CN100548909C - 糖厂循环冷却水保质处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及糖厂汁汽冷凝系统循环冷却水的处理工艺及设备，该工艺过程包括如下步骤：(1)用碱性物料调节循环冷却水的pH值至中性；(2)轮换循环水池内循环水，(3)将部分取出热量后的混合汽凝水冷却，补充循环水池内循环水；(4)将部分多次循环的冷却水经超滤膜系统过滤后通过换热器升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水；或者将部分多次循环的冷却水送锅炉作为冲灰水，再经沉降、过滤，回补循环冷却水；所述的设备包括循环水池、冷却塔、冷凝器、超滤系统、换热器、锅炉水膜除尘及冲灰系统以及沉渣池。本发明可以保证循环冷却水不变质、不发臭，混合汽凝水和部分多次循环的冷却水都得到合理的利用，为制糖企业节约了大量的生产用水，不排放污水，投资省，运行费用低、操作稳定。

Description

糖厂循环冷却水保质处理方法及设备

技术领域

本发明涉及制糖工艺的改进，特别是糖厂汁汽冷凝系统循环冷却水的处理方法及设备。

背景技术

糖厂真空冷凝系统需用大量的冷却水，为了节水减排，冷却水必须循环使用。由于蒸发和煮糖的汁汽冷凝水含有微量SO₂(溶于水形成亚硫酸)和微量糖分，并带入循环冷却水中，使循环冷却水在循环水池内多次循环后浓度增高，在一定温度下，致使循环冷却水发酸发臭，不能长久循环使用。目前，大部分糖厂抽取大量低温原水，轮换循环水池内循环冷却水，使其获得能维持糖厂正常生产的污染物浓度和温度。这就是造成糖厂大量抽取原水，排放COD总量超标的主要原因。

有关公开文献报道了一些糖厂冷凝系统冷却水的综合利用的方法，例如：

1、中国专利：申请号：200610124164.0申请日：2006.12.12名称：煮糖生产用水综合利用的方法及设备，申请(专利权)人：广西贵糖(集团)股份有限公司地址：537102广西壮族自治区贵港市广西贵港市幸福路100号摘要：本发明是一种将煮糖冷凝真空系统中的冷却水和冷凝水分开并且全部重新利用的方法及设备，它是将煮糖罐上方出口的汁气和冷却水同时引入间接冷凝器，在间接冷凝器中，汁气和冷却水走不同的通道，冷凝器接有真空泵，将煮糖罐上方出口形成真空，汁气在间接冷凝器冷凝通到收集罐中，作为工艺用水由制糖厂回用，而冷却水从间接冷凝器出口后通到喷淋池或者热水储罐，作为生产热水或生活热水使用。不仅为制糖企业节约了生产用水，也减轻了污水排放给环境带来的危害。

2、【题名】甘蔗糖厂循环水冷却系统的设计优化【作者】贝德光【刊名】广西轻工业.1996(1).-28-31【关键词】循环复用冷却系统废水处理制糖厂【文摘】甘蔗糖厂为用水大户，节水工作尤其重要。本文作者在参与多个糖厂设计后，通过对各个糖厂以往循环供水系统的设计及实际运行效果的分析，尤其对常用的冷却塔及喷水冷却池冷却系统进行分析，找出所存在的问题，提出解决的办法，并总结出优化设计流程。循环供水及排放系统的流程如下：水源水经过净化进入锅炉、制糖生产、冷却以及作为生活用水，冷却水进入调节水池以后用水泵送到甲乙丙冷凝器，对煮糖设备进行冷却，与蒸发器和车间水池等设备排出的水也进入调节水池，部分冷却水与生活污水直接排放到环境中(该文章用2个附图叙述了改造前后循环供水及排放系统的流程，见原文)。

上述公开文献1提到冷凝水可以作为工艺用水由制糖厂回用，冷却水从间接冷凝器出口后通到喷淋池或者热水储罐，作为生产热水或生活热水使用。文献2设置了一个调节水池，将部分冷却水集中调用，也解决了过去直接排放的水资源浪费问题，但是上述文献还没有最终解决冷却水排放以及调节水池的循环冷却水发酸发臭的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够解决现有糖厂循环冷却水在循环水池内多次循环后浓度增高，使循环水发酸发臭，不能长久循环使用的问题。

为实现上述目的，本发明采用糖厂循环冷却水保质处理新工艺，可以解决糖厂零取水零排放的问题，为此就需要改善循环冷却水的水质，确保循环水长久循环而不腐败，不发臭，形成不外排的独立闭合循环水系统。

本发明糖厂冷凝系统循环冷却水处理方法的工艺过程如下：

一、用碱性物料，一般采用石灰乳、石灰水或氢氧化钠，或者锅炉冲灰水调节循环冷却水的pH值，使其到达中性(pH约7-7.5之间)。由于蒸发和煮糖的汁汽冷凝水中含有微量SO₂成份和糖，经多次循环后，酸性加大很快，易变质腐败而发臭，需加碱中和，从而保证循环冷却水不变质、不变色、不发臭。

二、轮换循环水池内循环冷却水，改善循环水池内的水质，确保循环冷却水长久循环使用。在现行的工艺技术装备下，循环水内微量污染物随着循环时间的延长而浓度增大，最终要外排。为解决这一问题，只有控制蒸发和煮糖的汁汽冷凝水含糖量，当循环冷却水含糖浓度高于汁汽冷凝水含糖浓度后，抽用部分循环冷却水，同时补充低含糖洁净汽凝水，由于出循环水池的冷却水含糖总量大于补充汽凝水的含糖总量，则循环冷却水其含糖量及污染物不会再升高。

三、将部分取出热量后的混合汽凝水冷却至30℃左右，补充循环水池内循环水。

四、将部分经多次循环的冷却水经超滤膜系统过滤后，除去悬浮物、微生物，胶体，然后升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水；或者将部分经多次循环的冷却水送锅炉作为冲灰水，经高温杀灭微生物，利用灰渣的吸附作用去除部分胶体和糖份，再经沉降、过滤，回补循环冷却水；同时也可取部分循环冷却水作为其它用水，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。

上述糖厂循环冷却水保质处理新工艺采用的设备包括循环水池、冷却塔、冷凝器、超滤系统以及换热器，其中冷却塔、冷凝器出口接到循环水池，循环水池出口接超滤系统，换热器进出口接冷却塔和超滤系统。

上述糖厂循环冷却水保质处理新工艺采用的设备也可以包括循环水池、冷却塔、冷凝器、锅炉水膜除尘及冲灰系统、沉渣池以及过滤系统，其中冷却塔、冷凝器出口接到循环水池，循环水池出口接锅炉水膜除尘及冲灰系统，锅炉水膜除尘及冲灰系统接沉渣池，沉渣池接过滤系统后接冷却塔和循环水池。该套设备的不同之处只是将循环水池出口接锅炉水膜除尘及冲灰系统，其处理工艺原理一样。

本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是：

1、保证循环冷却水不变质、不变色、不发臭，轮换循环水池内循环冷却水，改善循环水池内的水质，确保循环冷却水长久循环使用。

2、制糖生产废水资源化，混合汽凝水和部分多次循环的冷却水都得到合理的利用。

3、为制糖企业节约了大量的生产用水，不需补充水源水，也减轻了污水排放给环境带来的危害。

4、该新工艺与间壁式冷凝工艺、生化末端处理工艺相比，具有投资省、运行费用低、操作稳定等优点。

附图说明

图1是本发明的糖厂循环冷却水保质处理新工艺的流程图，干净水用作压榨渗透水。

图2是本发明的糖厂循环冷却水保质处理新工艺的流程图，循环水用作锅炉冲灰水。

如图1所示，本冷凝系统循环冷却水处理方法采用的设备包括循环水池4、冷却塔2、冷凝器3、超滤系统5以及换热器1，其中冷却塔2、冷凝器3出口接到循环水池4，循环水池4出口接超滤系统5，超滤系统5接换热器1，换热器出口接冷却塔2。

具体流程如下：混合汽凝水首先进入换热器1(换热器1可以是板式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器等间壁式换热器)与压榨渗透水进行热量交换，然后进入冷却塔2，冷却到30℃左右，再进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源；从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰乳或石灰水，或者氢氧化钠，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经多次循环的冷却水经过超滤系统5(超滤系统包括超滤膜过滤设备、预处理设备、排浓和反洗设备、自动控制设备、泵等)，除去悬浮物、微生物，胶体，然后进入换热器1升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水；部分经多次循环的冷却水也可以作为其他用途，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以加大混合汽凝水的补充量。

如图2所示，本冷凝系统循环冷却水处理方法采用的设备包括循环水池4、冷却塔2、冷凝器3、锅炉水膜除尘及冲灰系统6、沉渣池7以及过滤系统8，其中冷却塔2、冷凝器3出口接到循环水池4，循环水池4出口接锅炉水膜除尘及冲灰系统6，锅炉水膜除尘及冲灰系统6接沉渣池7，沉渣池7接过滤系统8后接冷却塔2和循环水池4。

具体流程如下：从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰乳、石灰水或氢氧化钠，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经多次循环的冷却水进入锅炉水膜除尘及冲灰系统6，经高温杀灭微生物，利用灰渣的吸附作用去除部分胶体和糖份，再经沉渣池7和过滤系统8，去除悬浮物及灰渣，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，回补循环冷却水；部分循环冷却水也可以作为其他用途，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以使混合汽凝水进入冷却塔2，冷却到30℃左右，再进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源。

具体实施方式

实施例1

90℃左右的混合汽凝水进入板式换热器1，热交换以后温度降低，然后进入冷却塔2继续降温，冷却到30℃左右，进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源；从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰水或石灰乳，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经过超滤系统5，除去悬浮物、微生物，胶体，然后进入换热器1升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水，部分可以作为其他工艺用水，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内重新循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以加大混合汽凝水的补充量。

实施例2

90℃左右的混合汽凝水进入螺旋板式换热器1，热交换以后温度降低，然后进入冷却塔2继续降温，冷却到30℃左右，进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源；从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰乳或石灰水，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经过超滤系统5，除去悬浮物、微生物，胶体，然后进入螺旋换热器1升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水，部分可以作为其他工艺用水，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内重新循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以加大混合汽凝水的补充量。

实施例3

从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰乳或石灰水，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经多次循环的冷却水进入锅炉水膜除尘及冲灰系统6，经高温杀灭微生物，利用灰渣的吸附作用去除部分胶体和糖份，再经沉渣池7和过滤系统8，去除悬浮物及灰渣，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，回补循环冷却水；部分循环冷却水也可以作为其他用途，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以使混合汽凝水进入冷却塔2，冷却到30℃左右，再进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源。

实施例4

90℃左右的混合汽凝水进入列管式换热器1，热交换以后温度降低，然后进入冷却塔2继续降温，冷却到30℃左右，进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源；从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入石灰水，或者氢氧化钠，使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，部分经过超滤系统5，除去悬浮物、微生物，胶体，然后进入列管式换热器1升温至65℃左右送压榨作为压榨渗透水，部分可以作为其他工艺用水，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内重新循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以加大混合汽凝水的补充量。

实施例5

从冷凝器3流出的二次汁汽冷凝水和冷却水一道进入循环水池4，加入氢氧化钠使其到达中性(pH约7-7.5之间)，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，进入循环水池4，循环使用；部分经多次循环的冷却水进入锅炉水膜除尘及冲灰系统6，经高温杀灭微生物，利用灰渣的吸附作用去除部分胶体和糖份，再经沉渣池7和过滤系统8，去除悬浮物及灰渣，然后进入冷却塔2冷却到30℃左右，回补循环冷却水；部分循环冷却水也可以作为其他用途，引出循环水池4，以此促进循环冷却水的轮换，改善循环水池内的水质。大部分循环冷却水在系统内循环使用，如果循环水池4内水量减少，可以使混合汽凝水进入冷却塔2，冷却到30℃左右，再进入循环水池4，作为循环水池内冷却水的补充水源。

Claims (5)

1、一种糖厂循环冷却水保质处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)用碱性物料调节循环冷却水的pH值至中性；

(2)轮换循环水池内循环冷却水，改善循环水池内的水质，当循环冷却水含糖浓度高于汁汽冷凝水含糖浓度后，抽用部分循环冷却水，同时补充低含糖洁净汽凝水；

(3)将部分取出热量后的混合汽凝水冷却至30℃，补充循环水池内循环冷却水；

(4)将部分多次循环的冷却水经超滤膜系统过滤后，除去悬浮物、微生物、胶体，然后通过换热器升温至65℃送压榨作为压榨渗透水；或者将部分多次循环的冷却水送锅炉作为冲灰水，经高温杀灭微生物，利用灰渣的吸附作用去除部分胶体和糖份，再经沉降、过滤，回补循环冷却水；同时还取部分循环冷却水作为其它用水，以此促进循环冷却水的轮换。

2、根据权利要求1所述的糖厂循环冷却水保质处理方法，其特征在于：调节循环冷却水的碱性物料是石灰乳、石灰水或者氢氧化钠。

3、根据权利要求1所述的糖厂循环冷却水保质处理方法，其特征在于：混合汽凝水与压榨渗透水进行热量交换的换热器是板式换热器、螺旋板式换热器或列管式换热器。

4、根据权利要求1所述的糖厂循环冷却水保质处理方法所采用的设备，其特征在于：该设备包括循环水池(4)、冷却塔(2)、冷凝器(3)、超滤系统(5)以及换热器(1)，其中冷却塔(2)、冷凝器(3)出口接到循环水池(4)，循环水池(4)出口接超滤系统(5)，超滤系统(5)接换热器(1)，换热器出口接冷却塔(2)。

5、根据权利要求1所述的糖厂循环冷却水保质处理方法所采用的设备，其特征在于：该设备包括循环水池(4)、冷却塔(2)、冷凝器(3)、锅炉水膜除尘及冲灰系统(6)、沉渣池(7)以及过滤系统(8)，其中冷却塔(2)、冷凝器(3)出口接到循环水池(4)，循环水池(4)出口接锅炉水膜除尘及冲灰系统(6)，锅炉水膜除尘及冲灰系统(6)接沉渣池(7)，沉渣池(7)接过滤系统(8)后接冷却塔(2)和循环水池(4)。

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