專利名稱：廢水尤其是來自發(fā)酵廠和釀酒廠廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水尤其是來自發(fā)酵廠和釀酒廠廢水的處理方法，其中該廢水在運(yùn)行過程中受到微生物、鹽類和有機(jī)化合物的污染。
對(duì)影響啤酒質(zhì)量因素的調(diào)查顯示，進(jìn)入麥芽和其芽孢的微生物，尤其是厚垣孢子真菌鐮孢霉屬，與異律草酮及草酸鈣相結(jié)合的鎳和鐵離子會(huì)嚴(yán)重危害啤酒的質(zhì)量。為了減輕麥芽的污染程度，用飲用水浸泡大麥麥粒，使其發(fā)芽，通常在大麥麥粒開始發(fā)芽后，被微生物、鹽類和有機(jī)化合物污染的飲用水作為廢水排放掉。因此，大麥發(fā)芽過程需要大量的飲用水，而這些飲用水在使用后又不能重復(fù)利用。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種廢水處理方法，尤其是如上所述，使來自發(fā)酵廠和釀酒廠的廢水可重復(fù)使用。
在廢水被循環(huán)到使用過程之前，通過對(duì)經(jīng)過活性污泥處理后的廢水進(jìn)行反滲透，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這一目的。
將廢水的生物處理與隨后的反滲透處理相結(jié)合，可意想不到地從廢水中除去所有污染物，使處理后的水達(dá)到飲用水水質(zhì)，這樣凈化后的廢水可以循環(huán)使用，而無需擔(dān)心麥芽的污染會(huì)損害將來的啤酒質(zhì)量，用經(jīng)過這種方式凈化后的水作浸泡水可從大麥麥粒中回收麥芽。在廢水中的有機(jī)污染物生物分解之后，通過反滲透可從中分離出殘留的微生物、不溶解物質(zhì)以及鹽類，連續(xù)排放殘?jiān)⑹咕哂酗嬘盟|(zhì)的滲透液作為純凈的浸泡水重復(fù)使用。由于反滲透還可以對(duì)浸泡水進(jìn)行額外脫鈣，因此，與新鮮的飲用水相比，進(jìn)一步提高了浸泡水的水質(zhì)。盡管所述的廢水處理方法尤其有利于大麥發(fā)芽，但是本發(fā)明的廢水處理方法并不局限于該應(yīng)用領(lǐng)域，任何廢水和/或沖洗水受到了微生物、鹽類和有機(jī)化合物的污染，都可以使用本發(fā)明的方法，如來自食品或飲料工業(yè)的廢水。
當(dāng)待凈化的廢水還含有懸浮物質(zhì)時(shí)，建議在與活性污泥反應(yīng)后，最好用氯化三鐵(III)作沉淀劑，對(duì)廢水進(jìn)行沉淀處理。如果在沉淀之后，還有其它固體存在，可在對(duì)預(yù)凈化后的廢水進(jìn)行反滲透處理之前，通過過濾分離這些固體。采用預(yù)過濾可避免反滲透過程中膜部件的不必要污染。
然而，用這種方式凈化后的廢水還不能直接返回使用過程。要暫時(shí)貯存在合適的容器中。為了在貯存過程中排除對(duì)凈化后廢水的生物污染，在凈化后還要對(duì)廢水進(jìn)行消毒，例如進(jìn)行UV照射或臭氧處理。
下面參照附圖
，對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖是實(shí)施本發(fā)明廢水處理方法的裝置的簡化流程圖。
例如，在設(shè)備1中用于發(fā)酵廠大麥麥粒發(fā)芽的飲用水通過供水管2輸送到該設(shè)備1中，在發(fā)芽過程中，這些飲用水受到微生物、有機(jī)化合物和溶解鹽類的污染，而在傳統(tǒng)裝置中這種廢水將被排放到污水管網(wǎng)。為了使廢水能夠在設(shè)備1中循環(huán)使用，首先將廢水輸送到對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解的反應(yīng)器3。反應(yīng)器3含有活性污泥，在控制程序從好氧變到絕氧之前，首先通過強(qiáng)烈曝氣提供氧氣，由此既去除氮化合物又去除磷酸鹽。在降解過程之后進(jìn)行沉淀，使細(xì)菌絮狀體沉淀下來，然后排放上清液，即生物預(yù)凈化后的廢水，將其輸送到后續(xù)沉淀池4。
隨后可以用反應(yīng)器3對(duì)另一批廢水進(jìn)行生物處理?？梢宰詣?dòng)控制各批廢水的曝氣、反硝化、生物沉淀過程，以及對(duì)溫度、pH值、含氧量等等的監(jiān)測。將反應(yīng)器3中的過量污泥泵入堆積池5，好氧污泥在此穩(wěn)定幾天之后，通過進(jìn)一步曝氣和添加絮凝劑，使污泥增稠，然后，或者將其排放到公共污水處理場，或者在農(nóng)業(yè)中重復(fù)使用。
在沉淀池4中，為了降低化學(xué)需氧量，就要使殘余雜質(zhì)絮凝沉淀，即借助于管線6加入沉淀劑。尤其適用的沉淀劑是氯化三鐵(III)，通過這種方式，可化學(xué)地去除例如磷酸鹽。在沉淀之后，將來自沉淀池4的廢水輸送到過濾階段7，在該階段截留仍然殘存在廢水中的固體。最好過濾階段7由至少一個(gè)布濾器或砂濾器組成，其粒度分級(jí)從1～20μm，優(yōu)選的是5～10μm，或者粒度分級(jí)是0.005～5μm，優(yōu)選的是0.05～1μm的微濾或超濾階段。通過濁度計(jì)監(jiān)測過濾階段7的污染情況。
然后在過濾階段8對(duì)用這種方式預(yù)凈化后的廢水進(jìn)行反滲透。通過選擇合適的膜部件，分離殘存的微生物、溶解化合物和鹽類。連續(xù)排放殘?jiān)?，并在最終檢測后，通過排放管9輸送到下水道。當(dāng)不能達(dá)到引入下水道所需的排放量時(shí)，借助于回流管10將殘?jiān)亓鞯椒磻?yīng)器3中。
滲透液具有飲用水的水質(zhì)，通過循環(huán)管11將其循環(huán)到使用設(shè)備1。在圖示的實(shí)施方式中，設(shè)置了一個(gè)用于暫時(shí)貯存水的儲(chǔ)水池12，該儲(chǔ)水池12與消毒階段13相連，以便消除微生物的再污染。消毒階段13包含一個(gè)UV照射或者臭氧處理。
由于大部分水被循環(huán)到設(shè)備1中重復(fù)使用，因而可顯著節(jié)約淡水，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)水被脫鈣。因此只需通過供水管12提供補(bǔ)充水，以補(bǔ)償廢水的損失。
實(shí)驗(yàn)中使用的是來自發(fā)酵廠設(shè)備1的廢水，該廢水的化學(xué)需氧量是1410mg/l，5天的生化需氧量是730mg/l。廢水的pH值是7.5。此外，還檢測到該廢水含有23mg/l銨、22mg/l硝酸鹽、1200mg/l氯化物、8.35mg/l磷酸鹽以及31mg/l硫酸鹽。在反應(yīng)器3中，通過使廢水與活性污泥相反應(yīng)，由此可以將化學(xué)需氧量降低到44mg/l，生化需氧量降低到9mg/l。銨含量降低到16mg/l，氯化物含量降低到647mg/l，磷酸鹽含量降低到4.57mg/l。而硝酸鹽含量是123mg/l，亞硝酸鹽含量是40.2mg/l。
在用氯化三鐵(III)沉淀和粒度分級(jí)為15μm的過濾器預(yù)過濾后，廢水的化學(xué)需氧量為100mg/l，pH值為7.2，電導(dǎo)率大約是6000μS/cm，鉀含量是165mg/l，銨含量是5mg/l，亞硝酸鹽含量是1mg/l，硝酸鹽含量是100mg/l，氯化物含量是1000mg/l，磷酸鹽含量是10mg/l，對(duì)該廢水進(jìn)行反滲透處理。滲透液的流量是22.5m3/h。滲透液的化學(xué)需氧量在5～10mg/l范圍內(nèi)。pH值為6.9時(shí)的電導(dǎo)率是541μS/cm。此外，還檢測到滲透液的殘余污染物是鉀為12mg/l、硝酸鹽是10mg/l、氯化物是100mg/l。而銨、亞硝酸鹽和磷酸鹽的含量則低于測量極限。在20℃時(shí)微生物量是細(xì)菌3群落形成單位/ml，在36℃時(shí)，是11群落形成單位/ml。在每100ml凈化后廢水中，沒有檢測到大腸菌、大腸桿菌和糞便鏈球菌以及梭狀芽胞桿菌。
權(quán)利要求
1.一種廢水尤其是來自發(fā)酵廠和釀酒廠廢水的處理方法，其中該廢水在運(yùn)行過程中受到微生物、鹽類和有機(jī)化合物的污染，其特征在于在廢水被循環(huán)到使用過程之前，對(duì)經(jīng)過活性污泥處理后的廢水進(jìn)行反滲透。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在與活性污泥反應(yīng)后，最好用氯化三鐵(III)作為沉淀劑，對(duì)廢水進(jìn)行沉淀處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在反滲透之前，對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)過濾。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在反滲透后，將廢水暫時(shí)貯存起來，在消毒之后將廢水輸送到使用過程。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種廢水尤其是來自發(fā)酵廠和釀酒廠廢水的處理方法,其中該廢水在運(yùn)行過程中受到微生物、鹽類和有機(jī)化合物的污染。為了重復(fù)使用,建議在廢水被循環(huán)到使用過程之前,對(duì)經(jīng)過活性污泥處理后的廢水進(jìn)行反滲透。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1255108SQ98804816
公開日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1998年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月3日
發(fā)明者卡爾·曼德沙伊德, 約翰內(nèi)斯·林德曼, 霍斯特·雷蒂希 申請(qǐng)人:弗林斯再循環(huán)設(shè)備兩合公司, 施萬德有限公司