淀粉生产废水再循环利用系统及其使用方法.pdf

本发明属于淀粉加工领域，尤其涉及一种淀粉生产废水再循环利用系统以及使用方法。包括废水池、凉水塔、表面冷凝器、真空泵，所述废水池与凉水塔之间通过凉水管连通，所述废水池与表面冷凝器之间通过冷凝管连通，所述废水池与真空泵之间通过封水管连通，所述凉水塔与表面冷凝器之间通过换热管连通，所述凉水塔与真空泵之间通过封水管连通。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,本发明根据淀粉生产过程所产生的废水具有一定酸性的特性，解决了传统使用时容易造成结垢，导致设备容易损坏等技术问题，同时，节约了水资源，保护了环境。

权利要求书
1.  一种淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,包括
废水池：用于存储淀粉生产过程中所产生的生产废水；
凉水塔：用于冷却降温生产废水；
表面冷凝器：使用温度较低的水用于淀粉生产浓缩过程的换热；
真空泵：使用密封水为淀粉生产过程中管道传输提供动力；
所述废水池与凉水塔之间通过凉水管连通，所述废水池与表面冷凝器之间通过冷凝管连通，所述废水池与真空泵之间通过封水管连通，所述凉水塔与表面冷凝器之间通过换热管连通，所述凉水塔与真空泵之间通过封水管连通。

2.  根据权利要求1所述的淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,所述凉水塔包括塔体以及设置在塔体下方的储水池，所述塔体包括分层设置结构相同的凉水层以及设置在凉水层上方的分水层，所述凉水层包括设置在凉水层底部的散水装置以及倾斜设置在凉水层外围的挡水板；所述分水层包括设置在分水层底部的布水器以及倾斜设置在分水层外围的隔水板。

3.  根据权利要求2所述的淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,所述淀粉生产废水再循环利用系统还包括污水处理池，所述污水处理池用于处理生产废水，所述污水处理池与凉水塔之间通过污水处理管连通。

4.  根据权利要求3所述的淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,所述凉水管、冷凝管、封水管、换热管、污水处理管上均设置有电磁阀、手动阀以及单向阀。

5.  根据权利要求2所述的淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,所述挡水板顶部向外倾斜设置在凉水层的外围，所述隔水板顶部向外倾斜设置在分水层的外围。

6.  根据权利要求5所述的淀粉生产废水再循环利用系统，其特征在于,所述散水装置包括纵横交错设置的散水杆，所述散水杆均匀布置；所述布水器包括纵横交错且相通设置的布水管以及设置在布水管上的散水头，所述布水管均匀布置。

7.  使用上述权利要求1~6任一项所述的淀粉生产废水再循环利用系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用废水池收集淀粉生产过程中所产生的生产废水；
将废液池的生产废水通过凉水塔冷却降温；
将降温后的生产废水输送给表面冷凝器做换热水用，输送给真空泵做密封水用；
将表面冷凝器以及真空泵使用过后的生产废水输送到废液池，重复b、c、d步骤。

8.  根据权利要求7所述的淀粉生产废水再循环利用系统的使用方法，其特征在于,还包括e步骤，e、将表面冷凝器以及真空泵使用过后的生产废水输送到废液池后，将废液池的生产废水通过凉水塔冷却降温后，直接输送到污水处理池，进行污水处理。

说明书淀粉生产废水再循环利用系统及其使用方法
技术领域
本发明属于淀粉加工领域，尤其涉及一种淀粉生产废水再循环利用系统以及使用方法。
背景技术
淀粉是一种多糖。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上还可以用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等，因此淀粉的需求量非常大。
玉米又称蜀黍，起源于南美洲,然后由欧洲、非洲传入亚洲，玉米在我国经有470多年栽培历史。 它是世界三大粮食作物之一，由于其为干地作物，单产高、增产潜力大，因此在农业生产中占重要的地位。因玉米中所含淀粉的比例最大，一般干基含量在70％左右，因此玉米也是生产淀粉的主要原料。
在利用玉米生产淀粉的过程中，浓缩工艺是最常用的工艺，无论是最初的玉米浸泡液的浓缩还是后期制作副产品蛋白粉都需要的浓缩。传统的浓缩车间内使用的表面冷凝器都采用清水换热，由于浓缩车间的使用量非常大，因此会消耗大量的清水，造成水资源的浪费。同时，在我国大部分地区内的水资源为硬水，常时间的使用硬水很容易造成设备结垢，导致设备无法正常使用，降低生产量，同时，水垢也难以清理，很容易导致设备损坏，增加生产成本。
发明内容
本发明针对上述的浓缩过程中需要大量的水分造成水资源的浪费以及硬水容易产生水垢后导致一系列的技术问题，提出一种设计合理，结构简单、能够有效避免设备结垢的淀粉生产废水再循环利用系统及其使用方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为,本发明提供一种淀粉生产废水再循环利用系统，包括
废水池：用于存储淀粉生产过程中所产生的生产废水；
凉水塔：用于冷却降温生产废水；
表面冷凝器：使用温度较低的水用于淀粉生产浓缩过程的换热；
真空泵：使用密封水为淀粉生产过程中管道传输提供动力；
所述废水池与凉水塔之间通过凉水管连通，所述废水池与表面冷凝器之间通过冷凝管连通，所述废水池与真空泵之间通过封水管连通，所述凉水塔与表面冷凝器之间通过换热管连通，所述凉水塔与真空泵之间通过封水管连通。
作为优选，所述凉水塔包括塔体以及设置在塔体下方的储水池，所述塔体包括分层设置结构相同的凉水层以及设置在凉水层上方的分水层，所述凉水层包括设置在凉水层底部的散水装置以及倾斜设置在凉水层外围的挡水板；所述分水层包括设置在分水层底部的布水器以及倾斜设置在分水层外围的隔水板。
作为优选，所述淀粉生产废水再循环利用系统还包括污水处理池，所述污水处理池用于处理生产废水，所述污水处理池与凉水塔之间通过污水处理管连通。
作为优选，所述凉水管、冷凝管、封水管、换热管、污水处理管上均设置有电磁阀、手动阀以及单向阀。
作为优选，所述挡水板顶部向外倾斜设置在凉水层的外围，所述隔水板顶部向外倾斜设置在分水层的外围。
作为优选，所述散水装置包括纵横交错设置的散水杆，所述散水杆均匀布置；所述布水器包括纵横交错且相通设置的布水管以及设置在布水管上的散水头，所述布水管均匀布置。
本发明还提供了上述的淀粉生产废水再循环利用系统的方法，包括以下步骤：
a、使用废水池收集淀粉生产过程中所产生的生产废水；
b、将废液池的生产废水通过凉水塔冷却降温；
c、将降温后的生产废水输送给表面冷凝器做换热水用，输送给真空泵做密封水用；
d、将表面冷凝器以及真空泵使用过后的生产废水输送到废液池，重复b、c、d步骤。
e、将表面冷凝器以及真空泵使用过后的生产废水输送到废液池后，将废液池的生产废水通过凉水塔冷却降温后，直接输送到污水处理池，进行污水处理。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,
1、本发明根据淀粉生产过程所产生的废水具有一定酸性的特性，解决了传统使用时容易造成结垢，导致设备容易损坏等技术问题，同时，节约了水资源，保护了环境。
2、本发明通过提供一种无需添加填料的凉水塔，在冷却降温目的的同时，达到节省成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
    图1为实施例1提供的淀粉生产废水再循环利用系统的工艺流程图；
图2为实施例1提供的凉水塔的结构示意图；
图3为实施例1提供的散水装置的结构示意图；
图4为实施例1提供的布水器的结构示意图；
图5为实施例1提供的散水头的结构示意图；
以上各图中,1、废水池 ；2、凉水塔 ；21、凉水层 ；211、散水装置 ；212、散水杆 ；213、挡水板 ；22、分水层 ；221、布水器 ；222、布水管 ；223、散水头；2231、散水孔；224、隔水板；23、储水池；24、固定架；241、横杆 ；3、表面冷凝器 ；4、真空泵 ；5、污水处理池 ；6、手动阀；7、凉水管；8、冷凝管；9、封水管；10、换热管；11、污水处理管。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1,如图1所示，本实施例提供一种淀粉生产废水再循环利用系统，包括废水池1、凉水塔2、表面冷凝器3、真空泵4，其中废水池1与凉水塔2之间通过凉水管7连通，废水池1与表面冷凝器3之间通过冷凝管8连通，废水池1与真空泵4之间通过封水管9连通，凉水塔2与表面冷凝器3之间通过换热管10连通，凉水塔2与真空泵4之间通过封水管9连通。
废水池1主要用于用于存储淀粉生产过程中所产生的生产废水，这里所说的淀粉生产的生产废水主要来源于玉米淀粉加工过程中的浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序, 主要包括3 个部分, 即: 玉米浸泡液浓缩时产生的蒸汽冷凝废水; 玉米生产工艺过程水; 离子交换柱再生排水，由于淀粉生产的生产废水的具有一定的酸性，不易结水垢，故能够解决传统生产过程中，表面冷凝器换热用水以及真空泵密封水采用清水导致容易结垢的技术问题。
凉水塔2的主要作用就是冷却降温上面所述的生产废水，由于整个淀粉加工过程中，所产生的生产废水都具有一定的温度，考虑到生产废水主要用做换热水来使用，故要保证使用的生产废水能够起到换热的作用，故在本实施提供的淀粉生产废水再循环利用系统中加入了凉水塔2。
凉水塔可以是开式冷却塔或者闭式冷却塔，考虑到成本以及大部分使用硬水的地方的环境气候，本实施例提供了一种节能无填料凉水塔，如图2所示该凉水塔2包括塔体以及设置在塔体下方的储水池23，塔体包括分层设置结构相同的凉水层21以及设置在凉水层21上方的分水层22，凉水层21包括设置在凉水层21底部的散水装置211以及倾斜设置在凉水层21外围的挡水板213；分水层22包括设置在分水层22底部的布水器221以及倾斜设置在分水层22外围的隔水板224。
凉水层21一般要设置4~7层，主要看凉水的效果，凉水效果好的话，可以只设置4层就可以，如果凉水效果差的话，就多设计几层，最高也可以不是7层，在本实施例中，主要考虑到淀粉生产加工使用以及本公司的使用，故设置范围在4~7层，在本实施例中，设置了4层。
分水层22和凉水层21的外观一致（外观一致指分水层22和凉水层21的长、宽、高一致），在本实施例中，分水层22和凉水层21的横截面都为正方形，这样，整个塔体的形状就像一个倒置的塔型，这样形状的设计，有利于自然风的进入，便于降温、冷却。
分水层22的主要作用就是将具有一定温度的水从水管内分散出来，避免水集中在一起，不利于散热，故在本实施例中，分水层22包括设置在分水层22底部的布水器221以及倾斜设置在分水层22外围的隔水板224。
凉水层21的主要作用就是将分水层22分散的出来的水更进一步的分散，达到凉水的目的，故在本实施例中，凉水层21包括设置在凉水层21底部的散水装置211以及倾斜设置在凉水层21外围的挡水板213。
挡水板213和隔水板224的作用一致，都是避免水分散到塔外，造成污染和危险，当然，挡水板213和隔水板224的倾斜设置主要是为了方便自然风的进入，从而达到冷却的目的。
这样，整个凉水塔通过分水层22和凉水层21来分散水，通过倾斜设置的挡水板213和隔水板224来进风，通过挡水板213与散水装置211以及隔水板224与布水器221的位置布置，达到使风在塔体内回旋，充分利用自然风达到冷却的目的。
为了提高分水层22的分水程度，如图4所示，布水器221包括纵横交错设置且相通的布水管222以及设置在布水管222上的散水头223，布水管222均匀布置，这样的设计能够更大的分水水流，利用布水管222以及散水头223将水分散的更加彻底，使水更容易散失热量。
考虑到分水的效果，故在本实施例中，还提供了一种散水头223，如图5所示，本实施例提供的散水头223呈桶状设计，其竖直方向的横截面为正六边形，在散水头223的底部均匀分布了若干个出水口（图中未示出），在散水头223的下端的外壁上设置了若干个散水孔2231，散水孔2231均匀分布在散水头223的下端的外壁。
为了保证分水的效果最大化，散水头223均匀的布置在分水管222的交叉处，以及每两个交叉点中间的位置处，这样的布置，能够保证每个散水头223的分水量一致。如果设置过多的散水头223就会导致部分散水头223没有内没有水，如果设置过少的散水头223就会导致分水不充分，降低凉水塔的效果。当然本实施例的设计是根据本公司的水流量来设计，如果水流量过大，当然可以设置更多的散水头223，如果水流量过少的，就可以减少散水头223的设置。当然，也可以选择市场上生产的散水头。
考虑到凉水层21的主要作用，如图3所示，故在本实施例中，在凉水层21的底部设置的散水装置211包括纵横交错设置的散水杆212，散水杆212均匀布置，散水杆212的材质主要考虑到耐腐蚀，不易发生反应，故在本实施例中，从成本的角度考虑，散水杆212为竹竿，当然也可以为其他的木质杆或者其他不易腐蚀、不易发生反应的，在本实施中，考虑到竹竿的韧性，故在本实施例中，选用竹竿。
散水杆212纵横交错布置时，不需要太密集，但是也不要太宽松，最好的是与布水管222的分布位置一致，这样，散水头223散落的水就会撞击到散水杆212上，更近一步的分散水，使水分的热量的散失更快捷。
挡水板213和隔水板224位置的设计主要是考虑到进风效果，故在本实施例中，挡水板213和隔水板224的顶端都向外倾斜设置，与竖直方向水平面的角度都一致，角度大约在20°~50°之间，角度的选择主要还是考虑到相邻两个凉水层21之间的距离或者是凉水层21与分水层22之间的距离，分水层22的底端的水平线要低于相邻凉水层21上挡水板213顶端的水平线，两水平线之间的距离就关系到了挡水板213和隔水板224的倾斜角度。
挡水板213和隔水板224的材质应选用不易被太阳暴晒后发生老化且透光率不高的材质。
在本实施例中，两水平线之间的距离为20cm，故选择挡水板213和隔水板224的倾斜角度为30°，这样设计的好处在于，自然风从相邻两个凉水层21之间的空隙以及凉水层21与分水层22之间的空隙进入到塔内后，自然风在隔水板224与布水器221之间以及挡水板213与散水装置211之间形成回旋，使自然风在塔内停留的时间更长，能够带走更多的热量。
为了方便挡水板213和隔水板224的固定，在凉水塔外围设置了固定架24，固定架24在分水层22以及每层凉水层121处均设置了横杆241，挡水板213以及隔水板224固定在横杆241上，这样能够保证挡水板213和隔水板224不易被风吹动位置，也提高了整个凉水塔的稳固性。
表面冷凝器3的作用就是用于淀粉生产浓缩过程的换热，其换热的方式就是利用热传递，将生产时产生的热量通过冷水来吸收热量，达到冷却的目的，故其需要大量的冷却水，传统的使用时，采用清水用作冷却，清水在吸热后，就后在表面冷凝器3产生水垢，为了防止后期的难清洗，基本上每天都需要清理一次，严重影响了生产效率。
通过废水池1收集的具有一定酸性的生产废水，利用凉水塔2降低生产废水的温度，使其符合换热用水的标准，故，省去了清洗环节，提高了生产效率。
真空泵4是整个淀粉生产过程的动力输送的主要工具，真空泵4在使用之前需要添加密封水，然而传统的密封水都是清水，使用清水就会很容易导致真空泵4内部结垢，导致真空泵4无法使用，通过废水池1收集的具有一定酸性的生产废水，利用凉水塔2降低生产废水的温度，使其符合密封用水的标准，故，保护了真空泵4，提高了生产效率（本实施例所提的真空泵4为淀粉生产过程中，所需的所有真空泵）。
考虑到生产过程中，可能发生的一些生产问题，导致停工，故在本实施例中，还设置了污水处理池5，污水处理池5与凉水塔2之间通过污水处理管11连通，这样如果停止生产后，生产废水就可以直接输送至污水处理池5进行处理。
为了方便各个设备的控制，故在本实施例中，在凉水管7、冷凝管8、封水管9、换热管10、污水处理管11上均设置有电磁阀（图中未示出）、手动阀6以及单向阀（图中未示出），设置这些阀门的好处就是能够及时的处理生产过程中，所需要到的各种突发事件。
具体使用时，首先通过废水池1收集淀粉生产过程中，所产生的生产废水，然后利用凉水管7将生产废水输送给凉水塔2，进入凉水塔2的生产废水通过布水器221逐层的分散，利用自然风将生产废水降温，使其达到换热用水的目的，然后通过封水管9输送给真空泵4，利用真空泵4运转，为表面冷凝器3提供换热用水，换热后，废水再次进入废水池1，然后重复使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。