CN113015704B - 来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环 - Google Patents

来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环 Download PDF

Info

Publication number
CN113015704B
CN113015704B CN201980050825.5A CN201980050825A CN113015704B CN 113015704 B CN113015704 B CN 113015704B CN 201980050825 A CN201980050825 A CN 201980050825A CN 113015704 B CN113015704 B CN 113015704B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium sulfate
unit
starch
less
process water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980050825.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113015704A (zh
Inventor
卡洛斯·爱德华多·乌尔塔多冈萨雷斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yiruian Food Ingredients Co ltd
Original Assignee
Yiruian Food Ingredients Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yiruian Food Ingredients Co ltd filed Critical Yiruian Food Ingredients Co ltd
Publication of CN113015704A publication Critical patent/CN113015704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113015704B publication Critical patent/CN113015704B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/16—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/425—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/101—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/002—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage comprising an initial buffer container
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/06—Pressure conditions
    • C02F2301/066—Overpressure, high pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/18—Removal of treatment agents after treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/24—Separation of coarse particles, e.g. by using sieves or screens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

本说明书公开了用于处理来自淀粉工艺的工艺用水的系统和方法，并且更具体地，公开了用于将得自工艺用水的浓缩硫酸钠溶液再循环至淀粉工艺的系统和方法。

Description

来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环
交叉引用
本案要求2018年8月14日提交的国际专利申请序列号PCT/CN2018/100350的优先权，所述参考文献据此全文以引用方式并入。
技术领域
本说明书公开了用于处理来自淀粉工艺的工艺用水的系统和方法，并且更具体地，公开了用于将得自工艺用水的浓缩硫酸钠溶液再循环至淀粉工艺的系统和方法。
背景技术
硫酸钠可以作为加工助剂添加到淀粉工艺(诸如羟丙基化工艺)中。硫酸钠在该工艺期间不被消耗。相反，它保留在淀粉产物回收期间所排出的工艺用水中。硫酸钠虽然可用于淀粉工艺，但也是受管制的污染物。因此，必须先将硫酸钠从工艺用水中去除，之后才可以将工艺用水从淀粉加工厂排出。然而，由于硫酸钠可用于淀粉工艺，则还希望回收硫酸钠，使得其可以再循环到淀粉工艺中。
然而，工艺用水通常还包括固体和溶解的淀粉材料，以及溶解的阳离子，这些物质如果不适当处理，可能使水处理工艺变得脏污并且污染硫酸钠。以引用方式全文并入本申请的美国公布号2017-0088451公开了用于从淀粉羟丙基化工艺用水中去除污染物以及用于使基本上纯的硫酸钠再结晶的系统。然而，结晶是能量密集的：它需要将硫酸钠溶液冷却至介于0℃和5℃之间，并且将冷却的溶液离心以回收晶体。因此，需要用于从淀粉工艺的工艺用水中获得可用的硫酸钠终产物的低能量密集的系统和方法。
附图说明
图1是描绘系统的一个说明性实施方案的框图。
发明内容
一个实施方案涉及一种系统，该系统包括：膜生物反应器单元，该膜生物反应器单元联接到淀粉工艺；阳离子交换单元，该阳离子交换单元联接到膜生物反应器单元；和高压过滤单元，该高压过滤单元联接到阳离子交换单元和淀粉工艺。(在本说明书所述的各种实施方案中，如果两个元件之间存在允许工艺用水在这些元件之间流动的直接连接或间接连接，则其中一个元件联接到另一个元件。)在其他实施方案中，该系统还包括联接在高压过滤系统和淀粉工艺之间的一个或多个储存槽。一些实施方案涉及包括膜生物反应器单元的系统，该膜生物反应器单元包括膜生物反应器膜、低压过滤单元和充气生物反应器单元中的一者或多者。在一个或多个实施方案中，膜生物反应器膜具有管状构型、螺旋构型、中空纤维构型或平片构型中的一种。还有其他实施方案涉及包括低压过滤单元的系统，该低压过滤单元具有下述过滤器：该过滤器具有介于1微米至0.02微米之间、或0.7微米至0.25微米、或0.5微米至0.03微米、或0.4微米至0.03微米的孔径，或者在过滤器的两端具有10kPa至600kPa、或20kPa至500kPa、或30kPa至400kPa、或40kPa至80kPa的压降。各种实施方案涉及包括阳离子交换单元的系统，该阳离子交换单元使用羧酸型、氨基膦酸型、亚氨基二乙酸型或磺酸型的阳离子交换剂。另外的实施方案涉及包括高压过滤单元的系统，该高压过滤单元包括一个或多个过滤器。在另外的实施方案中，高压过滤单元包括下述过滤器(或第一过滤器)：该过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da的截留分子量，或者在过滤器(或第一过滤器)两端的至少6,000kPa或至少7,000kPa、或至少8,000kPa、或至少9,000kPa、或至少10,000kPa的压降。在另外的实施方案中，高压过滤单元包括一个或多个反渗透过滤器、或者第一过滤器和第二过滤器，第二过滤器位于第一过滤器的上游(即，将第二过滤器放置为使得工艺用水先到达第二过滤器，之后才到达第一过滤器)。在附加的实施方案中，高压过滤单元包括下述第二过滤器：该第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量。更多的实施方案涉及下述第二过滤器：该第二过滤器在过滤器的两端具有1kPa至6,000kPa、或100kPa至5,000kPa、或1,000kPa至4,500kPa、或1,300kPa至4,100kPa的压降。另外的实施方案涉及为纳滤过滤器的第二过滤器，或涉及包括纳滤过滤器和反渗透过滤器的高压过滤单元。
另一个实施方案涉及还包括净化单元的系统，该净化单元联接在高压过滤单元和淀粉工艺或储存槽之间，所述净化单元包括活性炭单元、照射单元和低压过滤单元中的一者或多者。在净化单元的一个或多个实施方案中，照射单元包括紫外光源，但是可以包括适用于淀粉工艺或淀粉工艺水处理设施的任何辐射源。还有其他实施方案涉及包括低压过滤单元的净化单元，该低压过滤单元具有下述过滤器：该过滤器具有介于1微米至0.02微米之间、或0.7微米至0.25微米、或0.5微米至0.03微米、或0.4微米至0.03微米的孔径，或者在过滤器两端的10kPa至600kPa、或20kPa至500kPa、或30kPa至400kPa、或40kPa至80kPa的压降。
又一个实施方案涉及包括预处理单元的系统，该预处理单元联接在淀粉工艺和膜生物反应器单元之间，所述预处理单元包括筛分单元、固体分离单元和均衡槽中的一者或多者。在一些实施方案中，固体去除单元是倾斜的板式分离器。
另一个实施方案涉及一种系统，该系统包括：膜生物反应器单元，该膜生物反应器单元被配置为处理来自淀粉工艺的包含硫酸钠的工艺用水；阳离子交换单元，该阳离子交换单元被配置为处理来自膜生物反应器单元的渗透物；和高压过滤单元，该高压过滤单元被配置为：接收来自阳离子交换单元的渗透物；浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠，以获得具有至少100,000mg/L硫酸钠、或至少150,000mg/L硫酸钠、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多300,000mg/L的浓缩硫酸钠溶液，以及将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺。又一个实施方案涉及还包括预处理单元的系统，该预处理单元被配置为从淀粉工艺获得工艺用水；均衡工艺用水的化学需氧量和/或磷含量；以及向膜生物反应器单元提供工艺用水。又一个实施方案涉及还包括净化单元的系统，该净化单元被配置为：接收浓缩硫酸钠溶液；通过至少将浓缩硫酸钠溶液的化学需氧量降低至小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L，来净化所述溶液；以及将所述溶液再循环到淀粉工艺。
另一个实施方案涉及包括膜生物反应器单元的系统，该膜生物反应器单元被配置为通过与淀粉工艺直接联接或间接联接来处理来自淀粉工艺的工艺用水。在一个或多个实施方案中，膜生物反应器单元被配置为通过降低工艺用水中的有机物含量(或化学需氧量)来处理工艺用水。在各种实施方案中，膜生物反应器单元被配置为将化学需氧量从至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或至少16,000mg(O2)/L、或至多约30,000mg(O2)/L降低至小于约250mg(O2)/L。还有其他实施方案涉及下述膜生物反应器单元：该膜生物反应器单元被配置为通过包括膜生物反应器膜、充气生物反应器和低压过滤单元中的一者或多者来处理来自淀粉工艺的工艺用水。在各种实施方案中，膜生物反应器单元被配置为通过使用具有管状构型、螺旋构型、中空纤维构型或平片构型中的一种的膜生物反应器膜来处理工艺用水。还有另外的实施方案涉及下述膜生物反应器单元：该膜生物反应器单元被配置为通过使用充气生物反应器单元来处理工艺用水，该充气生物反应器单元被配置为使用适于分解工艺用水中的有机物质的细菌、酶或化学反应物来分解工艺用水中的有机内容物。还有其他实施方案涉及下述膜生物反应器单元：该膜生物反应器单元被配置为通过使用低压过滤单元来处理工艺用水，该低压过滤单元具有下述过滤器：该过滤器具有介于1微米至0.02微米之间、或0.7微米至0.25微米、或0.5微米至0.03微米、或0.4微米至0.03微米的孔径，并且/或者在过滤器的两端具有10kPa至600kPa、或20kPa至500kPa、或30kPa至400kPa、或40kPa至80kPa的压降。另一个实施方案涉及下述膜生物反应器单元：该膜生物反应器单元包括充气生物反应器单元、膜生物反应器膜和低压过滤单元，该膜生物反应器单元被配置为使得i)充气生物反应器单元分解来自淀粉工艺的工艺用水中的有机材料，并且膜生物反应器膜和/或低压过滤单元去除分解的有机内容物，以及ii)来自膜生物反应器单元的渗透物的化学需氧量小于250mg(O2)/L。又一个实施方案涉及下述膜生物反应器单元：该膜生物反应器单元被配置为从工艺用水中去除有机内容物，使得有机内容物不太可能使系统内的下游过滤器变得脏污，这些下游过滤器包括但不限于纳米膜过滤器和/或反渗透过滤器。
另一个实施方案涉及包括阳离子交换单元的系统，该阳离子交换单元被配置为通过直接或间接地联接到膜生物反应器单元来处理来自膜生物反应器的渗透物。其他实施方案涉及下述阳离子交换单元：该阳离子交换单元被配置为通过从来自膜生物反应器单元的渗透物中去除二价阳离子(例如，钙离子或镁离子)来处理该渗透物，此类阳离子可以天然存在于用于淀粉工艺的水中并且/或者可以作为淀粉工艺中的加工助剂(例如碳酸钙)添加。还有其他实施方案涉及下述阳离子交换单元：该阳离子交换单元被配置为将来自膜生物反应器单元的渗透物的二价阳离子含量从至少50mg/L、或至少75mg/L、或至少100mg/L、或至少150mg/L降低至低于1mg/L。还有其他实施方案涉及下述阳离子交换单元：该阳离子交换单元被配置为从膜生物反应器单元的渗透物中去除二价阳离子内容物，使得二价阳离子不太可能使系统内的下游过滤器变得脏污，这些下游过滤器包括但不限于纳米膜过滤器和/或反渗透过滤器。在一个或多个实施方案中，阳离子交换单元被配置为通过具有羧酸型、氨基膦酸型、亚氨基二乙酸型或磺酸型阳离子交换剂中的一种来处理来自膜生物反应器单元的渗透物。
另一个实施方案涉及包括高压过滤单元的系统，该高压过滤单元被配置为：接收来自阳离子交换单元的渗透物；浓缩所述渗透物中的硫酸钠，以获得包含至少100,000mg/L、或至少150,000mg/L、或180,000mg/L、或200,000mg/L、或至多约300,000mg/L硫酸钠的浓缩硫酸钠溶液；以及通过直接或间接地联接到阳离子交换单元和淀粉工艺这两者，来将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺。在一些实施方案中，高压过滤系统被配置为通过将硫酸钠保留在保留物中并且释放包含小于500mg/L硫酸钠或小于235mg/L硫酸钠的渗透物，来浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠。在一些其他实施方案中，高压过滤系统被配置为通过以下方式从阳离子交换单元的渗透物获得浓缩硫酸钠：i)将硫酸钠保留在第一保留物中并且释放包含小于500mg/L硫酸钠或小于235mg/L硫酸钠的第一渗透物，以及通过将硫酸钠保留在第二保留物中并且释放包含小于500mg/L硫酸钠或小于235mg/L硫酸钠的第二渗透物，来进一步浓缩所述第一保留物中的硫酸钠。在各种实施方案中，高压过滤单元被配置为通过以下方式来获得浓缩硫酸钠溶液：i)使用一个或多个过滤器(或第一过滤器)，所述过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da，以及为其间的所有截留值的截留分子量，和/或ii)在一个或多个过滤器的两端具有至少6,000kPa或至少7,000kPa、7,000kPa、或至少8,000kPa、或至少9,000kPa、或至少10,000kPa的压降，和/或iii)使用一个或多个反渗透过滤器。在一些其他实施方案中，高压过滤系统被配置为通过以下方式获得浓缩硫酸钠溶液：i)在第一过滤器上游使用第二过滤器，该第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量，和/或ii)在过滤器的两端具有从1kPa至6,000kPa、或从100kPa至5,000kPa、或从1,000kPa至4,500kPa、或1,300kPa至4,100kPa的压降，和/或iii)为纳滤过滤器。在还有其他实施方案中，高压过滤单元被配置为通过以下方式从阳离子交换单元的渗透物获得浓缩硫酸钠溶液：形成硫酸钠浓度介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液(或第一保留物)，以及从该稀硫酸钠溶液获得浓缩硫酸钠溶液(或第二保留物)。还有其他实施方案涉及下述高压过滤系统：该高压过滤系统被配置为通过以下方式从阳离子交换单元的渗透物获得浓缩硫酸钠溶液：使用第一过滤器和第二过滤器(第二过滤器在第一过滤器的上游)，以及使用所述第二过滤器获得稀硫酸钠溶液，并且使用所述第一过滤器获得浓缩硫酸钠溶液。又一个实施方案涉及下述高压过滤单元，该高压过滤单元被配置为i)接收来自阳离子交换单元的渗透物；ii)使用第二过滤器或纳滤过滤器浓缩所述渗透物中的硫酸钠，以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液；iii)使用第一过滤器或反渗透过滤器将所述稀硫酸钠溶液中的硫酸钠浓缩，以获得浓缩硫酸钠溶液，所述溶液具有至少100,000mg/L、至少150,000mg/L、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多约300,000mg/L的硫酸钠浓度；以及iv)将浓缩硫酸钠溶液提供给淀粉工艺。
另一个实施方案涉及还包括预处理单元的系统，该预处理单元被配置为从淀粉工艺获得工艺用水；均衡工艺用水的化学需氧量或磷含量；以及通过直接或间接地联接到淀粉工艺和膜生物反应器单元，来将工艺用水提供给膜生物反应器单元。其他实施方案涉及下述预处理单元：该预处理单元被配置为至少通过降低提供给膜生物反应器单元的工艺用水中的间歇性高水平(或峰值)的磷和/或有机物含量的可能性来均衡磷含量和/或有机物含量。在一个或多个实施方案中，预处理单元被配置为通过包括筛分单元、固体分离单元和均衡槽中的一者或多者来均衡工艺用水中的磷含量和/或有机物含量。在各种其他实施方案中，预处理单元被配置为通过包括均衡槽来均衡工艺用水中的磷含量和/或有机物含量，该均衡槽被配置为接收工艺用水、以及至少均衡工艺用水的磷含量和/或有机物含量，以及将工艺用水提供给膜生物反应器单元。在还有其他实施方案中，预处理单元进一步被配置为使用筛分单元和固体分离单元从工艺用水中去除固体内容物。在还有其他实施方案中，预处理单元进一步被配置为保护系统中的下游单元免受固体颗粒的污染。
又一个实施方案涉及包括净化单元的系统，该净化单元被配置为接收来自高压过滤单元的浓缩硫酸钠溶液、净化浓缩硫酸钠溶液，以及通过直接或间接地联接到高压过滤单元和淀粉工艺来将浓缩硫酸钠溶液提供给淀粉工艺。其他实施方案涉及下述净化单元：该净化单元被配置为通过包括活性炭单元、照射单元和低压过滤单元中的一者或多者来净化浓缩硫酸钠溶液。在各种实施方案中，该净化单元被配置为通过包括活性炭单元来净化浓缩硫酸钠溶液，该活性炭单元被配置为从浓缩硫酸钠溶液中去除引起气味和/或风味和/或颜色的化合物，所述化合物包括但不限于氯离子和/或挥发性有机化学物质。在其他实施方案中，净化单元被配置为通过包括照射单元来净化浓缩硫酸钠溶液，该照射单元被配置为杀死该溶液中的细菌和/或有机内容物或者使该溶液中的细菌和/或有机内容物变性。在还有其他实施方案中，照射单元是适用于淀粉工艺或适用于处理工艺用水的紫外光单元或辐射发射单元。在还有其他实施方案中，净化单元被配置为通过包括低压过滤单元来净化浓缩硫酸钠溶液，该低压过滤单元被配置为将该溶液的化学需氧量降低至小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L。在一个或多个实施方案中，低压过滤单元被配置为通过以下方式来降低浓缩硫酸钠溶液的化学需氧量：使用孔径介于1微米至0.02微米之间、或0.7微米至0.25微米、或0.5微米至0.03微米、或0.4微米至0.03微米的过滤器，或者在过滤器的两端具有10kPa至600kPa、或20kPa至500kPa、或30kPa至400kPa、或40kPa至80kPa的压降。
另一个实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉工艺的包含硫酸钠的工艺用水，以便将具有至少100,000mg/L、或至少150,000mg/L、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多约300,000mg/L硫酸钠含量的浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺。又一个实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉工艺的包含硫酸钠的工艺用水，以便获得下述硫酸钠溶液：该硫酸钠溶液被充分浓缩以被再循环到淀粉工艺，例如被充分浓缩到硫酸钠按淀粉的重量计介于0.1％和30％之间，或者硫酸钠按淀粉的重量计介于5％和30％之间、或约10％、或约15％、或约18％、或约20％，以再循环到工艺。又一个实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉的工艺用水，所述工艺用水初始包含至少500mg/L的硫酸钠含量，以及下述各项中的一者或多者：至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或介于1,000mg(O2)/L和30,000mg(O2)/L之间、或介于10,000mg(O2)/L和16,000mg(O2)/L之间的化学需氧量；以及至少50mg/L、或至少75mg/L、或至少100mg/L、或至少150mg/L的二价阳离子含量，以获得浓缩硫酸钠溶液，并且以将所述溶液再循环至淀粉工艺。在该方法的一个或多个实施方案中，工艺淀粉工艺为羟丙基化工艺和/或交联连接工艺。另外的实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉工艺的工艺用水，以获得硫酸钠溶液并且用于将所述溶液中的硫酸钠再循环一次或多次、或至少2次、或至少3次、或至少4次、或至少5次。又一个实施方案涉及一种方法，该方法处理来自淀粉工艺的工艺用水，以获得浓缩硫酸钠溶液，该浓缩硫酸钠溶液具有小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L的化学需氧量以及/或者小于1mg/L的二价阳离子含量。再一个实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉工艺的工艺用水，以在将硫酸钠再循环到淀粉工艺中至少5次之后获得浓缩硫酸钠溶液，该浓缩硫酸钠溶液具有下述各项中的一者或多者：按重量计小于0.04％或小于0.010％的磷；或者小于7.0g、或小于4.0g、或小于3.5g羟丙基基团(g/100g硫酸钠)；或者小于1.0mg、或小于0.5mg、或小于0.2mg氯丙醇(mg/kg硫酸钠)，或者小于3.0mg、或小于2.7mg二氧化硫(mg/kg硫酸钠)；或者小于0.5mg、或小于0.05mg砷(mg/kg硫酸钠)。另一个实施方案涉及一种方法，该方法处理来自淀粉工艺的包含硫酸钠的工艺用水，以便将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺并且释放硫酸钠含量小于500mg/L或小于235mg/L的渗透物。
另一个实施方案涉及用于处理工艺用水的方法，该方法包括：从淀粉工艺获得工艺用水；以及在膜生物反应器单元中处理该工艺用水；在阳离子交换单元中处理来自膜生物反应器单元的渗透物；在高压过滤单元中浓缩来自阳离子交换单元的渗透物，以获得具有至少100,000mg/L、或至少150,000mg/L、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多约300,000mg/L的硫酸钠含量的浓缩硫酸钠溶液，以及将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺中。另一个实施方案涉及一种方法，该方法还包括从高压过滤单元排放硫酸钠含量小于500mg/L或小于235mg/L的渗透物。又一个实施方案涉及一种方法，该方法还包括浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液，以及进一步浓缩稀硫酸钠溶液中的硫酸钠以获得浓缩硫酸钠溶液。再一个实施方案包括使用一个或多个过滤器、或者第一过滤器和第二过滤器、或者纳滤过滤器和反渗透过滤器浓缩来自阳离子交换单元的渗透物以获得稀硫酸钠溶液，以及浓缩稀硫酸钠溶液中的硫酸钠以获得浓缩硫酸钠溶液。另一个实施方案涉及一种方法，该方法还包括净化浓缩硫酸钠溶液。又一个实施方案涉及一种方法，该方法还包括净化浓缩硫酸钠溶液，使得其具有小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L的化学需氧量，并且该净化步骤任选地还包括从浓缩硫酸钠溶液中去除颜色和风味物和/或照射浓缩硫酸钠溶液。再一个实施方案涉及一种方法，该方法还包括在膜生物反应器单元中处理工艺用水之前预处理所述工艺用水。还有一个实施方案涉及一种方法，其中预处理步骤包括向膜生物反应器单元提供具有均衡的化学需氧量和/或磷酸盐含量的工艺用水，并且任选地还包括从该工艺用水中去除固体内容物的一个或多个步骤。还有一个实施方案涉及一种方法，该方法用于处理来自淀粉羟丙基化工艺的工艺用水。在一个实施方案中，上述方法在介于15℃和45℃之间或介于20℃和40℃之间进行。浓缩硫酸钠溶液具有介于6和9之间的pH。
在本说明书中提及的“淀粉工艺”，意味着用于对淀粉进行改性的任何顺序的步骤。虽然在一些实施方案中，淀粉工艺被描述为羟丙基化工艺或羟丙基化和交联工艺，但淀粉工艺并不限于此。它包括在工艺用水中出于某些目的使用硫酸钠的任何物理工艺、酶促工艺或化学工艺，并且对于这些工艺，在工艺中保留和再循环硫酸钠源将是有用的。
在本说明书中提及的“工艺用水”，意味着含水混合物，无论是溶液、浆液还是分散体，该含水混合物包含硫酸钠和淀粉工艺期间存在的所有其他部分，这些部分无论是被添加到混合物中的还是以其他方式存在于混合物中的，都包括催化剂、反应物和助剂，但也可以包括存在于混合物中的污染物或其他部分。
使用“约”来修饰本说明书中的数字，意在包括所列举的数字加或减10％。在法律上允许权利要求中列举某个值的情况下，意味着为约该值。在权利要求书中或在说明书中使用约不旨在限制所涵盖的等同物的全部范围。
除非上下文另有明确规定，否则本说明书中对不定冠词“一个/种”或定冠词“该”的表述意味着一个/种或多个/种。
虽然已说明和描述了某些实施方案，但本领域的普通技术人员在阅读前述说明书之后，可以对所述方法进行改变、等效替换和其他类型的更改。上述每个方面和实施方案还可在其内包括或并入如本发明关于任何或所有其他方面和实施方案所公开的那样的变型或方面。
本发明技术也不受本文所述各方面的限制，所述方面旨在作为本发明技术的各个方面的单个说明。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行本发明技术的许多修改和变化，这对本领域技术人员来说是显而易见的。除了本文列举的那些之外，本发明技术范围内的功能等同的方法从前面的描述对于本领域技术人员而言是显而易见的。此类修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。应当理解，本发明技术不限于方法、缀合物、试剂、化合物、组合物、标记的化合物或生物体系，其当然可以变化。除非本文另外指明或以其他方式与上下文明确矛盾，本文所述的所有方法均可按任何合适的顺序进行。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述各方面的目的，并非旨在进行限制。因此，本说明书旨在被认为仅是示例性的，其中本发明技术的广度、范围和实质仅由所附权利要求书、其中的定义及其任何等同物来指示。本说明书中的任何语言不应理解为指示任何非权利要求书保护的要素是必需的。
本文说明性描述的实施方案可适当地在缺少本文未具体公开的任何要素或多个要素、限制或多个限制的情况下实施。因此，例如，术语“包括”，“包含”，“含有”等应当被广泛性地而非限制性地阅读。另外，本文采用的术语和表达已被用作描述的术语而非限制，并且无意使用这些术语和表达来排除所示和所描述的特征的任何等同物或其部分，但应当认识到在要求保护的本技术的范围内可以进行各种修改。另外，短语“基本上由…组成”将被理解为包括具体叙述的那些要素和那些不会实质上影响所要求保护的本技术的基本和新颖特征的那些附加要素。短语“由…组成”排除了未指定的任何要素。
此外，在根据马库什群组描述本公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，本公开也因此根据马库什群组的任何单个成员或成员子群进行描述。落在一般公开内容内的较窄的种类和亚属分组中的每一者也形成该技术的一部分。这包括对该技术的一般性描述，附带条件或负面限制是从该属中去除任何主题，而不管所去除的材料是否在本文中被具体叙述。
如本领域技术人员将理解，出于任何和所有目的，特别是在提供书面描述方面，本文公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围可以容易地被识别为充分描述并且使得相同的范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，本文讨论的每个范围可以容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员还将理解所有语言，诸如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”等，包括所述的数字并是指可以随后分解成如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括每个单独的成员，并且每个单独的值被并入本说明书中，如同其在本文中被单独地叙述一样。
本说明书中提及的所有出版物、专利申请、已公布的专利和其他文献(例如，期刊、文章和/或教科书)均以引用方式并入本文，就如同每个单独的出版物、专利申请、已公布的专利或其他文献被具体地和单独地指示以引用方式全文并入本文一样。在与本公开中的定义相矛盾的程度上，以引用方式并入的文本中所含的定义被排除在外。
在以下方面中进一步描述该技术，这些方面旨在为说明性的，并非旨在限制权利要求及其等同物的完全范围。
在第一方面，本说明书中所公开的技术涉及一种系统，该系统包括：膜生物反应器单元，该膜生物反应器单元联接到淀粉工艺；阳离子交换单元，该阳离子交换单元联接到膜生物反应器单元；高压过滤单元，该高压过滤单元联接到阳离子交换单元和淀粉工艺。
在第二方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面所述的系统，其中高压过滤单元包括第一过滤器，该第一过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da的截留分子量。
在第三方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面或第二方面所述的系统，其中高压过滤单元包括在第一过滤器上游的第二过滤器，该第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量。
在第四方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第三方面中任一者所述的系统，其中膜生物反应器单元包括充气生物反应器单元、膜生物反应器膜和低压过滤单元中的一者或多者。
在第五方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第四方面中任一者所述的系统，其中膜生物反应器膜具有管状构型、螺旋构型、中空纤维构型或平片构型中的一种。
在第六方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第五方面中任一者所述的系统，其中还包括联接在高压过滤单元和淀粉工艺之间的净化单元。
在第七方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第六方面中任一者所述的系统，其中所述净化单元包括活性炭单元、照射单元和低压过滤单元中的一者或多者。
在第八方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第七方面中任一者所述的系统，其中低压过滤单元包括孔径介于1微米至0.02微米之间、或0.7微米至0.25微米、或0.5微米至0.03微米、或0.4微米至0.03微米的过滤器。
在第九方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第八方面中任一者的系统，其中阳离子交换单元具有羧酸型、氨基膦酸型、亚氨基二乙酸型或磺酸型。
在第十方面，本说明书中所公开的技术涉及第一方面至第九方面中任一者所述的系统，还包括联接在淀粉工艺和膜生物反应器单元之间的预处理单元，所述预处理单元包括筛分单元、固体分离单元和均衡槽中的一者或多者。
在第十一方面，本说明书中所公开的技术涉及该系统，包括：膜生物反应器单元，该膜生物反应器单元被配置为处理工艺用水，该工艺用水包含硫酸钠并且来自淀粉工艺；阳离子交换单元，该阳离子交换单元被配置为接收来自膜生物反应器单元的渗透物；和高压过滤单元，该高压过滤单元被配置为i)接收来自阳离子交换单元的渗透物，ii)浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠，以获得具有至少100,000mg/L硫酸钠、或至少150,000mg/L硫酸钠、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多约300,000mg/L的浓缩硫酸钠溶液；以及iii)将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺；并且任选地其中该系统还包括前述方面中的任一者。
在第十二方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面所述的系统，还包括预处理单元，该预处理单元被配置为i)从淀粉工艺获得工艺用水；ii)均衡工艺用水的化学需氧量和/或磷含量；以及iii)向膜生物反应器单元提供工艺用水。
在第十三方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面或第十二方面中任一者所述的系统，还包括净化单元，该净化单元被配置为：i)接收浓缩硫酸钠溶液；ii)通过将所述溶液的碳氧需求量降低至小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L来净化所述溶液；以及iii)将所述溶液再循环到淀粉工艺。
在第十四方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面至第十三方面中任一者所述的系统，其中膜生物反应器单元被配置为通过将工艺用水的化学氧含量从至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或至少16,000mg(O2)/L、或至多约30,000mg(O2)/L降低至小于250mg(O2)/L来处理工艺用水。
在第十五方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面至第十四方面中任一者所述的系统，其中膜生物反应器单元进一步被配置为使用充气生物反应器单元来分解工艺用水中的有机材料；以及使用膜生物反应器膜和低压过滤单元中的一者或多者将化学需氧量降低至小于250mg(O2)/L。
在第十六方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面至第十五方面中任一者所述的系统，其中高压过滤单元被配置为：i)接收来自阳离子交换单元的渗透物，ii)浓缩工艺用水中的硫酸钠，以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液；iii)进一步浓缩稀硫酸钠溶液中的硫酸钠，以获得浓缩硫酸钠溶液。
在第十七方面，本说明书中所公开的技术涉及第十一方面至第十六方面中任一者所述的系统，其中高压过滤单元进一步被配置为通过排放包含小于500mg/L或小于235mg/L硫酸钠的渗透物来获得稀硫酸钠溶液和浓缩硫酸钠溶液。
在第十八方面，本说明书中所公开的技术涉及一种方法，包括：从淀粉工艺获得工艺用水；在膜生物反应器单元中处理该工艺用水；在阳离子交换单元中处理来自膜生物反应器单元的渗透物；在高压过滤单元中浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠，以获得具有至少100,000mg/L、或至少150,000mg/L、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L、或至多300,000mg/L的硫酸钠含量的浓缩硫酸钠溶液；以及将浓缩硫酸钠溶液再循环到淀粉工艺中。
在第十九方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面所述的方法，还包括将该工艺的化学需氧量从至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或至少16,000mg(O2)/L、或至多30,000mg(O2)/L降低至小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L。
在第二十方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面或第十九方面所述的方法，还包括从高压过滤系统排放硫酸钠含量小于500mg/L或小于235mg/L的渗透物。
在第二十一方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十方面所述的方法，还包括：在高压过滤单元中，浓缩来自阳离子交换单元的渗透物中的硫酸钠以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液，以及进一步浓缩该稀硫酸钠溶液中的硫酸钠以获得浓缩硫酸钠溶液。
在第二十二方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十一方面所述的方法，其中使用纳滤单元来获得稀硫酸钠溶液，并且使用反渗透单元来获得浓缩硫酸钠溶液。
在第二十三方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十二方面所述的方法，还包括净化浓缩硫酸钠溶液。
在第二十四方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十三方面所述的方法，还包括在膜生物反应器单元中处理工艺用水之前预处理该工艺用水。
在第二十五方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十四方面中任一者所述的方法，其中预处理步骤包括向膜生物反应器单元提供具有均衡的化学需氧量和/或磷酸盐含量的工艺用水。
在第二十六方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十五方面中任一者所述的方法，其中淀粉工艺为羟丙基化工艺。
在第二十七方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十六方面中任一者所述的方法，其中浓缩硫酸钠溶液内的硫酸钠被再循环到淀粉加工工艺中一次以上。
在第二十八方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十七方面中任一者所述的方法，其中浓缩硫酸钠溶液内的硫酸钠被再循环到淀粉加工工艺中至少5次。
在第二十九方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十八方面中任一者所述的方法，其中该方法在介于15℃和45℃之间或介于20℃和40℃之间进行。
在第三十方面，本说明书中所公开的技术涉及第十八方面至第二十九方面中任一者所述的方法，其中浓缩硫酸钠溶液具有介于6和9之间的pH。
在第三十一方面，本说明书中所公开的技术涉及根据所述方法或使用在前述方面中的任一者中所述的系统制备改性淀粉的方法。
在第三十二方面，本说明书中所公开的技术涉及如使用前述方面中的任一者中所述的任何方法或系统制备改性淀粉的方法，其中改性包括羟丙基化。
在第三十二方面，本说明书中所公开的技术涉及如使用前述方面中的任一者中所述的任何方法或系统制备改性淀粉的方法，其中改性包括羟丙基化和交联。
参考以下实施例进一步描述本发明，这些实施例是为了进行示意性的说明而提供的，并且不以任何方式进行限制。本领域的普通技术人员将会理解，可在权利要求书的范围内对实施例进行改变。
具体实施方式
实施例-测量再循环的硫酸钠的污染物水平
所有样品都是针对羟丙基化淀粉的中国国家GB标准(GB 29931)中所定义的淀粉纯度标准进行测量的。
表1将不使用净化单元来净化浓缩硫酸钠溶液的淀粉处理系统方法的实施方案的各种限制性化学部分的水平与GB标准进行了比较。
表1
未净化的硫酸钠溶液中的各种化学部分
GB标准 测试结果
总磷(％) ≤0.04 0.0069
总砷(mg/kg) ≤0.5 <0.01
二氧化硫(mg/kg) ≤30 <0.1
羟丙基基团(g/100g) ≤7.0 0.025
氯丙醇(mg/kg) ≤1.0 <0.10
表2将各种限制性化学部分的水平与GB标准进行了比较。样品R1至R5报告硫酸钠所经历的循环次数，即R1为一个处理循环，R2为两个处理循环，等等。如图所示，经过5个循环，限制性部分的水平从未超过标准，并且通常不增加。
表2
再循环硫酸钠之后各种化学部分的水平
R1 R2 R3 R4 R5 GB标准
总磷，％ 0.008 0.006 0.006 0.006 0.007 最大值0.04
羟丙基基团，g/100g 4.02 3.09 3.65 3.65 3.33 最大值7.0
氯丙醇，mg/kg 0.1 0.51 0.21 0.20 0.17 最大值1.0
二氧化硫，mg/kg <2.7 <2.7 <2.7 <2.7 <2.7 最大值30
砷(作为As)mg/kg <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 最大值0.5

Claims (18)

1.一种系统，包括：
(a)淀粉工艺，所述淀粉工艺是用于在工艺用水中使用物理工艺、酶促工艺或化学工艺对淀粉进行改性的步骤顺序，所述工艺用水还包含硫酸钠；
(b)膜生物反应器单元，所述膜生物反应器单元联接到淀粉工艺以接收来自淀粉工艺的工艺用水；
(c)阳离子交换单元，所述阳离子交换单元联接到所述膜生物反应器单元；
(d)高压过滤单元，所述高压过滤单元联接在所述阳离子交换单元和所述淀粉工艺之间以获得具有至少100,000mg/L硫酸钠、或至少150,000mg/L硫酸钠、或至少180,000mg/L硫酸钠、或至少200,000mg/L硫酸钠的浓缩硫酸钠溶液，
其中所述高压过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器；并且
其中所述第一过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da的截留分子量；
并且其中所述第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述膜生物反应器单元包括充气生物反应器单元、膜生物反应器膜和低压过滤单元中的一者或多者；
并且任选地其中所述膜生物反应器膜具有管状构型、螺旋构型、中空纤维构型或平片构型中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述阳离子交换单元具有选自由以下项组成的组的类型：羧酸型、氨基膦酸型、亚氨基二乙酸型或磺酸型。
4.根据权利要求1或2所述的系统，还包括联接在所述淀粉工艺和所述膜生物反应器单元之间的预处理单元，所述预处理单元包括筛分单元、固体分离单元和均衡槽中的一者或多者。
5.一种系统，包括：
(a)膜生物反应器单元，所述膜生物反应器单元被配置为处理工艺用水，所述工艺用水包含硫酸钠并且来自淀粉工艺，所述淀粉工艺是用于使用物理工艺、酶促工艺或化学工艺对淀粉进行改性的步骤顺序，并且其使用硫酸钠，通过被配置为将所述工艺用水的化学氧含量从至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或至少16,000mg(O2)/L降低至小于250mg(O2)/L并且任选地使用膜生物反应器膜和低压过滤单元中的一者或多者来处理所述工艺用水；
(b)阳离子交换单元，所述阳离子交换单元被配置为接收来自所述膜生物反应器单元的渗透物；
(c)高压过滤单元，所述高压过滤单元被配置为i)接收来自所述阳离子交换单元的所述渗透物，ii)浓缩来自所述阳离子交换单元的所述渗透物中的硫酸钠，以获得具有至少100,000mg/L硫酸钠、或至少150,000mg/L硫酸钠、或至少180,000mg/L硫酸钠、或至少200,000mg/L硫酸钠的浓缩硫酸钠溶液；以及iii)将所述浓缩硫酸钠溶液再循环到所述淀粉工艺,其中所述高压过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器；并且
其中所述第一过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da的截留分子量；
并且其中所述第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量；
(d)任选地，其中所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元被配置为i)从淀粉工艺获得工艺用水；ii)均衡所述工艺用水的化学需氧量和/或磷含量；以及iii)向所述膜生物反应器单元提供所述工艺用水。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述高压过滤单元被配置为：i)接收来自所述阳离子交换单元的所述渗透物，ii)浓缩所述工艺用水中的所述硫酸钠，以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液；iii)进一步浓缩所述稀硫酸钠溶液中的所述硫酸钠，以获得所述浓缩硫酸钠溶液；并且任选地，其中所述浓缩硫酸钠溶液通过排放包含小于500mg/L或小于235mg/L硫酸钠的渗透物来获得。
7.一种方法，包括：
从淀粉工艺获得工艺用水，所述淀粉工艺是用于使用物理工艺、酶促工艺或化学工艺对淀粉进行改性的步骤顺序，并且其使用硫酸钠，所述工艺用水具有至少1,000mg(O2)/L、或至少10,000mg(O2)/L、或至少16,000mg(O2)/L的化学需氧量；
在膜生物反应器单元中处理所述工艺用水；
在阳离子交换单元中处理来自所述膜生物反应器单元的渗透物；
在高压过滤单元中浓缩来自所述阳离子交换单元的所述渗透物中的所述硫酸钠，以获得具有至少100,000mg/L、或至少150,000mg/L、或至少180,000mg/L、或至少200,000mg/L的硫酸钠含量和小于150mg(O2)/L、或小于100mg(O2)/L、或小于70mg(O2)/L、或小于50mg(O2)/L的化学需氧量的浓缩硫酸钠溶液,其中所述高压过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器；并且
其中所述第一过滤器具有小于200Da、或小于100Da、或小于50Da的截留分子量；
并且其中所述第二过滤器具有介于750Da和200Da之间、或介于500Da和200Da之间、或介于400Da和200Da之间的截留分子量；以及
将所述浓缩硫酸钠溶液再循环到所述淀粉工艺中。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括从高压过滤单元排放硫酸钠含量小于500mg/L或小于235mg/L的渗透物。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，还包括在高压过滤单元中，浓缩来自所述阳离子交换单元的所述渗透物中的所述硫酸钠以获得硫酸钠含量介于70,000mg/L和80,000mg/L之间的稀硫酸钠溶液，以及进一步浓缩所述稀硫酸钠溶液中的所述硫酸钠以获得所述浓缩硫酸钠溶液。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使用纳滤单元来获得所述稀硫酸钠溶液，并且使用反渗透单元来获得所述浓缩硫酸钠溶液。
11.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，还包括在所述膜生物反应器单元中处理所述工艺用水之前预处理所述工艺用水。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理步骤包括向所述膜生物反应器单元提供具有均衡的化学需氧量和/或磷酸盐含量的工艺用水。
13.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中所述淀粉工艺为羟丙基化工艺。
14.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中所述浓缩硫酸钠溶液内的所述硫酸钠被再循环到淀粉加工工艺中一次以上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述浓缩硫酸钠溶液内的所述硫酸钠被再循环到所述淀粉加工工艺中至少5次。
16.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中所述方法在介于15℃和45℃之间或介于20℃和40℃之间进行。
17.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中所述浓缩硫酸钠溶液具有介于6和9之间的pH。
18.根据前述权利要求中任一项所述的系统或方法用于制备改性淀粉的用途。
CN201980050825.5A 2018-08-14 2019-08-13 来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环 Active CN113015704B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018100350 2018-08-14
CNPCT/CN2018/100350 2018-08-14
PCT/US2019/046354 WO2020036960A1 (en) 2018-08-14 2019-08-13 Recycling of sodium sulfate in process water from starch processing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113015704A CN113015704A (zh) 2021-06-22
CN113015704B true CN113015704B (zh) 2023-10-31

Family

ID=67766422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980050825.5A Active CN113015704B (zh) 2018-08-14 2019-08-13 来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11884568B2 (zh)
EP (1) EP3837221A1 (zh)
CN (1) CN113015704B (zh)
BR (1) BR112021001346A2 (zh)
MX (1) MX2021001057A (zh)
WO (1) WO2020036960A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111847779A (zh) * 2020-07-21 2020-10-30 刘彦麟 从变性淀粉乳液压滤液中回收淀粉和硫酸钠的方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102232061A (zh) * 2008-09-30 2011-11-02 吉普斯兰中心地区自来水公司 处理水流的方法和设备
CN103058227A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 北京化工大学 一种硫酸钡生产中硫化钠废水回收工艺及装置
CN104118961A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 玉米产品开发股份有限公司 从生物处理后的废水中去除硫酸钠
CN106145532A (zh) * 2016-08-03 2016-11-23 广州市迈源科技有限责任公司 一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191126820A (en) 1911-11-30 1912-12-02 William Robert Crisp Improvements in Automatic Advertising Machines.
US5338457A (en) * 1993-04-19 1994-08-16 General Chemical Corporation Removal of aluminum and sulfate ions from aqueous solutions
US7501065B1 (en) * 2006-05-08 2009-03-10 Bader Mansour S Methods for treating agricultural drainage water and the like
CN101979344B (zh) * 2010-10-28 2012-07-25 波鹰(厦门)科技有限公司 基于纳米催化电解技术和膜技术的制革废水处理回用方法
US20170121189A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Device with flat membranes for water purification
CA3054623A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Vib Vzw Means and methods for oral protein delivery
NL2020788B1 (en) * 2017-04-21 2019-06-26 China Petroleum & Chem Corp Apparatus and Method for Treating Waste Water Containing Ammonium Salts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102232061A (zh) * 2008-09-30 2011-11-02 吉普斯兰中心地区自来水公司 处理水流的方法和设备
CN103058227A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 北京化工大学 一种硫酸钡生产中硫化钠废水回收工艺及装置
CN104118961A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 玉米产品开发股份有限公司 从生物处理后的废水中去除硫酸钠
CN106145532A (zh) * 2016-08-03 2016-11-23 广州市迈源科技有限责任公司 一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113015704A (zh) 2021-06-22
WO2020036960A1 (en) 2020-02-20
BR112021001346A2 (pt) 2021-04-20
MX2021001057A (es) 2021-05-27
US11884568B2 (en) 2024-01-30
US20210269345A1 (en) 2021-09-02
EP3837221A1 (en) 2021-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102248622B1 (ko) 생물학적으로 처리된 폐수에서 소듐 술페이트의 제거
CN108623105B (zh) 一种制浆工业废水零排放处理方法及装置
JP5194783B2 (ja) 有機物含有水の生物処理方法および装置
Jeong et al. Integration of forward osmosis process and a continuous airlift nitrifying bioreactor containing PVA/alginate-immobilized cells
CN113105025B (zh) 钠离子交换器再生高浓盐废水的联合处理方法
CN113015704B (zh) 来自淀粉加工的工艺用水中的硫酸钠的再循环
JP2010017614A (ja) 有機性排水の処理方法及び装置
Seo et al. Long term operation of high concentration powdered activated carbon membrane bio-reactor for advanced water treatment
JPH05329477A (ja) 膜分離方法
CA2662871C (en) Process for recovery and purification of lactic acid
CN112607968A (zh) 一种用于废水处理的吸附剂及其制备方法
Matsui et al. Virus removal by ceramic membrane microfiltration with coagulation pretreatment
JP5957890B2 (ja) 電子産業プロセス排水の回収方法及び回収装置
JP4552482B2 (ja) 有機性排水の処理方法
JP2002355683A (ja) 超純水製造方法及び超純水製造装置
JP6879869B2 (ja) 排水処理方法
WO2014087991A1 (ja) 有機性汚水の処理方法および処理装置
WO2014126577A1 (en) Composition and method for cleaning silica fouled membranes
JP7018772B2 (ja) セレン酸化合物の還元方法、セレン酸化合物の除去方法、金属セレンの製造方法、セレン酸化合物還元製剤、硝酸化合物の還元方法、硝酸化合物の除去方法、窒素ガスの製造方法、硝酸化合物還元製剤、排水処理装置及び排水処理方法
CN220703463U (zh) 一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统
CN211999324U (zh) 一种头孢类医药中间体生产废水处理系统
JP2011131199A (ja) 排水処理方法および排水処理装置
JPH0839058A (ja) 半導体洗浄排水の処理方法
JP6531441B2 (ja) 有機物含有水の膜処理方法及び膜処理装置
WO2015002014A1 (ja) カチオン界面活性剤含有排水の処理方法及び処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant