這樣往復(fù)多次（一般3～4次，當(dāng)原料含雜量較高或產(chǎn)品品質(zhì)要求較高時(shí)可達(dá)6～8次），達(dá)到洗米目的。

（2） 當(dāng)糯米被浸泡8～10 h后，米桶中的泡米水被排凈，然后再用清水進(jìn)行一次透水漂洗，排凈洗米水后，由水力噴射輸米器輸送至振動(dòng)洗米篩再次漂洗。

（3）經(jīng)以上方法處理后的糯米，被輸送至磨漿機(jī)進(jìn)行加水研磨后，流入緩存漿桶。

（4）緩存漿桶的米漿被注射泵泵入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。

（5）當(dāng)濾餅含水達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，被輸送至正壓脈沖烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理。

（6）烘干后的糯米粉經(jīng)篩選后，計(jì)量包裝為成品入庫(kù)。

1.2 現(xiàn)有工藝存在的缺點(diǎn)與不足

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝、關(guān)鍵部位的設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程管理的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝不夠先進(jìn)、合理。

（1）沉淀物中混雜的糯米含量及漂浮物中含碎米粒也很高，且很難回收，造成浪費(fèi)。

（2）單位水耗很大，特別是在成品品質(zhì)要求較高和原料含雜較高時(shí)，必須經(jīng)過(guò)多次沉淀和漂洗，才能清洗干凈。

（3）由于耗水量大，且輕型雜質(zhì)隨水流進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，加重了污水處理器的負(fù)擔(dān)，增加了處理費(fèi)用。

2 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

2.1 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程見圖2。

（1） 采用大米干洗機(jī)法：將市場(chǎng)購(gòu)入（含部分本廠自產(chǎn)）糯米經(jīng)過(guò)去石風(fēng)選（去石機(jī)為大米專用去石機(jī)）去除輕雜和并肩石等，進(jìn)入一級(jí)色選機(jī)選別異色粒，再經(jīng)二級(jí)色選機(jī)選別非乳白粒后進(jìn)入專業(yè)定制的大米干洗機(jī)（一種定制的類似碾米機(jī)或大米拋光機(jī)的機(jī)械：在大米干洗機(jī)內(nèi)糯米溫度將升高到40～45℃，再噴入48～52℃霧化溫水，使糯米表面生成一層薄薄的糊化層，在強(qiáng)拉風(fēng)的作用下，由于出機(jī)米溫較常溫高，糯米粒內(nèi)外溫度差較大，將產(chǎn)生許多的細(xì)小裂紋，使其既能保證有機(jī)物易溶解于水，水又能順利滲透進(jìn)米粒中）進(jìn)行洗米后投入泡米桶進(jìn)行浸泡。

圖2 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

（2） 當(dāng)糯米被浸泡6～8 h后，米桶里的泡米水被排凈，再用水進(jìn)行一次透水漂洗，排凈洗米水后，輸送至磨漿機(jī)。

（3）經(jīng)浸泡清洗后的糯米，被輸送至磨漿機(jī)進(jìn)行加水研磨后，流入緩存漿桶。

（4）緩存漿桶的米漿被注射泵泵入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。

（5）當(dāng)濾餅含水達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，被輸送至正壓脈沖烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理。

（6）烘干后的糯米粉經(jīng)篩選后，計(jì)量包裝為成品入庫(kù)。

2.2 改造后新增各工段工藝特點(diǎn)

2.2.1 風(fēng)選去石及磁選工段

風(fēng)選去石及磁選的原理，就是利用電磁鐵吸附鐵性雜質(zhì)（利用電磁鐵可以方便調(diào)節(jié)吸力大小和在規(guī)定區(qū)域排放磁性雜質(zhì)，以利回收）；利用比重去石機(jī)去除糯米中的并肩石等比重較大的雜質(zhì)；然后利用風(fēng)選機(jī)選別輕型雜質(zhì)并回收。

改造后風(fēng)選去石及磁選工段具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能有效去除糯米中的重型及輕型雜質(zhì)；②雜質(zhì)中混雜的糯米（碎米）量較少，并且能作為飼料（重雜給養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)鴨場(chǎng)，輕雜給飼料廠）銷售，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；③節(jié)水效果顯著，由于不再需要漂洗和沉淀，所以大大減少清洗水的消耗量；④由于沒有固體廢物排入污水處理系統(tǒng)，所以減少了污水處理站的負(fù)荷，減少了處理費(fèi)用。

2.2.2 色選工段

項(xiàng)目采用兩級(jí)串聯(lián)的色選機(jī)對(duì)原料進(jìn)行選別，有利于清除糯米中的異色粒，保證成品顏色純正、干凈衛(wèi)生。

2.2.3 糯米干洗機(jī)洗米工段

項(xiàng)目采用利用專門定制的糯米干洗機(jī)（一種定制的類似碾米機(jī)或大米拋光機(jī)的機(jī)械，要求是糯米在糯米干洗機(jī)內(nèi)能將米溫升高到40～45℃） 將無(wú)塵無(wú)雜的原料進(jìn)行處理，在48～52℃霧化溫水的作用下，糯米的表面將生成一層糊化層，達(dá)到糯米免洗目的。

改造后糯米干洗工段具有以下優(yōu)點(diǎn)：①可有效減少水溶性物質(zhì)溶解于水；②能保證原料的表面沒有附著物游離于水中而隨水流排入污水處理器，有利于減少后續(xù)的污水處理負(fù)荷；③由于出機(jī)米溫較高，在與常溫空氣接觸時(shí)，由于其內(nèi)部溫度比表面溫度降得慢，在熱脹冷縮的作用下而產(chǎn)生大量裂紋，有利于浸泡水更容易到達(dá)米的中心部位，節(jié)約浸泡時(shí)間；④在米粒表面糊化層的保護(hù)下，可有效減少可溶性有機(jī)物溶解于水，減少有效物質(zhì)的流失。

綜上所述，技改組在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)減少逆流洗米法洗米和水力噴射輸米器送米及振動(dòng)洗米篩精洗等高耗水工段，增加對(duì)糯米的磁選、色選、去石風(fēng)選等方法處理，保證了進(jìn)機(jī)糯米干凈衛(wèi)生，然后再將干凈衛(wèi)生的糯米進(jìn)行洗米工段的處理，使得原料表面生成一層糊化層，以減少水溶性物質(zhì)溶解于水，這樣還能保證沒有原料的表面附著物游離于水中而被排入污水處理器，在減少漂洗用水的同時(shí)有利于減少后續(xù)的污水處理負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的，每年這部分節(jié)水量可達(dá)1 635 480 m3。

2.3 新增蒸汽冷凝水回收利用

采用密閉式冷凝水回收設(shè)備對(duì)糯米粉烘干工段產(chǎn)生的冷凝水全部進(jìn)行回收利用（改造前冷凝水未作回收）。

密閉式冷凝水回收設(shè)備原理見圖3。

圖3 密閉式冷凝水回收設(shè)備原理

目前企業(yè)蒸汽鍋爐主要供應(yīng)糯米粉烘干設(shè)備生產(chǎn)用氣，蒸汽經(jīng)車間換熱器進(jìn)行熱量交換后凝結(jié)為含氣冷凝水，引出車間后排入大氣，大大浪費(fèi)了水資源，同時(shí)也造成了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)熱氣騰騰的白色污染。要解決這一問(wèn)題，最有效的方法就是采用密閉式蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)，將所有蒸汽冷凝水全部回收，然后再直接泵入鍋爐，以改善工廠環(huán)境，提升工廠環(huán)境，提升企業(yè)形象。僅此部分每年可節(jié)約用水92 400 m3。

2.4 中水回用

增加深度處理設(shè)備，處理規(guī)模為500 m3/d，使之達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》 （GB/T 18920—2002） 的要求后回用?；赜煤蟮乃糠肿鳛閺S區(qū)綠化用水，剩余部分供給開發(fā)區(qū)使用，企業(yè)位于懷遠(yuǎn)縣城西糧食加工區(qū)，開發(fā)區(qū)對(duì)園區(qū)的企業(yè)實(shí)施中水回用，企業(yè)近鄰是園區(qū)的公交汽車站，每天需要使用大量自來(lái)水清洗。廠區(qū)排放的生活污水經(jīng)化糞池處理后引入格柵井，在格柵井內(nèi)和生產(chǎn)廢水混合，并經(jīng)格柵井去除大顆粒狀懸浮物和纖維雜質(zhì)后流入調(diào)節(jié)池。高濃度生產(chǎn)廢水（壓榨廢水）直接進(jìn)入粗蛋白回收系統(tǒng)，經(jīng)回收粗蛋白后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行綜合處理。各股廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)充分混合達(dá)到水質(zhì)均勻。此部分每年可節(jié)水8 550 m3。

中水回用工藝流程見圖4。

圖4 中水回用工藝流程

3 技改效果分析

3.1 項(xiàng)目實(shí)施前后全廠物料平衡分析

3.1.1 項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡（m3/d）項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡見圖5。

圖5 項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡

3.1.2 項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡見圖6。

3.2 項(xiàng)目實(shí)施前后全廠用水分析

3.2.1 項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡圖（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡見圖7。

3.2.2 項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡圖（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡見圖8。

由上面平衡圖可以看出，技改實(shí)施前每天補(bǔ)充清水8 247.8 m3，噸糯米耗水11.6 m3，污水處理站處理量為7 507.5 m3，廢水排放量為7 867.5 m3。

技改實(shí)施后每天只需補(bǔ)充清水2 459.7 m3，糯米耗水量為3.5 m3/t，污水處理站處理量為2 072.1 m3，廢水排放量為1 608.1 m3。

圖6 項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡

圖7 項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡

圖8 項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡

4 結(jié)論

此次技改年節(jié)水達(dá)173.6×104m3，年減少污水處理站處理量163.1×104m3，年減少?gòu)U水排放量187.8×104m3，技改節(jié)水效果顯著（企業(yè)年生產(chǎn)天數(shù)為300 d）。實(shí)現(xiàn)了節(jié)水、減排的目標(biāo)，取得了良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益，是一項(xiàng)成功的利企、利民、利國(guó)的技術(shù)改造?！?/p>