CN110526469A - 一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统，包括以下步骤：S1、设置用于发酵废水前置处理的卧螺离心机，设置用于卧螺离心后清液二级浓缩处理的碟片式离心机，设置离心清液罐、进料缓冲罐、浓液罐、流化床干燥机组和乳化泵；S2、将蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐；S3、在离心清液罐内加入絮凝剂；S4、卧螺离心机和碟片式离心机对离心浓液进行二级分离；通过将离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐，清液输送至污水处理系统，发酵醪液处理工艺可通过三级分离，分离出绝大部分菌体蛋白。增加饲料产品产出，减少离心清液中固形物对后续污水处理工艺的影响。
Description
技术领域
本发明属于煤气生物发酵法制乙醇发酵污水处理技术领域，具体涉及一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统。
背景技术
煤气发酵制乙醇是以一氧化碳为碳源经菌体生物发酵生产乙醇的新技术，发酵废水经蒸馏提取乙醇后，废水中含有一定量的菌体蛋白，为污水处理增加了非常大的难度，同时废水中含有的菌体蛋白成分单一、粗蛋白含量高，是一种附加值很高的蛋白饲料，可广泛用于水产、畜禽喂养。菌体蛋白粉可替代一部分鱼粉应用于饲料行业，以减少高等级蛋白饲料对海洋鱼类的依赖。具有非常大的环保及经济意义，为此，我们提出一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，包括以下步骤：
S1、设置用于发酵废水前置处理的卧螺离心机，设置用于卧螺离心后清液二级浓缩处理的碟片式离心机，设置离心清液罐、进料缓冲罐、浓液罐、流化床干燥机组和乳化泵；
S2、将蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐；
S3、在离心清液罐内加入絮凝剂；
S4、卧螺离心机和碟片式离心机对离心浓液进行二级分离；
S5、卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，经转子泵输送至流化床干燥机组进行干燥；
S6、在将所述离心浓液输送转子泵后、流化床干燥机组前，设置管线式高剪切分散乳化机，对所述离心浓液进行分散、乳化机均质处理；
S7、完成对发酵废水的处理及菌体蛋白的回收。
本发明作为进一步优选的：所述卧螺离心机处理量≥122m3/h，转速≥3000转/分钟，所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀。
本发明作为进一步优选的：在S3中，所述絮凝剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁中的任意一种，所述聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁的添加量为0.01‰-0.1‰。
本发明作为进一步优选的：所述离心浓液罐内配置有立式搅拌器，罐内设置折流板，所述浓液罐采用锥体罐。
本发明作为进一步优选的：所述卧螺离心机处理量≥12m3/h，转速≥3000转/分钟，碟片离心机处理量≥4m3/h，碟片离心机转速＞4000转/分钟，分离因素＞8000。
本发明作为进一步优选的：所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀，碟片离心机设有在线自动清洗的自动清洗系统。
本发明作为进一步优选的：碟片离心机清洗时，采用2-3％浓度、60-90℃氢氧化钠溶液进行清洗。
本发明作为进一步优选的：所述流化床干燥机组进料泵采用转子泵或螺杆泵。
本发明还提供了一种发酵废水处理及菌体蛋白回收系统，包括卧螺离心机处理系统、蝶式分离机二级处理系统和流化床干燥系统，所述卧螺离心机处理系统连接蝶式分离机二级处理系统，所述蝶式分离机二级处理系统连接流化床干燥系统；
所述卧螺离心机处理系统，用于发酵废水前置处理；
所述蝶式分离机二级处理系统，用于卧螺离心后清液二级浓缩处理；
所述流化床干燥系统，用于对卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，进行干燥。
本发明作为进一步优选的：所述卧螺离心机处理系统包括蒸馏塔、卧螺离心机和温度计，所述蒸馏塔连接所述卧螺离心机，所述温度计连接所述卧螺离心机，所述蝶式分离机二级处理系统包括碟式分离机和离心泵，所述离心泵连接所述碟式分离机，所述流化床干燥系统包括流化床和转子泵，所述转子泵连接所述流化床。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及系统，与现有技术相比，具有以下优点：
通过将离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐，清液输送至污水处理系统，发酵醪液处理工艺可通过三级分离，分离出绝大部分菌体蛋白。增加饲料产品产出，减少离心清液中固形物对后续污水处理工艺的影响。
附图说明
图1为本发明系统的流程图；
图2为本发明系统的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供了如图1所示的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，包括以下步骤：
S1、设置用于发酵废水前置处理的卧螺离心机，设置用于卧螺离心后清液二级浓缩处理的碟片式离心机，设置离心清液罐、进料缓冲罐、浓液罐、流化床干燥机组和乳化泵；
S2、将蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐；
S3、在离心清液罐内加入絮凝剂；
S4、卧螺离心机和碟片式离心机对离心浓液进行二级分离；
S5、卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，经转子泵输送至流化床干燥机组进行干燥；
S6、在将所述离心浓液输送转子泵后、流化床干燥机组前，设置管线式高剪切分散乳化机，对所述离心浓液进行分散、乳化机均质处理；
S7、完成对发酵废水的处理及菌体蛋白的回收。
本发明具体的：所述卧螺离心机处理量≥12m2m3/h，转速≥3000转/分钟，所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀。
通过采用上述方案，可以控制卧螺离心机进料流量稳定性。
本发明具体的：在S3中，所述絮凝剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁中的任意一种，所述聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁的添加量为0.01‰。
本发明具体的：所述离心浓液罐内配置有立式搅拌器，罐内设置折流板，所述浓液罐采用锥体罐。
通过采用上述方案，可以对离心浓液罐进行更好的搅拌。
本发明具体的：所述卧螺离心机处理量≥2m3/h，转速≥3000转/分钟，碟片离心机处理量≥4m3/h，碟片离心机转速＞4000转/分钟，分离因素＞8000。
本发明具体的：所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀，碟片离心机设有在线自动清洗的自动清洗系统。
通过采用上述方案，可以对碟片离心机进行自动清洗，同时可以使卧螺离心机进料流量更加稳定。
本发明具体的：碟片离心机清洗时，采用2％浓度、60℃氢氧化钠溶液进行清洗。
本发明具体的：所述流化床干燥机组进料泵采用转子泵或螺杆泵。
本发明还提供了一种发酵废水处理及菌体蛋白回收系统，包括卧螺离心机处理系统、蝶式分离机二级处理系统和流化床干燥系统，所述卧螺离心机处理系统连接蝶式分离机二级处理系统，所述蝶式分离机二级处理系统连接流化床干燥系统；
所述卧螺离心机处理系统，用于发酵废水前置处理；
所述蝶式分离机二级处理系统，用于卧螺离心后清液二级浓缩处理；
所述流化床干燥系统，用于对卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，进行干燥。
本发明具体的：所述卧螺离心机处理系统包括蒸馏塔、卧螺离心机和温度计，所述蒸馏塔连接所述卧螺离心机，所述温度计连接所述卧螺离心机，所述蝶式分离机二级处理系统包括碟式分离机和离心泵，所述离心泵连接所述碟式分离机，所述流化床干燥系统包括流化床和转子泵，所述转子泵连接所述流化床。
本实施例中：经蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐，进料缓冲罐和卧螺离心机进料泵连通；卧螺离心机连通到浓液罐和离心清液罐；碟片离心机与离心清液罐和浓液罐连通；碟片离心机与浓液罐和污水处理连通；浓液罐和流化床干燥机组连通；流化床干燥机组与乳化泵和产品包装连通。
工作原理：发酵缓冲罐内废水经泵输送至卧螺离心机，废水经卧螺离心机高速分离，含菌体蛋白重液分布到转鼓壁，经螺旋输送至浓液罐；含水较多的清液进入离心清液罐，经卧螺离心机分离后的离心清液，进入离心清液罐，经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的清液进入离心清液罐，浓液进入浓液罐。离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐，清液输送至污水处理系统，发酵醪液处理工艺可通过三级分离，分离出绝大部分菌体蛋白。增加饲料产品产出，减少离心清液中固形物对后续污水处理工艺的影响。
实施例二
本发明还提供了如图1所示的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，与实施例一不同的是：
所述聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁的添加量为0.05‰。
所述碟片离心机清洗时，采用2.5％浓度、75℃氢氧化钠溶液进行清洗。
工作原理：发酵缓冲罐内废水经泵输送至卧螺离心机，废水经卧螺离心机高速分离，含菌体蛋白重液分布到转鼓壁，经螺旋输送至浓液罐；含水较多的清液进入离心清液罐，经卧螺离心机分离后的离心清液，进入离心清液罐，经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的清液进入离心清液罐，浓液进入浓液罐。离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐，清液输送至污水处理系统，发酵醪液处理工艺可通过三级分离，分离出绝大部分菌体蛋白。增加饲料产品产出，减少离心清液中固形物对后续污水处理工艺的影响。
实施例三
本发明还提供了如图1所示的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，与实施例一不同的是：
所述聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁的添加量为0.1‰。
所述碟片离心机清洗时，采用3％浓度、90℃氢氧化钠溶液进行清洗。
工作原理：发酵缓冲罐内废水经泵输送至卧螺离心机，废水经卧螺离心机高速分离，含菌体蛋白重液分布到转鼓壁，经螺旋输送至浓液罐；含水较多的清液进入离心清液罐，经卧螺离心机分离后的离心清液，进入离心清液罐，经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的清液进入离心清液罐，浓液进入浓液罐。离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机，经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐，清液输送至污水处理系统，发酵醪液处理工艺可通过三级分离，分离出绝大部分菌体蛋白。增加饲料产品产出，减少离心清液中固形物对后续污水处理工艺的影响。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置用于发酵废水前置处理的卧螺离心机，设置用于卧螺离心后清液二级浓缩处理的碟片式离心机，设置离心清液罐、进料缓冲罐、浓液罐、流化床干燥机组和乳化泵；
S2、将蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐；
S3、在离心清液罐内加入絮凝剂；
S4、卧螺离心机和碟片式离心机对离心浓液进行二级分离；
S5、卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，经转子泵输送至流化床干燥机组进行干燥；
S6、在将所述离心浓液输送转子泵后、流化床干燥机组前，设置管线式高剪切分散乳化机，对所述离心浓液进行分散、乳化机均质处理；
S7、完成对发酵废水的处理及菌体蛋白的回收。
2.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述卧螺离心机处理量≥12m3/h，转速≥3000转/分钟，所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀。
3.根据权利要求2所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：在S3中，所述絮凝剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁中的任意一种，所述聚丙烯酰胺阳离子、聚丙烯酰胺阴离子、聚合硫酸铁或聚氯化铁的添加量为0.01‰-0.1‰。
4.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述离心浓液罐内配置有立式搅拌器，罐内设置折流板，所述浓液罐采用锥体罐。
5.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述卧螺离心机处理量≥12m3/h，转速≥3000转/分钟，碟片离心机处理量≥4m3/h，碟片离心机转速＞4000转/分钟，分离因素＞8000。
6.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述卧螺离心机进料管道内设有用于控制卧螺离心机进料流量稳定性的流量计及调节阀，碟片离心机设有在线自动清洗的自动清洗系统。
7.根据权利要求6所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：碟片离心机清洗时，采用2-3％浓度、60-90℃氢氧化钠溶液进行清洗。
8.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述流化床干燥机组进料泵采用转子泵或螺杆泵。
9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的发酵废水处理及菌体蛋白回收系统，其特征在于，包括卧螺离心机处理系统、蝶式分离机二级处理系统和流化床干燥系统，所述卧螺离心机处理系统连接蝶式分离机二级处理系统，所述蝶式分离机二级处理系统连接流化床干燥系统；
所述卧螺离心机处理系统，用于发酵废水前置处理；
所述蝶式分离机二级处理系统，用于卧螺离心后清液二级浓缩处理；
所述流化床干燥系统，用于对卧螺离心机及蝶式离心机二级分离后的离心浓液，进行干燥。
10.根据权利要求1所述的一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺，其特征在于：所述卧螺离心机处理系统包括蒸馏塔、卧螺离心机和温度计，所述蒸馏塔连接所述卧螺离心机，所述温度计连接所述卧螺离心机，所述蝶式分离机二级处理系统包括碟式分离机和离心泵，所述离心泵连接所述碟式分离机，所述流化床干燥系统包括流化床和转子泵，所述转子泵连接所述流化床。
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