CN101724079A - 绿豆淀粉生产节水增效工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种淀粉生产方法和器械，即一种绿豆淀粉生产节水增效工艺及设备，其工艺包括原料清洗、浸泡、粉碎、分离、沉淀工序，其特点是：将淀粉生产工序的排水通过砂石过滤后重复使用，并收取过滤物。所说的砂石过滤所用的设备，是一种管槽状的过滤器，过滤器里面设有砂石过滤层。砂石过滤层采用石英砂或麦饭石颗粒为主要滤料，取材方便，成本低廉，能滤得绿豆淀粉及其副产品生产排水中大部分具有药用价值和保健作用的干物质，大幅度减少废水排放量，达到节约用水、保护环境的目的，经济效益十分显著。

Description

绿豆淀粉生产节水增效工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种淀粉生产方法和装置，即绿豆淀粉生产节水增效工艺及设备。

背景技术

绿豆淀粉(C₆H₁₀O₅)的生产过程中需要大量用水，包括原料清洗、浸泡、粉碎、分离、沉淀等工序中都需要水的参与，用水量高达原料重量的20倍以上。一个年产2000吨淀粉的企业，日排水量多达280吨，加上副产品饲料生产用水，日排水量将达到500吨。目前，除了少量原料清洗用水可重复利用以外，绝大多数用水都是一次性用水，使用后作为废水直接排放。研究表明，上述废水当中，含有大量的蛋白、胡萝卜素、硫胺、核黄素、尼克酸、维生素、铁、钙、锌、硒、磷、钾等有益物质，含量达原料总含量的20％以上。直接排放既污染环境，又浪费资源。近年来，水处理技术发展很快，特别是利用膜技术进行绿豆淀粉生产排水过滤，已经得到了良好的实验成果。可是，绿豆淀粉生产属于传统产业，附加值较低，对于水处理成本的要求比较苛刻，现有技术的成本较高，因而还难以在绿豆淀粉生产中实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高绿豆淀粉生产用水的重复利用率，降低排水量，并能够回收排水中的有益物质，且便于操作、成本低廉的节水增效工艺和设备。

上述目的是由以下技术方案实现的：提出一种绿豆淀粉生产节水增效工艺，包括原料清洗、浸泡、粉碎、分离、沉淀等工序。其特点是：将淀粉生产工序的排水通过砂石过滤，收取过滤物，所得滤过水重复使用。

所说的砂石过滤所用的设备，是一种容器状的过滤器，过滤器里面设有砂石过滤层。

所说的过滤器是一种水槽，水槽里面设有金属网和棉纱网，水槽的后段设有砂石过滤层，砂石过滤层是由砂石颗粒构成，两侧由金属网、棉纱网所包容，砂石过滤层的厚度可调。

所说的过滤器是一种细高的过滤罐，罐体上端有进水口，下端有排水口，进水口通过泵水管与储水池相接，排水口通过输水管和净水池相通，罐内下部是可拆卸的活动罐体，活动罐体内设有砂石过滤层，砂石过滤层的厚度可调，砂石过滤层的两侧设有金属网过和棉纱网。

所说的过滤器是一个反向过滤罐，罐内中部装配砂石过滤层，砂石过滤层的两侧设有金属网和棉纱网，砂石过滤层的厚度可调，罐体下部有进水口，罐体上端有排水口，进水口通过水管向上与高位储水箱相接，排水口通过输水管和净水池相通，罐体下段是可拆卸的活动罐体。

所说的砂石过滤层是由粒径小于0.5mm的石英砂构成的厚100-500mm的石英砂过滤层。

所说的砂石过滤层是由粒径为0.5-2mm的麦饭石颗粒构成的厚100-500mm麦饭石过滤层。

所说砂石过滤层包括石英砂过滤层和麦饭石颗粒过滤层。

所说砂石过滤层是粒径为1mm的麦饭石和粒径0.5mm的石英砂按体积比3∶7的比例混合配成。

本发明的有益效果是：采用砂石颗粒为主要滤料的过滤器，可以通过调整滤料厚度等参数，得到所需要的滤级，能滤得绿豆淀粉生产排水中大部分具有营养价值和保健作用的干物质，并使废水净化重复利用，达到了节水节能、保护环境、回收资源、的目的。由于过滤装置取材方便，成本低廉，因而经济效益十分显著。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的俯视图；

图3是第二种实施例的主视图；

图4是第三种实施例的主视图。

图中可见：水槽1，金属网2，棉纱网3，定位块4，砂石过滤层5，调整螺杆6，定位板7，密封框架8，排水口9，泵水管10，进水口11，过滤罐12，活动罐体13，高位水箱14，反向过滤罐15。

具体实施方式

第一种实施例：图1、2表示一种水槽1式过滤器，水槽1前段设有金属网2过滤层和多道棉纱网3过滤层。金属网2和棉纱网3过滤层均由框架8支撑，插装在槽壁上的固定块4之间。在水槽1的后段设有一道竖立的上砂石过滤层5和一道水平的砂石过滤层5。以年产2000吨淀粉生产规模为例，可参考以下规格的水槽。水槽长20米、宽5米、高1米，水槽入口处设有60目的金属网2，最好采用铜纱网，再往里每隔5米设一道棉纱网3。后面的竖立砂石过滤层5，是用粒径为0.5-2mm麦饭石颗粒构成，厚度可在100-500mm之间。麦饭石过滤层两侧各有一道棉纱网3过滤层，棉纱网3的外面有一层金属网2，棉纱网3和金属网2的周围有与槽壁密封配合的框架4，把麦饭石颗粒封闭在里面。在麦饭石过滤层的后面水槽向下弯折，里面设有一个水平的砂石过滤层5，这个砂石过滤层5是用粒径小于0.5mm的石英砂构成，厚度可在100-500mm内调整。石英砂过滤层两侧也是采用棉纱网3、金属网2以及密封框架8封闭，下面由定位块4支持。在石英砂过滤层的下面为排水口9，下面设有接水池。工作时，将绿豆加水进行清洗，清洗用水经沉淀和过滤再重复用于清洗工序。将清洗过的绿豆按常规方法进行浸泡、平筛除砂、粉碎磨浆、滚筛除渣分离、浆液调酸，再经三次沉淀、祛除上清液得湿淀粉，湿淀粉烘干得淀粉成品。排水经离心分离和浓缩干燥得副产品饲料，所得废水进入砂石过滤工序。

生产排水进入水槽1，较大杂质在入口处即被铜纱金属网2挡在槽外，定时清除。其余液体经三道棉纱网3过滤，部分团絮状蛋白被滤出，然后通过砂石过滤层，余下的有益物质大部分被截留。下面仅例举一份检测数据，其中数据为每100克原料的废水滤取量：

成分名称	含量	成分名称	含量	成分名称	含量
						蛋白质(克)	6.8	脂肪(克)	0.2	碳水化合物(克)	8
膳食纤维(克)	1.4	维生素A(毫克)	13	胡萝卜素(毫克)	90
						硫胺素(微克)	0.21	尼克酸(毫克)	1	核黄素(毫克)	0.1
维生素C(毫克)	8.2	维生素E(T)(毫克)	7.95	钙(毫克)	68
						(β-γ)-E	9.2	δ-E	0.2	钠(毫克)	2.2
磷(毫克)	257	钾(毫克)	771	镁(毫克)	105
						铁(毫克)	5.2	锌(毫克)	1.18	硒(微克)	3.21
铜(毫克)	0.8	锰(毫克)	0.9

从砂石过滤层的单一断面来看，麦饭石颗粒层或石英砂层颗粒间的孔径约100-200微米，可是经过多层的叠加，加之滤出物的吸附和堵塞，可以达到纳米级的过滤水平。在实际生产中，要通过模拟实验，来确定用砂的粒径、砂层的厚薄等参数，并得到近似的当量计算公式，并在生产过程中通过检验随时调整。实验证明，只要参数得当，麦饭石颗粒和石英砂过滤层能够达到或接近膜过滤的效果。

上述水槽应当配备两个以上，轮流使用，分别清理。清理时可以把麦饭石颗粒或石英砂取出清洗，再通过浓缩就可以得到吸附的干物质。麦饭石和石英砂都便于清洗，洗过之后还可以重复利用。我国的绿豆产区多处于沙区，通过洗选就可以得到高纯度石英砂，资源非常丰富，成本极低。经过过滤的水经检验达到重新使用的标准，然后送回系统中继续使用。所得的滤出物可作为营养品或保健品的原料，通过分选得到各种物质，还可以出售给专业厂家另行加工。

此外，所采用的麦饭石颗粒，自身富含大量对人体有益的微量元素和营养物质，而且具有较强的吸附能力，制成过滤层效果更佳。由于麦饭石资源有限，可根据情况选用。可以考虑以单独采用麦饭石颗粒，也可以单独采用石英砂，还可以如图1、2所示，两者配合使用。特别提倡以粒径为1mm的麦饭石和粒径0.5mm的石英砂按体积比3∶7的比例混合配成滤料，吸附效果显著增强。

砂石过滤层厚度的调整方式是很多的，图中仅例举一种方式：沙石过滤层两侧均有棉纱网3、金属网2，周围有框架8支撑，框架8和槽壁为密封配合，在槽内形成两道相对的过滤层，前面过滤层的前侧由槽壁上的固定块4定位，后面过滤层的后侧由调整螺杆6推顶，调整螺杆6穿在一块与槽壁连接的定位板7上，转动螺杆上的螺母，即可调整后过滤层的位置，然后再向两个过滤层之间填装沙石颗粒即可得到所需要的砂石过滤层的厚度。

在实际生产中，砂石过滤层的参数确定和调整比较困难，有益物质的截留往往也不彻底，但只要循环用水，各种有益物质也不会流失。在过滤质量及水质净化指标较低的情况下，可以采用定期排放的措施，保证水质达标，一般可经过4-5次循环排放一次，和目前一次一排相比，用水量也可以成倍降低。

第二种实施例：如图3所示，这种过滤器是一个细高的过滤罐12。过滤罐12的前面有一个水槽1。水槽1里面有多道金属网2和棉纱网3，后面还有一道砂石过滤层5，砂石过滤层5的后面是一个水池，里装有一支潜水泵和竖立向上的泵水管10，泵水管10的上端接过滤罐12的进水口11。过滤罐12高20米以上，径粗2米左右。罐体下段是一段可拆卸的活动罐体13，活动罐体13里面设有一个砂石过滤层5，砂石过滤层5上下两面都是由铜纱金属网2和棉纱网3构成，中间是粒径为0.5mm的石英砂构成的500mm厚的过滤层，水从上向下通过砂石过滤层而被净化，从排水口8放出进行重复利用。工作一定时间后，停止泵水，待罐内的水放完，打开活动罐体13，收集过滤层上的物料，并将过滤层拆解，更换石英砂，将用过的石英砂进行水洗后再用，所得洗砂水浓缩得干物质，连同所收集的物料进一步分选，得到各种有用物质。

第三种实施例：如图4所示，在储水池或水槽1里面通过泵水管10把排水提升到高位水箱14，再进入反向过滤罐15，反向过滤罐15里面也设有砂石过滤层5，两侧也是用金属网2和棉纱网3覆盖。和其他过滤设备不同的是，反向过滤罐15的进水口10在砂石过滤层5的下面，而排水口8却在砂石过滤层5的上面，水靠压力由下向上行通过过滤层。这种方式的优点是砂石过滤层5不易堵塞，使用周期明显延长。由图可见，这种过滤罐15的下段是可拆卸的活动罐体12，可定时打开，收取过滤物。过滤层的砂石也可定期更换。

Claims (9)

1.一种绿豆淀粉生产节水增效工艺，包括原料清洗、浸泡、粉碎、分离、沉淀工序。其特点是：将淀粉生产工序的排水通过砂石过滤，收取过滤物，所得滤过水重复使用。

2.一种绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的设备是一种容器状的过滤器，过滤器里面设有砂石过滤层(5)。

3.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的过滤器是一种水槽(1)，水槽(1)里面设有金属纱网(2)和棉纱网(3)，水槽(1)的后部设有砂石过滤层(5)，砂石过滤层(5)的两侧由金属纱网(2)和棉纱网(3)支撑，砂石过滤层(5)的厚度可调。

4.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的过滤器是一种细高的过滤罐(12)，罐体上端有进水口(11)，下端有排水口(9)，进水口(11)通过泵水管(10)与水槽(1)的储水池相接，排水口(9)通过输水管和净水池相通，罐内下部是可拆卸的活动罐体(13)，活动罐体(13)内设有砂石过滤层(5)，砂石过滤层(5)的厚度可调，砂石过滤层(5)的两侧设有金属纱网(2)和棉纱网(3)。

5.根据权利要2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的过滤器是一个反向过滤罐(15)，罐内中部装配砂石过滤层(5)，砂石过滤层的两侧设有金属纱网(2)和棉纱网(3)，砂石过滤层(5)的厚度可调，罐体下部有进水口(11)，罐体上端有排水口(9)，进水口(11)通过水管向上与高位储水箱(14)相接，排水口(9)通过输水管和净水池相通，罐体下段是可拆卸的活动罐体(13)。

6.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的砂石过滤层(5)是由粒径小于0.5mm的石英砂构成的厚100-500mm的石英砂过滤层。

7.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说的砂石过滤层(5)是由粒径为0.5-2mm麦饭石颗粒构成的厚100-500mm麦饭石过滤层。

8.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说砂石过滤层(5)包括石英砂过滤层和麦饭石颗粒过滤层。

9.根据权利要求2所述的绿豆淀粉生产节水增效设备，其特征在于：所说砂石过滤层(5)是粒径为1mm的麦饭石和粒径0.5mm的石英砂按体积比3∶7的比例混合配成。

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