專利名稱：一種啤酒工藝廢水的處理回收技術方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種啤酒生產(chǎn)工藝廢水的回收利用技術，特別涉及一種適用于不同水質(zhì)、可連續(xù)運行的啤酒工藝廢水處理技術，經(jīng)處理后的再生水可重新回用與啤酒企業(yè)生產(chǎn)。
背景技術：
經(jīng)統(tǒng)計，目前我國啤酒噸酒生產(chǎn)耗水量在10噸左右，啤酒生產(chǎn)過程中耗費大量的水資源。隨著國家環(huán)保政策力度的不斷加強，提高啤酒生產(chǎn)企業(yè)水資源利用率，降低生產(chǎn)過程中污染物的排放勢在必行。經(jīng)測算，啤酒生產(chǎn)過程中50-60%的廢水主要來自于洗瓶、巴士滅菌等工藝，此類廢水具有水量大、污染物濃度低等特點，具有較高的回收利用潛力；洗瓶過程中產(chǎn)生的大量廢堿液未經(jīng)處理直接排放將會對末端處理設施產(chǎn)生極大的沖擊，影響末端污水處理設施的穩(wěn)定運行。目前，我國對啤酒企業(yè)廢水的治理仍側重于末端廢水的處理，采用的各類技術雖具有處理效果穩(wěn)定、企業(yè)管理方便等優(yōu)勢，但也存在運行管理費用相對較高，處理后再生水利用率低，企業(yè)環(huán)保投資無經(jīng)濟效益、動力不足等問題。因此，針對啤酒生產(chǎn)工藝廢水的特點及啤酒生產(chǎn)企業(yè)在環(huán)保工作中的實際情況， 開發(fā)出本套以混凝-錯流膜過濾為主體，結合在線監(jiān)測技術、計算機自控技術的啤酒生產(chǎn)工藝廢水處理回用技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要用于啤酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類輕度污染工藝廢水的處理，待處理廢水COD濃度不超過500mg/L，濁度不超過200NTU。經(jīng)處理后的廢水可重新作為啤酒滅菌、洗瓶等工藝生產(chǎn)用水。本發(fā)明根據(jù)使用功能的不同劃分為3個組成單元，即強化藥劑處理單元、錯流膜過濾單元和監(jiān)測自控單元。待處理的工藝廢水依次通過強化藥劑處理單元、錯流膜過濾單元以去除水中的污染物，使出水可回用于啤酒工藝生產(chǎn)；通過監(jiān)測自控單元的自控設備調(diào)控處理系統(tǒng)中各設備的運行參數(shù)，保證處理系統(tǒng)的處理效果。1.強化藥劑處理單元，本單元包含PAC和PAM藥劑儲罐及其配套的輸送泵、清水泵、自控設備等。兩個藥劑儲罐內(nèi)分別裝有濃度恒定的PAC (如100mg/L)和PAM (如IOmg/ L)溶液，通過人工控制或自控系統(tǒng)的電信號，控制清水泵的流量，用清水分別將兩藥劑罐內(nèi)的藥劑稀釋至自控程序計算的濃度。藥劑經(jīng)管道混合器與待處理廢水均勻混合后，送至斜板反應器內(nèi)，藥劑與廢水中的懸浮物及膠體反應，降低其表面的電離電位，使之在斜板反應器內(nèi)斜板間上升的過程中相互碰撞、聚集成大顆粒物質(zhì)，進而沉淀在反應器內(nèi)，從而實現(xiàn)該處理單元去除廢水中大部分的懸浮物和一部分膠體顆粒物，進而降低廢水的濁度和COD 濃度的目的。根據(jù)待處理廢水水質(zhì)情況的不同，聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)的投加量分別為5-80mg/L和0. l-5mg/L。該單元具有結構簡單、處理效果穩(wěn)定、運行費用低等優(yōu)勢，適用于對輕度污染啤酒工藝廢水的處理。
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2.錯流膜過濾單元，該單元主要承擔對強化藥劑處理單元處理后出水的深度處理任務，通過膜過濾去除上一處理單元未能去除的懸浮物、膠體和部分溶解性有機物。根據(jù)待處理水水質(zhì)情況選用膜孔徑50-300nm的錯流陶瓷膜片構成膜組件，該膜組件既能保證對水質(zhì)污染物的截留效果和較高的產(chǎn)水率，又可利用錯流膜在膜表面形成的沖刷剪切力減緩了膜表面的膜污染，延長膜的使用壽命，同時陶瓷膜所具有的耐高溫特性，使其適用于水溫通常在70°C以上的滅菌水、洗瓶廢堿液等高溫工藝廢水。控制進入膜組件的廢水壓力，保證膜組件內(nèi)外表面膜壓差在0. 1-0. 25MPa，處理后的出水由膜組件內(nèi)的集水管收集后統(tǒng)一排放，可重新用于啤酒生產(chǎn)，而膜過濾產(chǎn)生的還有污染物的濃液則排入排水系統(tǒng)，送至啤酒生產(chǎn)企業(yè)的污水終端處理設施處理。3.監(jiān)測自控單元，包含在線監(jiān)測系統(tǒng)、計算機計算程序和自控系統(tǒng)。在線監(jiān)測系統(tǒng)將監(jiān)測到的處理裝置進水水質(zhì)情況反饋至計算機，通過已設定的計算程序，計算處理所需投藥量及膜組件壓力差等系統(tǒng)運行參數(shù)，進而通過自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線傳輸控制信號至處理系統(tǒng)中各類設備，控制各設備運行工作參數(shù)，保證處理的效果。


圖1為本發(fā)明工藝裝置圖。圖中1-在線監(jiān)測儀器，2-計算機控制系統(tǒng)，3-管道混合器，4-斜板反應器，5-錯流膜組件
◎—變頻調(diào)速泵_，------------ 數(shù)據(jù)信號線，- 水工藝線。
具體實施例方式在兩個藥劑儲罐內(nèi)分別裝有濃度恒定的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺溶液，分別為 100mg/L和10mg/L，清水經(jīng)過清水泵流入兩個藥劑儲罐中，通過人工控制或自控系統(tǒng)的電信號，控制清水泵的流量，使清水分別將兩藥劑罐內(nèi)的藥劑稀釋至計算控制系統(tǒng)2計算的濃度，分別稀釋至32mg/L和0. 7mg/L,藥劑經(jīng)管道混合器3與待處理廢水均勻混合后，送至斜板反應器內(nèi)4，藥劑與廢水中的懸浮物及膠體反應，使之在斜板反應器內(nèi)斜板間上升的過程中相互碰撞、聚集成大顆粒物質(zhì)，進而沉淀在斜板反應器4內(nèi)，然后再通過錯流膜組件膜組件5處理，處理后的出水由錯流膜組件膜組件5內(nèi)的集水管收集后排出，而膜過濾產(chǎn)生的污染物的濃液則由排水系統(tǒng)排出。膜組件膜壓差控制在0. 1-0. 25MPa。聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的投加量在為100mg/L和10mg/L。本方法的設備如下連接，廢水經(jīng)管線和經(jīng)過聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺溶液儲罐流出的藥劑在管道混合器3的內(nèi)混和，經(jīng)管線和斜板沉淀器連接再進入錯流膜組件膜組件5內(nèi)處理后流出清液和濃液。過安裝于進水管道處的在線監(jiān)測儀器實時監(jiān)測待處理啤酒工藝廢水的水質(zhì)情況， 并將相關信息反饋至計算機控制中心，根據(jù)已設定的計算程序確定該水質(zhì)條件下處理系統(tǒng)的投藥量、膜組件運行壓力差等工作參數(shù)，通過數(shù)據(jù)線傳輸訊號，控制各變頻調(diào)速泵的流量，使處理系統(tǒng)的運行參數(shù)與控制系統(tǒng)相一致。PAC儲罐和PAM儲罐中均裝有濃度恒定的 PAC和PAM溶劑，根據(jù)處理水質(zhì)情況的不同，將藥劑與清水混合配制成不同濃度的藥劑，再與待處理廢水一同經(jīng)管道混合器均勻混合，然后送至斜板沉淀器內(nèi)去除70-80%的懸浮物和膠體。處理后出水再經(jīng)變頻調(diào)速泵加壓后送至錯流膜過濾單元進行深度處理，處理后達標的出水，即清液回用于啤酒工藝生產(chǎn)，產(chǎn)生的濃液則排入廠區(qū)管網(wǎng)，送至終端處理設施處理。
實施例當本發(fā)明處理啤酒生產(chǎn)企業(yè)的洗瓶廢水時，首先通過安裝于進水管道處的在線監(jiān)測儀器監(jiān)測到該廢水COD平均值為200mg/l，濁度平均值為23NTU，并將該數(shù)據(jù)輸送至計算機通過已設定程序計算，確定該廢水的PAC、PAM投加量分別為32mg/L和0. 7mg/L,膜組件膜壓差控制在0. 2MPa。通過自控系統(tǒng)將控制訊號發(fā)送至清水泵，控制清水泵的出水量，將PAC 儲罐內(nèi)100mg/L的PAC溶液和PAM儲罐內(nèi)10mg/L的PAM溶液分別稀釋至32mg/L和0. 7mg/ L，并將其通過管道混合器與洗瓶廢水混合，送至斜板沉淀器反應，去除洗瓶廢水中70-80% 的懸浮物和膠體。此后自控系統(tǒng)控制加壓泵將斜板沉淀器出水加壓，保證膜組件的內(nèi)外膜壓差在 0. 2MPa,選用IOOnm的錯流陶瓷膜組件，此時可在保證出水水質(zhì)的同時，延緩膜污染的程度，延長膜的清洗周期。經(jīng)該工藝處理后出水達到啤酒生產(chǎn)用水的相關標準，可重新用于啤酒洗瓶，膜過濾產(chǎn)生的濃液，則排入企業(yè)排水管網(wǎng)。
權利要求
1.一種啤酒工藝廢水的處理回收技術方法，其特征在于在兩個藥劑儲罐內(nèi)分別裝有濃度恒定的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺溶液，分別為100mg/L和10mg/L，清水經(jīng)過清水泵流入兩個藥劑儲罐中，通過人工控制或自控系統(tǒng)的電信號，控制清水泵的流量，使清水分別將兩藥劑罐內(nèi)的藥劑稀釋至計算控制系統(tǒng)(2)計算的濃度，分別稀釋至32mg/L和0. 7mg/L，藥劑經(jīng)管道混合器(3)與待處理廢水均勻混合后，送至斜板反應器內(nèi)(4)，藥劑與廢水中的懸浮物及膠體反應，使之在斜板反應器內(nèi)斜板間上升的過程中相互碰撞、聚集成大顆粒物質(zhì)， 進而沉淀在斜板反應器(4)內(nèi)，然后再通過錯流膜組件(5)處理，處理后的出水由錯流膜組件膜組件(5)內(nèi)的集水管收集后排出，而膜過濾產(chǎn)生的污染物的濃液則由排水系統(tǒng)排出。
2.根據(jù)權利要求1所述一種啤酒工藝廢水的處理回收技術方法，其特征在于錯流膜組件(5)膜壓差控制在0. 1-0. 25MPa。
3.根據(jù)權利要求1所述一種啤酒工藝廢水的處理回收技術方法，其特征在于聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的投加量在為100mg/L和10mg/L。
4.如權利要求1所述的一種啤酒工藝廢水的處理回收技術方法的設備，其特征在于 廢水經(jīng)管線和經(jīng)過聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺溶液儲罐流出的藥劑在管道混合器(3)內(nèi)混和，經(jīng)管線和斜板反應器(4)連接再進入錯流膜組件(5)內(nèi)處理后流出清液和濃液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種啤酒生產(chǎn)工藝廢水的回收利用技術，它包括計算機控制系統(tǒng)、管道混合器、斜板反應器等，兩個藥劑儲罐內(nèi)分別裝有濃度恒定的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺溶液,清水經(jīng)過清水泵流入兩個藥劑儲罐中，通過人工控制或自控系統(tǒng)的電信號，控制清水泵的流量，使藥劑稀釋至計算控制系統(tǒng)計算的濃度，藥劑經(jīng)管道混合器與待處理廢水均勻混合后，送至斜板反應器內(nèi)，然后再通過錯流膜組件膜組件處理，處理后的出水由錯流膜組件膜組件內(nèi)的集水管收集后排出，而膜過濾產(chǎn)生的污染物的濃液則由排水系統(tǒng)排出。本發(fā)明具有結構緊湊、占地面積小、處理效果穩(wěn)定、建設和運行費用低等優(yōu)勢，同時具有自動化程度高、一套裝置可處理多種啤酒工藝廢水的能力。
文檔編號C02F1/52GK102417257SQ20111032461
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2011年10月24日
發(fā)明者傅金祥, 張祥楠, 張榮新 申請人:沈陽建筑大學