邵玉華，蔣 林，陳 亮

（安徽省懷遠(yuǎn)縣鑫泰糧油有限公司，安徽懷遠(yuǎn) 233400）

0 引言

我國(guó)總體上已進(jìn)入中度缺水國(guó)家的行列，如何提高工業(yè)特別是高用水行業(yè)用水效率，對(duì)加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型工業(yè)，促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

技改組所在的安徽省懷遠(yuǎn)縣鑫泰糧油有限公司是安徽省農(nóng)業(yè)和糧食產(chǎn)業(yè)化雙龍頭企業(yè)，以糯米、糯米粉生產(chǎn)加工為主要產(chǎn)品。糯米粉生產(chǎn)一直沿用傳統(tǒng)的逆流洗米法洗米，需水量巨大。按目前生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況來(lái)看，公司全年用水2 474 340 m3，糯米耗水量為11.6 m3/t，目前該公司的用水量和排水量水平在糯米粉加工行業(yè)內(nèi)只能居于中下游水平。如何減少生產(chǎn)時(shí)的用水量，既是企業(yè)節(jié)本增效的需要，也是改變行業(yè)現(xiàn)狀、節(jié)能減排、保護(hù)水資源、提高環(huán)境效益的需要。技改組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，充分試驗(yàn)，摸索出“大米干洗機(jī)”法，并增加蒸汽冷凝水回收利用系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。年節(jié)約水資源173.6×104m3，年減少?gòu)U水排放量187.8×104m3（企業(yè)年生產(chǎn)天數(shù)為300 d），可減排CODcr187.8 t/a。取得了良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

1 現(xiàn)有生產(chǎn)工藝分析

1.1 企業(yè)目前糯米粉生產(chǎn)工藝流程

糯米粉生產(chǎn)工藝流程見圖1。

圖1 糯米粉生產(chǎn)工藝流程

（1）采用逆流洗米法洗米。在泡米桶里放入適量的清水，將市場(chǎng)購(gòu)入（含部分本廠自產(chǎn)）糯米經(jīng)過(guò)計(jì)量后投入泡米桶，在投米的同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)攪拌（從米桶下部不斷向米桶里進(jìn)水，利用水力進(jìn)行攪拌），由于物質(zhì)密度的不同，重型（并肩石、鐵雜等）雜質(zhì)沉入桶底，輕型（米皮、米花等）漂浮于水面，當(dāng)液位到達(dá)并超過(guò)溢流口時(shí)，漂浮物隨水流排入收集管道進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；桶底重雜在停止進(jìn)水后被放出另行處理；這樣往復(fù)多次（一般3～4次，當(dāng)原料含雜量較高或產(chǎn)品品質(zhì)要求較高時(shí)可達(dá)6～8次），達(dá)到洗米目的。

（2） 當(dāng)糯米被浸泡8～10 h后，米桶中的泡米水被排凈，然后再用清水進(jìn)行一次透水漂洗，排凈洗米水后，由水力噴射輸米器輸送至振動(dòng)洗米篩再次漂洗。

（3）經(jīng)以上方法處理后的糯米，被輸送至磨漿機(jī)進(jìn)行加水研磨后，流入緩存漿桶。

（4）緩存漿桶的米漿被注射泵泵入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。

（5）當(dāng)濾餅含水達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，被輸送至正壓脈沖烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理。

（6）烘干后的糯米粉經(jīng)篩選后，計(jì)量包裝為成品入庫(kù)。

1.2 現(xiàn)有工藝存在的缺點(diǎn)與不足

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝、關(guān)鍵部位的設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程管理的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝不夠先進(jìn)、合理。

（1）沉淀物中混雜的糯米含量及漂浮物中含碎米粒也很高，且很難回收，造成浪費(fèi)。

（2）單位水耗很大，特別是在成品品質(zhì)要求較高和原料含雜較高時(shí)，必須經(jīng)過(guò)多次沉淀和漂洗，才能清洗干凈。

（3）由于耗水量大，且輕型雜質(zhì)隨水流進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，加重了污水處理器的負(fù)擔(dān)，增加了處理費(fèi)用。

2 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

2.1 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程見圖2。

（1） 采用大米干洗機(jī)法：將市場(chǎng)購(gòu)入（含部分本廠自產(chǎn)）糯米經(jīng)過(guò)去石風(fēng)選（去石機(jī)為大米專用去石機(jī)）去除輕雜和并肩石等，進(jìn)入一級(jí)色選機(jī)選別異色粒，再經(jīng)二級(jí)色選機(jī)選別非乳白粒后進(jìn)入專業(yè)定制的大米干洗機(jī)（一種定制的類似碾米機(jī)或大米拋光機(jī)的機(jī)械：在大米干洗機(jī)內(nèi)糯米溫度將升高到40～45℃，再噴入48～52℃霧化溫水，使糯米表面生成一層薄薄的糊化層，在強(qiáng)拉風(fēng)的作用下，由于出機(jī)米溫較常溫高，糯米粒內(nèi)外溫度差較大，將產(chǎn)生許多的細(xì)小裂紋，使其既能保證有機(jī)物易溶解于水，水又能順利滲透進(jìn)米粒中）進(jìn)行洗米后投入泡米桶進(jìn)行浸泡。

圖2 改造后糯米粉生產(chǎn)工藝流程

（2） 當(dāng)糯米被浸泡6～8 h后，米桶里的泡米水被排凈，再用水進(jìn)行一次透水漂洗，排凈洗米水后，輸送至磨漿機(jī)。

（3）經(jīng)浸泡清洗后的糯米，被輸送至磨漿機(jī)進(jìn)行加水研磨后，流入緩存漿桶。

（4）緩存漿桶的米漿被注射泵泵入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。

（5）當(dāng)濾餅含水達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，被輸送至正壓脈沖烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理。

（6）烘干后的糯米粉經(jīng)篩選后，計(jì)量包裝為成品入庫(kù)。

2.2 改造后新增各工段工藝特點(diǎn)

2.2.1 風(fēng)選去石及磁選工段

風(fēng)選去石及磁選的原理，就是利用電磁鐵吸附鐵性雜質(zhì)（利用電磁鐵可以方便調(diào)節(jié)吸力大小和在規(guī)定區(qū)域排放磁性雜質(zhì)，以利回收）；利用比重去石機(jī)去除糯米中的并肩石等比重較大的雜質(zhì)；然后利用風(fēng)選機(jī)選別輕型雜質(zhì)并回收。

改造后風(fēng)選去石及磁選工段具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能有效去除糯米中的重型及輕型雜質(zhì)；②雜質(zhì)中混雜的糯米（碎米）量較少，并且能作為飼料（重雜給養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)鴨場(chǎng)，輕雜給飼料廠）銷售，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；③節(jié)水效果顯著，由于不再需要漂洗和沉淀，所以大大減少清洗水的消耗量；④由于沒(méi)有固體廢物排入污水處理系統(tǒng)，所以減少了污水處理站的負(fù)荷，減少了處理費(fèi)用。

2.2.2 色選工段

項(xiàng)目采用兩級(jí)串聯(lián)的色選機(jī)對(duì)原料進(jìn)行選別，有利于清除糯米中的異色粒，保證成品顏色純正、干凈衛(wèi)生。

2.2.3 糯米干洗機(jī)洗米工段

項(xiàng)目采用利用專門定制的糯米干洗機(jī)（一種定制的類似碾米機(jī)或大米拋光機(jī)的機(jī)械，要求是糯米在糯米干洗機(jī)內(nèi)能將米溫升高到40～45℃） 將無(wú)塵無(wú)雜的原料進(jìn)行處理，在48～52℃霧化溫水的作用下，糯米的表面將生成一層糊化層，達(dá)到糯米免洗目的。

改造后糯米干洗工段具有以下優(yōu)點(diǎn)：①可有效減少水溶性物質(zhì)溶解于水；②能保證原料的表面沒(méi)有附著物游離于水中而隨水流排入污水處理器，有利于減少后續(xù)的污水處理負(fù)荷；③由于出機(jī)米溫較高，在與常溫空氣接觸時(shí)，由于其內(nèi)部溫度比表面溫度降得慢，在熱脹冷縮的作用下而產(chǎn)生大量裂紋，有利于浸泡水更容易到達(dá)米的中心部位，節(jié)約浸泡時(shí)間；④在米粒表面糊化層的保護(hù)下，可有效減少可溶性有機(jī)物溶解于水，減少有效物質(zhì)的流失。

綜上所述，技改組在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)減少逆流洗米法洗米和水力噴射輸米器送米及振動(dòng)洗米篩精洗等高耗水工段，增加對(duì)糯米的磁選、色選、去石風(fēng)選等方法處理，保證了進(jìn)機(jī)糯米干凈衛(wèi)生，然后再將干凈衛(wèi)生的糯米進(jìn)行洗米工段的處理，使得原料表面生成一層糊化層，以減少水溶性物質(zhì)溶解于水，這樣還能保證沒(méi)有原料的表面附著物游離于水中而被排入污水處理器，在減少漂洗用水的同時(shí)有利于減少后續(xù)的污水處理負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的，每年這部分節(jié)水量可達(dá)1 635 480 m3。

2.3 新增蒸汽冷凝水回收利用

采用密閉式冷凝水回收設(shè)備對(duì)糯米粉烘干工段產(chǎn)生的冷凝水全部進(jìn)行回收利用（改造前冷凝水未作回收）。

密閉式冷凝水回收設(shè)備原理見圖3。

圖3 密閉式冷凝水回收設(shè)備原理

目前企業(yè)蒸汽鍋爐主要供應(yīng)糯米粉烘干設(shè)備生產(chǎn)用氣，蒸汽經(jīng)車間換熱器進(jìn)行熱量交換后凝結(jié)為含氣冷凝水，引出車間后排入大氣，大大浪費(fèi)了水資源，同時(shí)也造成了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)熱氣騰騰的白色污染。要解決這一問(wèn)題，最有效的方法就是采用密閉式蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)，將所有蒸汽冷凝水全部回收，然后再直接泵入鍋爐，以改善工廠環(huán)境，提升工廠環(huán)境，提升企業(yè)形象。僅此部分每年可節(jié)約用水92 400 m3。

2.4 中水回用

增加深度處理設(shè)備，處理規(guī)模為500 m3/d，使之達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》 （GB/T 18920—2002） 的要求后回用?；赜煤蟮乃糠肿鳛閺S區(qū)綠化用水，剩余部分供給開發(fā)區(qū)使用，企業(yè)位于懷遠(yuǎn)縣城西糧食加工區(qū)，開發(fā)區(qū)對(duì)園區(qū)的企業(yè)實(shí)施中水回用，企業(yè)近鄰是園區(qū)的公交汽車站，每天需要使用大量自來(lái)水清洗。廠區(qū)排放的生活污水經(jīng)化糞池處理后引入格柵井，在格柵井內(nèi)和生產(chǎn)廢水混合，并經(jīng)格柵井去除大顆粒狀懸浮物和纖維雜質(zhì)后流入調(diào)節(jié)池。高濃度生產(chǎn)廢水（壓榨廢水）直接進(jìn)入粗蛋白回收系統(tǒng)，經(jīng)回收粗蛋白后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行綜合處理。各股廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)充分混合達(dá)到水質(zhì)均勻。此部分每年可節(jié)水8 550 m3。

中水回用工藝流程見圖4。

圖4 中水回用工藝流程

3 技改效果分析

3.1 項(xiàng)目實(shí)施前后全廠物料平衡分析

3.1.1 項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡（m3/d）項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡見圖5。

圖5 項(xiàng)目實(shí)施前全廠物料平衡

3.1.2 項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡見圖6。

3.2 項(xiàng)目實(shí)施前后全廠用水分析

3.2.1 項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡圖（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡見圖7。

3.2.2 項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡圖（m3/d）

項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡見圖8。

由上面平衡圖可以看出，技改實(shí)施前每天補(bǔ)充清水8 247.8 m3，噸糯米耗水11.6 m3，污水處理站處理量為7 507.5 m3，廢水排放量為7 867.5 m3。

技改實(shí)施后每天只需補(bǔ)充清水2 459.7 m3，糯米耗水量為3.5 m3/t，污水處理站處理量為2 072.1 m3，廢水排放量為1 608.1 m3。

圖6 項(xiàng)目實(shí)施后全廠物料平衡

圖7 項(xiàng)目實(shí)施前全廠水平衡

圖8 項(xiàng)目實(shí)施后全廠水平衡

4 結(jié)論

此次技改年節(jié)水達(dá)173.6×104m3，年減少污水處理站處理量163.1×104m3，年減少?gòu)U水排放量187.8×104m3，技改節(jié)水效果顯著（企業(yè)年生產(chǎn)天數(shù)為300 d）。實(shí)現(xiàn)了節(jié)水、減排的目標(biāo)，取得了良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益，是一項(xiàng)成功的利企、利民、利國(guó)的技術(shù)改造?！?/p>