一、概述

玉米淀粉生產過程中會產生大量的麩質水，如何對稀麩質水進行有效的濃縮，不僅可以提取更多的副產品麩質，提高麩質的回收率，而且能得到更清潔的過程水，回用于生產過程，減少新鮮水的使用和廢水的排放。

鶴壁市一家玉米淀粉廠在清潔生產審核中，和咨詢單位結合，將原來處理麩質水的氣浮法改為碟片式離心機的方法，取得了良好的效果。在這里將其使用效果簡述出來，供同行們參考，以利于這一技術的推廣應用，為環境保護工作做出一些貢獻。

玉米麩質屬玉米不溶性蛋白質，是淀粉生產過程分出的一種副產品。玉米麩質極富營養，在玉米籽粒中所占份額略次于纖維渣，約為玉米業的6%（以干基計），制成的成品稱玉米蛋白粉，其售價大大高于主產品玉米淀粉，麩質濃縮是玉米濕磨法生產的重要工序之一，其目的一是提供濃度盡可能高的濃麩質，以便下部脫水工序處理；二是提供盡可能清的工藝水（過程水），以便回收利用。

玉米麩質水（又稱蛋白水）是玉米淀粉生產過程中的流程產物。目前，在玉米淀粉生產中麩質水的濃縮方法一般可分為沉降濃縮法、離心濃縮法和氣浮濃縮法三種。

傳統的沉降濃縮法一般需要幾個或十幾個沉淀池，采用間歇式自然沉降法濃縮，這種老工藝生產方法，占地面積大、生產效率低、濃縮時間長、回收的麩質粉質量差。這種工藝已逐步被淘汰。

離心濃縮法，即采用碟式離心機對麩質水進行分離濃縮。是《清潔生產標準淀粉工業（玉米淀粉）》（HJ445-2008）中推薦的一級工藝，即國際先進工藝。麩質濃縮機濃縮是現代大型淀粉企業普遍采用的一種濃縮麩質的方法，其原理與淀粉和麩質分離原理相同，只是麩質濃縮更困難一些。因麩質相對密度小、顆粒小，造成溢流（過程水）懸浮物含量高。同時，如果來料麩質水濃度很低就更難濃縮，有的工廠在主分離機前（淀粉與麩質分離機）前增加一臺淀粉乳預濃縮機，不僅提高了主分離機的生產能力，還提高了進濃縮機的麩質水濃度，以提高濃縮效果。

進入19世紀以來，淀粉工業開始應用離心分離機分離麩質，使生產效率大大提高，同時生產又得以連續進行，離心分離機的出現，被譽為淀粉工業的“千里馬”，廣泛在淀粉工業上推廣應用，目前我國絕大多數淀粉工廠，都已用麩質分離機代替了流槽。

氣浮法具有分離、提純、濃縮等多重作用，既可以分離回收麩質水中的殘留淀粉，又進一步提高了麩質粉的質量（含蛋白質可達60%以上），同時又減少了排放廢水中蛋白質的含量，降低了COD值，減輕了環境污染。初級分離機排出的麩質水濃度很低，輕相液物料濃度為0.6%-0.8%，懸浮液體中的干物質主要由麩質和淀粉組成，懸浮液含干物質8g/L，其中60%-80%是蛋白質。在氣浮槽中充入空氣，使麩質形成泡沫而浮在水面上，然后從溢流口排出，而淀粉則沉入分離室底部，從底部排出，處理過的水作為過程水返回到工藝中，重復利用。麩質水經氣浮濃縮到15g/L左右，然后進入板框過濾機等設備進一步脫水。

二、碟式離心機濃縮麩質水效果分析

1. 碟式離心機濃縮麩質水實際應用效果分析。

鶴壁市一家玉米淀粉廠在2011年做清潔生產審核，年生產淀粉設計能力為年產淀粉20萬噸，在2010年實際生產能力10萬噸，當時取水量為5.2m3/t淀粉，COD產生量為36Kg/t淀粉，淀粉收率68%，蛋白質收率4.2%。但是用氣浮法來處理麩質水，日處理麩質水量3069噸，稀麩質水COD濃度32000mg/L，氣浮法處理后C0D濃度8000mg/L，濃麩質液用板框壓濾機脫水后烘干，處理后由于得到的過程水COD濃度偏高，回用于生產過程的胚芽洗滌、纖維洗滌、制亞硫酸、玉米浸泡，效果不是太好，還要排放一部分過程水，補充一些新鮮水。

審核單位建議廠方改用碟式離心機來濃縮麩質水，企業于2013年改用了碟式離心機進行麩質水的濃縮，分離出濃縮麩質液，排出的過程水COD為4000mg/L，濃縮的麩質液干物質濃度為120-130g/L。經板框壓濾機脫水后麩質含水率為60%左右，然后進行干燥。壓濾機壓濾出來的水回流到碟式離心機和麩質水一起進行再濃縮。過程水COD降到4000mg/L，水質大大提高，全部回用于生產過程，回用的生產環節為胚芽洗滌、纖維洗滌、制亞硫酸、玉米浸泡，不需要外排，也不需要補充新鮮水，其中浸泡玉米的過程水量為2642t/d。浸泡液即為稀玉米漿，用四效蒸發器進行濃縮制取濃玉米漿，在濃縮過程中產生的污冷凝水排入污水處理站，每天排放污冷凝水875噸，這也是唯一的排水環節，唯一使用新鮮水的環節為淀粉的洗滌。實際應用效果表明，通過使用碟式離心機，大大降低了過程水的COD，提高了過程水的質量，實現了過程水的100%的回用率，減少了新鮮水的使用和污染物的排放。并且提高了麩質的提取率，有更多的麩質從稀麩質水中被提取出來。另外，還有一個優點是體積小，相對于氣浮來說，大大減少，節省占地，維修操作方便。采用碟式離心機以后，取水量由原來的5.2m3/t淀粉降為2.8m3/t淀粉，廢水排放量由原來的3.57m3/t淀粉降為2.5m3/t淀粉，化學需氧量產生量（末端治理前）由原來的36Kg/t淀粉，降為10Kg/t淀粉，氨氮產生量由原來的0.72Kg/t淀粉降為0.14Kg/t淀粉。對照清潔生產標準，取水量、廢水產生量、化學需氧量產生量、氨氮產生量均達到一級標準，即國際先進水平。

生產能力較大的工廠在粗淀粉乳的主分離機前增加一臺淀粉乳預濃縮機，可以分離出部分過程水，提高淀粉乳的濃度，增大主分離機能力，另外也提高了麩質水的濃度，減少了麩質水量，有利于碟式離心機對麩質水的濃縮。

2.淀粉乳預濃縮分離機的配合使用效果。

用于玉米淀粉的分離機分為淀粉乳預濃縮、中間濃縮、主分離和麩質濃縮幾種。預濃縮分離機一般可將淀粉乳濃度由11-13Bx濃縮至22-26Bx，濃縮2倍，濃縮淀粉乳從底流排出，其溢流較澄清，可直接用于浸漬系統。麩質濃縮機用來濃縮主分離機分出的麩質水，可將麩質水干物質濃度濃縮至120-130g/L。這幾種類型的分離機在轉子結構上略有區別，主分離機有洗滌系統，有的帶底流回流裝置，而預濃縮機和麩質濃縮機則不需要洗滌裝置，麩質濃縮機因要求溢流懸浮固體含量很低，部分溢流又循環入轉子。分離后溢流麩質水，指標為麩質水干物1%-2%，蛋白質含量大于60%，淀粉含量小于20%，應在12%以內。

麩質濃縮機濃縮麩質的原理和淀粉與麩質分離原理相同，只是麩質濃縮更困難一些，因麩質相對密度輕、顆粒小，經濃縮機濃縮時往往溢流仍帶走一部分細小的麩質顆粒，造成溢流（過程水）懸浮物含量高。現代大型淀粉企業的麩質濃縮均采用麩質濃縮機濃縮，采用麩質濃縮機濃縮應在主分離機前有預濃縮機，使進入主分離機的淀粉乳濃度提高，相應的分出麩質水的濃度也能提高。如果預濃縮機進料濃度為11-16Bx，則底流濃度可達22-27Bx，主分離機分出的麩質水濃度可達干物1.5-3%（質量體積分數2-4oz/gal），經麩質濃縮機分離后底流濃麩質的濃度為干物15-16.5%（質量體積分數20-22oz/gal），更適合于鼓式過濾機脫水，而且溢流濃度正常情況下只有干物0.257%（150gr/gal），完全符合過程水的工藝要求。但一般中小型淀粉工廠很少采用預濃縮機，篩分后進主分離機的粗淀粉乳濃度較低，一般干物濃度只有10-14Bx，而且不穩定，麩質水濃度偏低，采用麩質濃縮機濃縮，往往效果不理想。進料濃度太低，不僅達不到預期的要求，還容易造成設備震動，因而國內中小型淀粉工廠不采用麩質濃縮機濃縮麩質水的較少。

三、結論

由上述可知，使用離心機處理麩質水后，可以提高過程水的質量，過程水可以100%回用，可以明顯減少新鮮水的使用，減少廢水的排放，提高蛋白粉的回收率，值得在玉米淀粉生產行業中推廣應用。