CN102417257A - 一种啤酒工艺废水的处理回收技术方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种啤酒生产工艺废水的回收利用技术，它包括计算机控制系统、管道混合器、斜板反应器等，两个药剂储罐内分别装有浓度恒定的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺溶液,清水经过清水泵流入两个药剂储罐中，通过人工控制或自控系统的电信号，控制清水泵的流量，使药剂稀释至计算控制系统计算的浓度，药剂经管道混合器与待处理废水均匀混合后，送至斜板反应器内，然后再通过错流膜组件膜组件处理，处理后的出水由错流膜组件膜组件内的集水管收集后排出，而膜过滤产生的污染物的浓液则由排水系统排出。本发明具有结构紧凑、占地面积小、处理效果稳定、建设和运行费用低等优势，同时具有自动化程度高、一套装置可处理多种啤酒工艺废水的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种啤酒生产工艺废水的回收利用技术，特别涉及一种适用于不同水质、可连续运行的啤酒工艺废水处理技术，经处理后的再生水可重新回用与啤酒企业生产。
背景技术
经统计，目前我国啤酒吨酒生产耗水量在10吨左右，啤酒生产过程中耗费大量的水资源。随着国家环保政策力度的不断加强，提高啤酒生产企业水资源利用率，降低生产过程中污染物的排放势在必行。经测算，啤酒生产过程中50-60%的废水主要来自于洗瓶、巴士灭菌等工艺，此类废水具有水量大、污染物浓度低等特点，具有较高的回收利用潜力；洗瓶过程中产生的大量废碱液未经处理直接排放将会对末端处理设施产生极大的冲击，影响末端污水处理设施的稳定运行。
目前，我国对啤酒企业废水的治理仍侧重于末端废水的处理，采用的各类技术虽具有处理效果稳定、企业管理方便等优势，但也存在运行管理费用相对较高，处理后再生水利用率低，企业环保投资无经济效益、动力不足等问题。
因此，针对啤酒生产工艺废水的特点及啤酒生产企业在环保工作中的实际情况，开发出本套以混凝-错流膜过滤为主体，结合在线监测技术、计算机自控技术的啤酒生产工艺废水处理回用技术。
发明内容
本发明主要用于啤酒生产过程中产生的各类轻度污染工艺废水的处理，待处理废水COD浓度不超过500mg/L，浊度不超过200NTU。经处理后的废水可重新作为啤酒灭菌、洗瓶等工艺生产用水。
本发明根据使用功能的不同划分为3个组成单元，即强化药剂处理单元、错流膜过滤单元和监测自控单元。待处理的工艺废水依次通过强化药剂处理单元、错流膜过滤单元以去除水中的污染物，使出水可回用于啤酒工艺生产；通过监测自控单元的自控设备调控处理系统中各设备的运行参数，保证处理系统的处理效果。
1. 强化药剂处理单元，本单元包含PAC和PAM药剂储罐及其配套的输送泵、清水泵、自控设备等。两个药剂储罐内分别装有浓度恒定的PAC（如100mg/L）和PAM（如10mg/L）溶液,通过人工控制或自控系统的电信号，控制清水泵的流量，用清水分别将两药剂罐内的药剂稀释至自控程序计算的浓度。药剂经管道混合器与待处理废水均匀混合后，送至斜板反应器内，药剂与废水中的悬浮物及胶体反应，降低其表面的电离电位，使之在斜板反应器内斜板间上升的过程中相互碰撞、聚集成大颗粒物质，进而沉淀在反应器内，从而实现该处理单元去除废水中大部分的悬浮物和一部分胶体颗粒物，进而降低废水的浊度和COD浓度的目的。根据待处理废水水质情况的不同，聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）的投加量分别为5-80mg/L和 0.1-5mg/L。该单元具有结构简单、处理效果稳定、运行费用低等优势，适用于对轻度污染啤酒工艺废水的处理。
2. 错流膜过滤单元，该单元主要承担对强化药剂处理单元处理后出水的深度处理任务，通过膜过滤去除上一处理单元未能去除的悬浮物、胶体和部分溶解性有机物。根据待处理水水质情况选用膜孔径50-300nm的错流陶瓷膜片构成膜组件，该膜组件既能保证对水质污染物的截留效果和较高的产水率，又可利用错流膜在膜表面形成的冲刷剪切力减缓了膜表面的膜污染，延长膜的使用寿命，同时陶瓷膜所具有的耐高温特性，使其适用于水温通常在70℃以上的灭菌水、洗瓶废碱液等高温工艺废水。
控制进入膜组件的废水压力，保证膜组件内外表面膜压差在0.1-0.25MPa，处理后的出水由膜组件内的集水管收集后统一排放，可重新用于啤酒生产，而膜过滤产生的还有污染物的浓液则排入排水系统，送至啤酒生产企业的污水终端处理设施处理。
3. 监测自控单元，包含在线监测系统、计算机计算程序和自控系统。在线监测系统将监测到的处理装置进水水质情况反馈至计算机，通过已设定的计算程序，计算处理所需投药量及膜组件压力差等系统运行参数，进而通过自控系统的数据线传输控制信号至处理系统中各类设备，控制各设备运行工作参数，保证处理的效果。
附图说明
图1为本发明工艺装置图。
图中1-在线监测仪器，2-计算机控制系统，3-管道混合器，4-斜板反应器，5-错流膜组件
具体实施方式
在两个药剂储罐内分别装有浓度恒定的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺溶液, 分别为100mg/L和10mg/L，清水经过清水泵流入两个药剂储罐中，通过人工控制或自控系统的电信号，控制清水泵的流量，使清水分别将两药剂罐内的药剂稀释至计算控制系统2计算的浓度，分别稀释至32mg/L和0.7mg/L，药剂经管道混合器3与待处理废水均匀混合后，送至斜板反应器内4，药剂与废水中的悬浮物及胶体反应，使之在斜板反应器内斜板间上升的过程中相互碰撞、聚集成大颗粒物质，进而沉淀在斜板反应器4内，然后再通过错流膜组件膜组件5处理，处理后的出水由错流膜组件膜组件5内的集水管收集后排出，而膜过滤产生的污染物的浓液则由排水系统排出。膜组件膜压差控制在0.1-0.25MPa。聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的投加量在为100mg/L和10mg/L。本方法的设备如下连接，废水经管线和经过聚合氯化铝和聚丙烯酰胺溶液储罐流出的药剂在管道混合器3的内混和，经管线和斜板沉淀器连接再进入错流膜组件膜组件5内处理后流出清液和浓液。
过安装于进水管道处的在线监测仪器实时监测待处理啤酒工艺废水的水质情况，并将相关信息反馈至计算机控制中心，根据已设定的计算程序确定该水质条件下处理系统的投药量、膜组件运行压力差等工作参数，通过数据线传输讯号，控制各变频调速泵的流量，使处理系统的运行参数与控制系统相一致。PAC储罐和PAM储罐中均装有浓度恒定的PAC和PAM溶剂，根据处理水质情况的不同，将药剂与清水混合配制成不同浓度的药剂，再与待处理废水一同经管道混合器均匀混合，然后送至斜板沉淀器内去除70-80%的悬浮物和胶体。处理后出水再经变频调速泵加压后送至错流膜过滤单元进行深度处理，处理后达标的出水，即清液回用于啤酒工艺生产，产生的浓液则排入厂区管网，送至终端处理设施处理。
实施例
当本发明处理啤酒生产企业的洗瓶废水时，首先通过安装于进水管道处的在线监测仪器监测到该废水COD平均值为200mg/l,浊度平均值为23NTU，并将该数据输送至计算机通过已设定程序计算，确定该废水的PAC、PAM投加量分别为32mg/L和0.7mg/L，膜组件膜压差控制在0.2MPa。通过自控系统将控制讯号发送至清水泵，控制清水泵的出水量，将PAC储罐内100mg/L的PAC溶液和PAM储罐内10mg/L的PAM溶液分别稀释至32mg/L和0.7mg/L，并将其通过管道混合器与洗瓶废水混合，送至斜板沉淀器反应，去除洗瓶废水中70-80%的悬浮物和胶体。
此后自控系统控制加压泵将斜板沉淀器出水加压，保证膜组件的内外膜压差在0.2MPa,选用100nm的错流陶瓷膜组件，此时可在保证出水水质的同时，延缓膜污染的程度，延长膜的清洗周期。经该工艺处理后出水达到啤酒生产用水的相关标准，可重新用于啤酒洗瓶，膜过滤产生的浓液，则排入企业排水管网。
Claims (4)
1.一种啤酒工艺废水的处理回收技术方法，其特征在于：在两个药剂储罐内分别装有浓度恒定的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺溶液, 分别为100mg/L和10mg/L，清水经过清水泵流入两个药剂储罐中，通过人工控制或自控系统的电信号，控制清水泵的流量，使清水分别将两药剂罐内的药剂稀释至计算控制系统（2）计算的浓度，分别稀释至32mg/L和0.7mg/L，药剂经管道混合器（3）与待处理废水均匀混合后，送至斜板反应器内（4），药剂与废水中的悬浮物及胶体反应，使之在斜板反应器内斜板间上升的过程中相互碰撞、聚集成大颗粒物质，进而沉淀在斜板反应器（4）内，然后再通过错流膜组件（5）处理，处理后的出水由错流膜组件膜组件（5）内的集水管收集后排出，而膜过滤产生的污染物的浓液则由排水系统排出。
2.根据权利要求1所述一种啤酒工艺废水的处理回收技术方法，其特征在于：错流膜组件(5)膜压差控制在0.1-0.25MPa。
3.根据权利要求1所述一种啤酒工艺废水的处理回收技术方法，其特征在于：聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的投加量在为100mg/L和10mg/L。
4.如权利要求1所述的一种啤酒工艺废水的处理回收技术方法的设备，其特征在于：废水经管线和经过聚合氯化铝和聚丙烯酰胺溶液储罐流出的药剂在管道混合器(3)内混和，经管线和斜板反应器（4）连接再进入错流膜组件（5）内处理后流出清液和浓液。
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