[发明专利]一种用于玉米淀粉废水资源化的系统及方法

权利要求书

1.一种用于玉米淀粉废水资源化的系统，其特征在于：包括有集水池、沉砂池、反应器、原料液储存器、汲取液储存器、正渗透膜组件、浓水池、淡水池、反渗透膜组件和沉淀池，其中集水池与玉米淀粉生产企业排水管网相连通，集水池通过管路与沉砂池相连接，沉砂池通过管路还与反应器相连接，反应器通过管路与原料液储存器相连接，反应器通过管路还与沉淀池相连接，原料液储存器通过管路也与沉淀池相连接，原料液储存器和汲取液储存器通过两条管路相连接，渗透膜组件装配在原料液储存器和汲取液储存器的两条连接管路上，汲取液储存器通过管路还与浓水池相连接，反渗透膜组件设在浓水池和淡水池之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于玉米淀粉废水资源化的系统，其特征在于：所述的集水池内设置有格栅用于截留污水中的悬浮物和漂浮物，集水池与沉砂池的连接管路上装配有提升泵用于集水池内的污水泵入沉砂池内，沉砂池与反应器的连接管路上装配有第一蠕动泵以及水源热泵，沉砂池为曝气沉砂池。

3.根据权利要求1所述的一种用于玉米淀粉废水资源化的系统，其特征在于：所述的反应器为厌氧膜生物反应器，反应器内设置有超滤膜组件和曝气石，超滤膜组件中的超滤膜有效面积为0.1m²，膜片尺寸长×宽×高＝320×220×5mm³，膜孔径为0.1μm，厌氧产生的沼气通过曝气泵借助曝气石对超滤膜组件表面进行曝气，反应器与原料液储存器之间的连接管路上装配有阀门和抽吸泵，反应器与沉淀池之间的连接管路上装配有第六蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的一种用于玉米淀粉废水资源化的系统，其特征在于：所述的原料液储存器内设置有电导率仪和PH值测试仪，原料液储存器与正渗透膜组件的连接管路上装配有第二蠕动泵，正渗透膜组件与汲取液储存器的连接管路上装配有第三蠕动泵，汲取液储存器与浓水池的连接管路上装配有第四蠕动泵和水源热泵，正渗透膜组件由正渗透膜和膜块组成，正渗透膜的有效面积为30cm²，流道深度为2mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于玉米淀粉废水资源化的系统，其特征在于：所述的沉淀池内装配有搅拌器和PH值测试仪。

6.一种用于玉米淀粉废水资源化的方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤1、玉米淀粉废水通过玉米淀粉生产企业排水管网进入集水池，进入集水池内的玉米淀粉废水通过格栅截留大部分悬浮物和漂浮物后，通过提升泵进入沉砂池；

步骤2、沉砂池的出水通过水源热泵，与汲取液储存器出水进行热交换，温度从18℃提升至25℃，然后被泵入反应器进行处理，反应器内设置有超滤膜组件和曝气石，厌氧产生的沼气通过曝气泵借助曝气石对超滤膜组件表面进行曝气，降低膜污染，经过超滤膜组件过滤后分离出的水通过阀门被泵入原料液储存器；

步骤3、原料液储存器内的进水作为原料液，以常用农业肥料钾肥中主成分KCl的高盐溶液作为汲取液储存器中的汲取液，随着正渗透系统的运行，利用高低渗透压差，使得原料液储存器中的水不断地通过正渗透膜组件进入汲取液储存器中，稀释后的汲取液通过水源热泵，与沉砂池出水进行热交换，当水量不够时通过补水泵进行补水，温度从27℃降低至20℃，然后泵入浓水池，原料液储存器中浓缩后的原料液中氮、磷资源不断被浓缩富集后泵入沉淀池；

步骤4、浓水池中的进水作为浓水，淡水池中直接进水作为淡水，在浓水池一侧施加压力，使浓水池中的水透过反渗透膜组件进入淡水池中，浓水池中的水浓缩后回流至汲取液储存器中，淡水池中的水可直接回收，实现水资源的回用；

步骤5、进入沉淀池的浓缩液通过调节PH值、氮镁磷比条件，在沉淀池中生成鸟粪石沉淀，作为缓释肥回收利用，沉淀池中的上清液再被泵入回流至反应器中，实现水、碳、氮、磷和热能资源的完全回收。

7.根据权利要求6所述的一种用于玉米淀粉废水资源化的方法，其特征在于：所述的步骤2中的超滤膜组件所用超滤膜为平板膜，单片膜的有效面积为0.1m²，膜片尺寸长×宽×高＝320×220×5mm³，膜孔径为0.1μm，膜材质为聚偏氟乙烯，支撑板材质为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。