【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及一种酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，属环保。
技术介绍
1、酵母废水不仅含有高浓度无机盐，还含有糖分、酵母蛋白质、氨基酸、微生物、胶体物质等有机物，同时含有焦糖色素、美拉德色素以及多酚类色素物质难以被生物降解。高浓度无机盐排放到自然环境中，会引起严重的环境问题。现阶段，酵母生产过程中产生的转鼓废水无机盐浓度高，但是有机物含量也相对较高，针对转鼓废水这种难处理高盐有机废水中高浓度无机盐缺少有效的处理技术，这已经成为酵母生产企业面临的行业难题。
2、转鼓废水主要以生物处理、ro膜处理、蒸发浓缩处理为主；但是转鼓废水中的无机盐会抑制生物处理，而且生物处理难以解决无机盐的问题；而ro膜浓缩则会产生高浓度的含盐和有机物浓缩液，导致难以处理；蒸发浓缩技术处理高盐有机废水时，面临高腐蚀性、高处理成本和设备运行不稳定等问题，而且产生的废盐处置困难，因此该技术无法有效解决转鼓废水的问题。传统以污染物去除为目标的转鼓废水处理工艺普遍存在高能耗、处理不彻底、运行成本高、资源化效率低等缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种酵母生产企业转鼓废水中无机盐回收和资源化的同步处理系统，主要包括：过滤系统、无机盐回收与再浓缩系统、资源化系统和出水处理系统；酵母转鼓废水首先经过过滤系统去除不溶物后，其出水内中的无机盐再通过电渗析系统进行浓缩和回收；随后，浓缩后的无机盐通过双极膜电渗析系统制备酸和碱产品，达到无机盐同步回收和资源化的目的；资源化系统出水经生物处理
2、本专利技术的技术原理是：本专利技术先通过一体化顺流式梯级砂率系统去除不溶物质，所述的过滤系统采用一体化顺流式梯级砂率系统，通过不同阶段的阶梯沉淀过滤去除转鼓废水中的不溶物质，确保下游工艺的进水水质。
3、酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述无机盐回收和浓缩系统采用电渗析系统，电渗析膜组件构成包括阳极板、阴极板、阳离子交换膜和阴离子交换膜；阳极板和阴极板对应分布在阴、阳离子交换膜堆的两侧；电渗析膜堆含有一对或以上的阴、阳离子交换膜单元，将系统分隔成脱盐室和浓缩室；电极板和极膜构成电极液室。电渗析技术将阴、阳离子交换膜交替组合在一起，膜堆中浓缩室与淡化室交替排列在一起。当在电渗析两侧施加直流电源时，转鼓废水中的阴离子、阳离子以水合离子的形式在电场力的作用下，选择性透过阴离子交换膜和阳离子交换膜进入浓缩室，淡化室中的盐分得以去除，实现废水脱盐。通过改变浓淡室的体积比，增加淡化室的水含量，处理后浓缩室中的盐含量更高。可以提高后续双极膜电渗析生产的酸和碱的浓度。
4、所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：将电渗析浓缩室获得的盐浓缩液，等体积进入电渗析浓缩室和淡化室，对盐溶液再次浓缩；浓缩室中的出水直接进入双极膜电渗析装置中的料液室。
5、所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述资源化系统，采用的双极膜电渗析由双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成的三腔室重复单元；双极膜电渗析两侧含有阴极板、阳极板，与两侧的离子交换膜构成一个电极料室；双极膜电渗析共四个腔室：料液室、碱室、酸室、极室。
6、双极膜电渗析技术是将双极膜与阴阳离子交换膜结合使用的技术。其中，双极膜是由阳离子交换层、阴离子交换层以及中间的界面亲水层复合而成。当在双极膜两侧施加反向电压时，带电离子分别通过阳离子交换层与阴离子交换层向外界扩散，使中间的界面亲水层形成高电势梯度并电解水，产生的h+与oh–在电场力作用下，迁移至外围溶液。同时，废水中的阴离子和阳离子在电场力作用下选择性透过离子交换膜，并与双极膜产生的h+与oh–形成对应的酸和碱，从而同时达到废水脱盐和盐资源化的目的。该资源化系统可以在处理浓缩液的同时进行盐分的回收并获得无机酸碱。
7、电渗析内部结构如(图2)所示，膜堆组件由阴离子交换膜(aem)、阳离子交换膜(cem)组成二室结构，极液为na2so4。电渗析器包含10对阴阳离子交换膜、有效膜面积为10×20cm、隔板厚度为8mm、膜对工作电压范围为0.5-1.5v，膜表面线速度范围为3-5cm/s、浓缩室和淡化室的体积比为1：1。
8、双极膜电渗析内部结构如(图3)所示，膜堆组件由双极膜(bpm)、阴离子交换膜(aem)、阳离子交换膜(cem)组成三室结构，极液为na2so4。双极膜电渗析膜组件的有效膜面积为10×17cm，每个单元的运行电压范围在1.5-5v，膜表面流速在5cm/s到15cm/s。料液室进水为电渗析浓缩液，酸室和碱室进水为去离子水，极室进水为20％的na2so4。料液室、淡化室、浓缩室的体积比为1：1：1。
9、本专利技术的操作流程如下：首先通过过滤系统去除其中的不溶物质后，进入电渗析系统的淡化室，调节最佳电压和流量范围，调节淡化室和浓缩室的不同体积比，使其中的有机物和无机盐分离并浓缩无机盐。随后，无机盐浓缩液进入双极膜电渗析脱盐室，调节到最佳电压范围，进行无机盐的资源化处理。脱盐后的转鼓废水中，有机物含量较高，其cod浓度4400mg/l，采用高级氧化处理和生物处理可以使出水达标排放。无机盐回收与浓缩系统和资源化系统中的离子交换膜清洗采用去离子水洗、3wt％氢氧化钠碱洗组合方式，双极膜电渗析生产的酸和碱经过稀释或浓缩后回用于离子交换膜清洗。出水处理系统可以采用生物法和高级氧化进行联合处理，其中生物法为厌氧工艺和好氧活性污泥法工艺的组合工艺；高级氧化工艺为臭氧催化氧化工艺，所产废水可达标排放。
10、本专利技术具备的优点有：
11、(1)本专利技术通过一体化顺流式梯级砂率过滤的方式，通过不同阶段的阶梯沉淀过滤去除转鼓废水中的不溶物质，保护后端的无机盐回收与浓缩系统。
12、(2)本专利技术通过电渗析处理酵母生产转鼓废水，经过参数调控，可以对盐和有机物实现高效分离。使转鼓废水得到有效处理，回收了其中的无机盐。
13、(3)本专利技术采用双极膜电渗析处理电渗析系统的无机盐浓缩液，经过参数调控，可以进一步分离盐浓缩液中的有机物和盐，同时高效制备无机酸碱，实现了无机盐的资源化。
14、(4)无机盐回收并制取的酸碱可以用于本专利技术中离子交换膜的清洗和附近工业园区的工业生产，能产生一定的经济效益，具有较大的市场潜力。
15、(5)经过第二次电渗析对盐再浓缩后的脱盐液和双极膜电渗析处理后的脱盐液，以及脱盐后的转鼓废水，，可以采用生物法和高级氧化进行联合处理，其中生物法为厌氧工艺和好氧活性污泥法工艺的组合工艺；高级氧化工艺为臭氧催化氧化工艺，经过生物处理和高级氧化处理后可以达标排放。
16、(6)相对于现有的转鼓废水处理技术，本专利技术可以实现盐的资源化，制取的酸碱可以用于工业生产和离子交换膜的清洗；本专利技术相对ro膜减量化处理，不会产生更难处理的浓缩液，可以实现污染物的零排放；相对于mvr蒸发处理，本专利技术能耗低、安全稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于一种酵母转鼓废水的处理系统，主要包括：过滤系统、无机盐回收与再浓缩系统、资源化系统和出水处理系统；酵母转鼓废水首先经过过滤系统去除不溶物后，其出水中的无机盐再通过电渗析系统进行浓缩和回收；随后，浓缩后的无机盐通过双极膜电渗析系统制备酸和碱产品，达到无机盐同步回收和资源化的目的；资源化系统出水经生物处理和高级氧化的深度处理后，可达标排放。
2.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述的过滤系统采用一体化顺流式梯级砂率系统，通过不同阶段的阶梯沉淀过滤去除转鼓废水中的不溶物质，确保下游工艺的进水水质。
3.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述无机盐回收和浓缩系统采用电渗析系统，电渗析膜组件构成包括阳极板、阴极板、阳离子交换膜和阴离子交换膜；阳极板和阴极板对应分布在阴、阳离子交换膜堆的两侧；电渗析膜堆含有一对或以上的阴、阳离子交换膜单元，将系统分隔成脱盐室和浓缩室；电极板和极膜构成电极液室。
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：将电渗析浓缩室获得的盐浓缩液，等体积进入电渗析浓缩室和淡化室，对盐溶液再次浓缩；浓缩室中的出水直接进入双极膜电渗析装置中的料液室。
6.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述资源化系统，采用的双极膜电渗析由双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成的三腔室重复单元；双极膜电渗析两侧含有阴极板、阳极板，与两侧的离子交换膜构成一个电极料室；双极膜电渗析共四个腔室：料液室、碱室、酸室、极室。
7.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述资源化系统，采用双极膜电渗析制取无机酸碱，该设备的有效膜面积为10×17cm，每个单元的运行电压范围在1.5-5V，膜表面流速在5cm/s到15cm/s。料液室进水为电渗析浓缩液，酸室和碱室进水为去离子水，极室进水为20％的Na2SO4。料液室、淡化室、浓缩室的体积比为1：1：1。
8.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述无机盐回收与浓缩系统和资源化系统中的离子交换膜清洗采用去离子水洗、3wt％氢氧化钠碱洗组合方式，双极膜电渗析生产的酸和碱经过稀释或浓缩后回用于离子交换膜清洗。
9.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于，所述的出水处理系统可以采用生物法和高级氧化进行联合处理，其中生物法为厌氧工艺和好氧活性污泥法工艺的组合工艺；高级氧化工艺为臭氧催化氧化工艺，所产废水可达标排放。
...【技术特征摘要】
1.一种酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于一种酵母转鼓废水的处理系统，主要包括：过滤系统、无机盐回收与再浓缩系统、资源化系统和出水处理系统；酵母转鼓废水首先经过过滤系统去除不溶物后，其出水中的无机盐再通过电渗析系统进行浓缩和回收；随后，浓缩后的无机盐通过双极膜电渗析系统制备酸和碱产品，达到无机盐同步回收和资源化的目的；资源化系统出水经生物处理和高级氧化的深度处理后，可达标排放。
2.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述的过滤系统采用一体化顺流式梯级砂率系统，通过不同阶段的阶梯沉淀过滤去除转鼓废水中的不溶物质，确保下游工艺的进水水质。
3.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述无机盐回收和浓缩系统采用电渗析系统，电渗析膜组件构成包括阳极板、阴极板、阳离子交换膜和阴离子交换膜；阳极板和阴极板对应分布在阴、阳离子交换膜堆的两侧；电渗析膜堆含有一对或以上的阴、阳离子交换膜单元，将系统分隔成脱盐室和浓缩室；电极板和极膜构成电极液室。
4.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系统，其特征在于：所述无机盐回收和浓缩系统中电渗析器包含10对阴阳离子交换膜、有效膜面积为10×20cm、隔板厚度为8mm、膜对工作电压范围为0.5-1.5v，膜表面线速度范围为3-5cm/s、浓缩室和淡化室的体积比为1：1。
5.根据权利要求1所述酵母转鼓废水无机盐回收和资源化的同步处理系...
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