【導(dǎo)讀】寧夏佳立生物科技有限公司。馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水治理項目。寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責任公司。職責姓名專業(yè)職稱備注。總工田娟結(jié)構(gòu)高級工程師國家一級注冊結(jié)構(gòu)師。李萍給排水高級工程師國家二級注冊建筑師。欒培玉工藝工程師。宋薇薇技術(shù)經(jīng)濟經(jīng)濟師。張晶投資估算高級工程師國家注冊咨詢工程師

　　

【正文】 不造成污染，另一部分為淀粉提取工段廢水，這部分廢水主要含馬鈴薯細胞液，以馬鈴薯自身含水和生產(chǎn)過程工藝添加水為 主，其排放量約為每噸淀粉 9m3 (其中馬 鈴薯自身水量約為 4m3，工藝添加水 5m3)，這部分廢水 COD 值非常高，高達 1860023000mg/L，是污染來源，目前公司只通過三級沉降后將清液外排，而該清液富含有機質(zhì)如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、胺基酸、淀粉等，屬有害無毒有機廢水。本次公司該項目要解決的就是該部分廢水。 生產(chǎn)技術(shù)方案的確定 依據(jù)以上分析，經(jīng)過市場調(diào)查結(jié)合目前國際先進馬鈴薯淀粉加工技術(shù)及其成熟程度，本項目擬采用目前國際最先進的荷蘭 尼沃巴 公司所擁有的無廢料馬鈴薯淀粉加工技術(shù)，通過該技術(shù)中先進的馬鈴薯銼磨刨絲機 可將馬鈴薯中 98%以上的游離淀粉分離出來，整個系統(tǒng)馬鈴薯淀粉提取率在 95%以上；該技術(shù)在提取馬鈴薯淀粉的同時，回收馬鈴薯中的纖維、蛋白、肥料 (濃縮有機質(zhì) )及生產(chǎn)過程工藝添加用水，從而真正實現(xiàn)了馬鈴薯資源的全部利用和回收，既提高了加工企業(yè)的經(jīng)濟效益，又解決了生產(chǎn)過程廢水、廢渣排放所造成的環(huán)境污染問題，具體工藝流程見圖 52。 本節(jié)所描述的“馬鈴薯淀粉無廢料工藝及高效能設(shè)備”，已經(jīng)于 2020年成功的應(yīng)用在美國緬茵洲位于 Fort Fairfield 的 Aroostook 淀粉公司。盡管美國緬茵洲的環(huán)境保護法律特別 嚴格，經(jīng)過以上系統(tǒng)的使用，在沒有其他污水處理設(shè)施條件下，該項目的生產(chǎn)通過了環(huán)保部門的通 過。因為上述系統(tǒng)在該公司中使用， Aroostook 淀粉公司已經(jīng)成為了名副其實的、世界上最先進的馬鈴薯淀粉加工企業(yè)。 結(jié)合該生產(chǎn)技術(shù)方案的特點，本項目所采用工藝路線主要措施為：將原生產(chǎn)線銼磨機 (銼磨系數(shù) 85%)更換為 尼沃巴 超機刨絲機 (銼磨系數(shù)98%)，以提高該線主產(chǎn)品馬鈴薯淀粉得率，同時，增設(shè)纖維脫水篩，使 馬鈴薯 石、土、木、草等雜物 濕纖維 蛋白 肥料 沙粒 凈水 回收過程水 清水加入 回收過程水 商品淀粉 圖 52 尼沃巴馬鈴薯無廢料淀粉加工工藝流程圖 除砂 精制 干燥 包裝 細篩分 蒸發(fā) 脫水 提取 清洗 破碎 濃縮 脫水 蛋白提取 馬鈴薯渣進一步脫水至含水率 90%以下以便運輸銷售，在此基礎(chǔ)上，將濃縮單元所排廢水進行蛋白提取和蒸餾蒸發(fā)以獲得最終產(chǎn)品有機液體肥和生產(chǎn)用水，生產(chǎn)工藝流程見圖 53。 工藝流程 簡述 從淀粉生產(chǎn)系統(tǒng)濃縮單元 (廢水唯一出口 )排出的廢水 (45m3/h)經(jīng)消沫泵輸送至蛋白提取車間儲料罐和調(diào)節(jié)罐中，根據(jù)輸送液泡沫情況和酸度情況，適當加入消沫劑和酸進行調(diào)節(jié)至工藝參數(shù)要求值，儲料罐中廢水泵送至預(yù)熱罐預(yù)熱至 4045℃后送入熱壓縮器被蒸氣噴熱器加熱到110115℃，該熱液送至閃蒸罐，在閃蒸罐中，汁水被降溫至 8085℃后送入真空脫濾機脫水，此時絮凝蛋白以 60%含水量被分離出來約，濾清液 ()以 60℃左右溫度被送入多效蒸發(fā)器進行濃縮蒸發(fā)，蒸發(fā)器中濃縮液有機液體肥 ( m3/h)從底流溢出后被收集送往有機肥集存池，蒸餾水 (30m3/h)經(jīng)冷卻系統(tǒng)收集后送活性過濾器凝絮并回生產(chǎn)線，整個系統(tǒng)中預(yù)熱罐、閃蒸罐、多效蒸發(fā)器等均在真空系統(tǒng)下工作。 工作制度 全年生產(chǎn)天數(shù)為 180 天，每天三班連續(xù)生產(chǎn)。 圖例： 物料 真空 蒸汽 冷凝水罐 額外蒸汽 熱壓縮器 蒸汽 預(yù) 熱 罐 原料罐 儲料罐 消泡泵 濃縮單元廢水 有機肥集存池 濃縮液 60%含水蛋白 干燥包裝 銷售運輸 蒸汽 清液 多效蒸發(fā)器 真空脫濾 閃蒸罐 真空系統(tǒng) 1 真空系統(tǒng) 2 水回生產(chǎn)線 集水池 冷凝水系統(tǒng) 活性過濾器 冷凝水汽 產(chǎn)品標準及技術(shù)規(guī)格 該項目產(chǎn)品有馬鈴薯淀粉、馬鈴薯蛋白飼料、馬鈴薯渣飼料、有機液體肥和水，各產(chǎn)品標準如下 一、 馬鈴薯蛋白飼料 (企業(yè)標準 ) 粗蛋白濕基 60%；粗灰粉 3%；水分 10% 二、馬鈴薯渣飼料 (企業(yè) 標準 ) 水份含量≤ 90%；纖維素量≥ 8%。 三、馬鈴薯淀粉 馬鈴薯淀粉執(zhí)行國家《食用馬鈴薯淀粉標準 GB888488》一級產(chǎn)品標準要求。 食用馬鈴薯淀粉國家質(zhì)量標準 (GB888488)見表 52表 52表 524。 表 522 感官指標 項 目 指 標 特 級 一 級 二 級 色 澤 潔白帶結(jié)晶光澤 白 色 氣 味 無 異 味 外 觀 粉 狀 一 致 表 523 理化指標 項 目 特 級 一 級 二 級 水分（％）≤ 酸 度（％）≤ 蛋白質(zhì)（％）≤ 斑點（個／ cm2）≤ 細度（ 100 目％）≥ 白度（ 440nm％）≥ 灰分（％）≤ 粘度（ E25）≥ 表 524 衛(wèi)生指標 項 目 指 標 特 級 一 級 二 級 二氧化硫（ mg/kg）≤ 砷（ mg/kg）以 As 計 ≤ 鉛（ mg/kg）以 Pb 計 ≤ 四、有機液體肥 (企業(yè)標準 ) 氧化鉀 (K2O)含量≥ 5%；氧化磷 (P2O5)含量 ≥ %； 氮 (N)含量≥ 3%； 水份含量≤ 80%。 主要設(shè)備選型 本項目工藝主要設(shè)備均選自荷蘭 尼沃巴 (淀粉 )機械公司。管線國內(nèi)配套，詳細設(shè)備選型見 表 52表 52表 527。 一、 生產(chǎn)線技術(shù)改造設(shè)備 見表 525： 表 525 生產(chǎn)線技術(shù)改造設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格與型號 單位 數(shù)量 材質(zhì) 一 銼磨單元 1 銼磨機 RU80500 臺 2 AISI304/316 2 鋸條更換機 套 1 二 篩分系統(tǒng) 1 錐篩 HCC800 套 2 AISI304/316 2 纖維脫水篩 套 1 三 濃縮單元 HC50 套 1 AISI304 二、蛋白提取設(shè)備（該套設(shè)備全部引進菏蘭 尼沃巴 (淀粉 )機械公司為集成模塊裝置） 見表 526： 表 526 蛋白提取設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格與型號 單位 數(shù)量 備注 1 儲料罐 臺 1 2 調(diào)汁罐 臺 1 3 閃蒸罐 臺 1 4 冷凝罐 臺 1 5 熱壓縮器 臺 1 6 真空脫濾機 套 1 7 真空器 套 2 8 離心泵 臺 8 9 電控和測量裝置 套 1 三、真空蒸餾系統(tǒng)設(shè)備（該套設(shè)備全部引進菏蘭 尼沃巴 (淀粉 )機械公司為集成模塊裝置） 見表 527： 表 527 真空蒸餾系統(tǒng)設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格與型號 單位 數(shù)量 備注 1 冷凝水罐 臺 1 2 多效蒸發(fā)器 套 1 3 活性過濾器 臺 1 4 真空系統(tǒng) 套 1 5 離心泵 臺 6 6 電控和測量裝置 套 1 筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計原則、依據(jù)及廠區(qū)自然條件 設(shè)計原則 本工程以生產(chǎn)車間、庫房、有機肥收集池為主，在滿足工藝設(shè)計要求的前提下，本著適用、美觀的設(shè)計原則，對建筑室內(nèi)外裝修做到經(jīng)濟合理，建筑造型樸素大方。 盡量采用當?shù)亟ㄖ牧霞胺栏牧?，盡可能采用國家、地區(qū)通用圖集和便于施工的設(shè)計方案，以達到方便施工、節(jié)約投資、加快施工進度之目的。 設(shè)計依據(jù) 工藝及有關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計資料及相關(guān)資料。 國家現(xiàn)行頒布的有關(guān)規(guī)范、規(guī)定。 廠區(qū)自然條件 常年主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)，冬季為西北和偏北風(fēng)，基本風(fēng)壓為㎡ ,雪壓 ㎡。 地質(zhì) 該項目建設(shè)在原企業(yè)內(nèi)，據(jù)企業(yè)已做到地質(zhì)報告提供，場地上層土為黃土狀粉土，允許承載力 fk=110Kpa， 5m 以下為黃土狀粉質(zhì)粘土層， 允許承載力 fk=117Kpa，地下水埋藏深度大于 20m。最大凍土深度 。本場地為Ⅳ級自重濕陷性黃土。施工圖設(shè)計前應(yīng)需做詳細的地質(zhì)勘察報告。 地震效應(yīng) 根據(jù)“ 90 年版《中國地震烈度區(qū)劃圖》”，本工程所在地區(qū)基本烈度均為：近震 8 度。 建筑物抗震類別：丙類。 建筑結(jié)構(gòu) 根據(jù)使用功能具體要求，確定建筑平面布置：廠區(qū)建設(shè)以生產(chǎn)建筑為主，因此首先滿足生產(chǎn)功能及放火、防爆、防腐要求外，為求立面處理典雅得體，并與周圍輔助設(shè)施環(huán)境協(xié)調(diào)一致。 主要建構(gòu)筑物一覽表 表 531 主要建“構(gòu)”筑物一覽表 序號 建（構(gòu)）筑物名稱 建筑面積㎡ 高度（米） 結(jié)構(gòu)型式 備注 1 蛋白提取及真空蒸餾車間 900 輕鋼 2 成品庫 450 輕鋼 3 鍋爐房 150 框架 4 集存池 75000m3 鋼筋砼 負荷等級及電源 負荷等級 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，本裝置為三級負荷。 2．電源 本項目在原企業(yè)內(nèi)建設(shè)，利用企業(yè)原有的輸電線路，可確保該項目用電負荷的連續(xù)供電。 設(shè)計依據(jù) 工藝、設(shè)備專業(yè)提供的用電設(shè)備一覽表 水、暖、自控專業(yè)提供的有關(guān)條件 國家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及當?shù)貐^(qū)現(xiàn)行有關(guān)政策。 廠區(qū)供配電 設(shè)計負荷 廠區(qū)內(nèi)用電設(shè)備供電電壓為 。 本項目新增裝機容量為 250KW,其中備用容量為 40KW,低壓側(cè)計算有功負荷為 ,全廠自然平均功率因數(shù)為 ,經(jīng)低壓側(cè)集中補償后，功率因數(shù)可達 ,計算視在功率為 , 新增 S9— 200KVA/10/，負荷率為 %。 供電系統(tǒng) ⑴利用廠區(qū)內(nèi)原變電所，利用原有高壓配電室、低壓配電室、控制值班室、維修室等。 ⑵ 電 源 由 企 業(yè) 內(nèi) 的 10kv 線 路 引 入 ， 主 變 選 擇 一 臺S9200KVA/10/，變壓器負荷率為 %。 ⑶在變電所低壓側(cè)采用集中功率因數(shù)自動補償裝置，計算有功負荷為 ,補償后全廠功率因數(shù)可達 。 （ 4） 10kv 電源線路設(shè)置電流速斷保護、過電流保護，電感互感器柜采用電壓互感器開口三角型接地保護， 變壓器設(shè)置電流速斷保護，過流保護、溫度、瓦斯保護等，其他各用電回路均采用自動開關(guān)作過載短路保護、接零保護。 車間配電 ⑴各工序電氣設(shè)備設(shè)置于配電間或盡可能設(shè)置較干凈、干燥場所，電氣設(shè)備選型根據(jù)電機容量及車間環(huán)境要求選定。 ⑵各工序配電均采用 1kv 電力電纜由低壓配電屏直埋引入，工序內(nèi)配電線路采用電纜或 BLX— 500 型橡皮絕緣線穿鋼管暗敷，控制線選用Kvv— 型控制電纜穿鋼管暗敷。 ⑶照明燈具根據(jù)建構(gòu)筑物環(huán)境特點選用工廠燈或防爆燈，值班室全選用熒光燈。 ⑷用電設(shè)備容量凡在 40Kw 及以上者均采用降壓啟 動方式，容量在40Kw 以下者采用全壓起動，有部分設(shè)備，如冷凍機、給水泵隨設(shè)備自帶控制系統(tǒng)。 電氣節(jié)能 （ 1） 盡可能選用節(jié)能性電氣產(chǎn)品。 （ 2） 變電所深入負荷中心，以縮短低壓線路距離，降低線損及能耗。 （ 3） 在變電所低壓側(cè)或部分大電機房設(shè)無功率補償裝置、降低無功損耗。 主要電氣設(shè)備一覽表 表 541 主要電氣設(shè)備一覽表 序號 名稱 規(guī)格與型號 單位 數(shù)量 備注 1 變壓器 S9200/10/2 高壓開關(guān)柜 KYN1025 臺 1 高壓開關(guān)柜 KYN1011 臺 1 3 低壓開關(guān)柜 GGD211A 臺 2 低壓開關(guān)柜 GGD2 – 33A 臺 1 低壓開關(guān)柜 GGD235C 臺 1 4 自動補償電容 GGJ201A 臺 1 自動補