專利名稱：：一種制麥污水資源化處理方法
技術領域：
：本發(fā)明屬水處理
技術領域：
，涉及一種制麥行業(yè)污水資源化處理方法。
背景技術：
：制麥行業(yè)屬工業(yè)用水量大的行業(yè)，依我國目前的技術裝備水平，每噸商品麥芽生產(chǎn)過程平均耗水約6.58.5噸，全國年產(chǎn)麥芽400萬噸，并每年以5%速度增長。如此龐大的制麥企業(yè)每年要消耗相當數(shù)量的水資源，同時也給污水處理帶來沉重的負擔。由于廢水的可生化性較好，目前制麥企業(yè)全部采用傳統(tǒng)的"物化+生化"水處理工藝(過濾、沉淀、酸化調解、厭氧、好氧曝氣、氣浮出水)處理后達標直接排放，不能對廢水加以充分利用。而對制麥行業(yè)，廢水回收大都采用膜處理技術，成本昂貴，無經(jīng)濟效益可言。從制麥工藝的特點看，制麥工業(yè)廢水主要來自于制麥過程大麥的沖洗、浸泡及發(fā)芽噴淋時產(chǎn)生的有機廢水。目前根據(jù)工藝要求和用水特點，如將污水站達標或接近達標排放的廢水，選擇合理的深度處理工藝加以處理再利用，應該是既符合"節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟"的國策，又可減緩水處理負荷加重、排放不達標的矛盾，同時可通過多次循環(huán)處理應用達到降耗節(jié)支。'
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是一種對制麥行業(yè)污水資源化處理的集成技術和方法。其目的是解決目前制麥企業(yè)污水排放不達標及中國水資源緊缺問題。本發(fā)明利用制麥企業(yè)污水站處理后欲排放的污水，通過臭氧絮凝+砂濾+臭氧氧化+活性炭吸附+消毒的物化處理工藝，達到實現(xiàn)制麥污水資源化處理循環(huán)利用三次的優(yōu)勢效果，且成本很低，有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。在制麥過程中，水分是大麥發(fā)芽的首要條件。制麥廢水主要產(chǎn)生在投料和浸麥階段，通常用水浸麥24次，浸麥的目的是提供種子發(fā)芽生長所必需的水分，同時清洗掉大麥所帶微生物和浸出麥皮中對啤酒釀造有害的多酚類物質。多年來，制麥行業(yè)一直無法將制麥污水回收利用，究其原因，主要是制麥污水中含有多酚類物質和大量的微生物。以臭氧氧化加活性炭吸附，可有效去除上述兩類物質。根據(jù)回用水質要求，主要處理對象是化學需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD)、氨態(tài)氮(N-NH3)、微生物、細菌病毒、懸浮物、色度及濁度，而且水體是回用于麥芽生產(chǎn)過程，因此，處理過程中應盡可能的少加入可能形成二次污染或者影響水質成分的藥劑。本發(fā)明所處理的污水為制麥過程中洗麥、浸麥及發(fā)芽噴淋增濕所產(chǎn)生廢水，其化學需氧量(CODcr)小于3000mg/L,5日生化需氧量(BOD5)小于1500mg/L，總多酚含量小于200mg/L，色度(鉑鈷色度單位)小于50，濁度小于40NTU,懸浮物(SS)含量小于1000mg/L。本發(fā)明將制麥過程中產(chǎn)生的污水通過預處理、臭氧絮凝、砂濾、臭氧氧化、活性炭吸附和消毒，使出水指標達到化學需氧量(CODcr)小于50mg/L，5日生化需氧量(BOD5)小于10mg/L，總多酚類物質含量為0，氨態(tài)氮(N-NH3)含量小于IOmg/L，懸浮物(SS)含量小于10mg/L，農(nóng)殘、化學殺菌劑不得檢出，色度=15，濁度小于1NTU，總大腸菌群(CFU/100mL)不得檢出，菌落總數(shù)(CFU/100mL)小于100，其具體操作流程如下第一步，將污水通過隔柵機過濾、沉降，去除麥皮、浮麥等大顆粒物質，進入酸化池，向酸化池中通入?yún)捬?、好氧曝氣，再通過氣浮池得到預處理水，此時所得水質化學需氧量(CODcr)小于200mg/L，5日生化需氧量(BOD5)小于60mg/L，懸浮物(SS)含量小于80mg/L，氨態(tài)氮(N-NH3)含量小于15mg/L。第二步，將預處理水經(jīng)排放口定流量分流至預處理水排放池，同時向預處理水排放池中投放臭氧，臭氧投加量為1.3mg/L。微量的臭氧投加，能起微絮凝作用，可增強過濾效果，提高過濾速度，延長過濾周期。第三步，預處理水從預處理水排放池通過提升泵后，流經(jīng)砂濾器，砂濾器中填裝有均質石英砂，粒徑D為0.60.8mm，K小于1.4，砂濾可以出去絮凝物質，提高臭氧對溶解性有機物的氧化效率。第四步，將上述預處理水通過臭氧溶氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)臭氧投加量為20mg/L，能夠高效快速的氧化分解水中有機物、總多酚類物質及氨氮，殺滅微生物、細菌病毒，對污水進行脫色除味。由于處理水量較大，選用相對簡單的布流沖擊式曝氣進行氣液混合，第五步，將經(jīng)過臭氧氧化的預處理水通過活性炭濾器排入貯水池，活性炭濾器中的填充物為顆粒活性炭，粒徑D為1.52.4mm，K小于1.7，貯水池中的水通過反洗泵在砂濾器、臭氧溶氣系統(tǒng)和活性炭濾器間循環(huán)三次。活性炭可以對消毒后溶有臭氧的出水進一步實現(xiàn)催化、吸附和過濾；在催化反應中可產(chǎn)生大量活性羥基(氧化性高于臭氧)，對提高殺滅效果，降解殘余COD等均有顯著作用；活性炭的物理吸附作用會對水中殘余有機物、色、味等指標進一步改善；活性炭的過濾作用，可確保出水水質達標。經(jīng)深度處理后的達標回用水排入貯水池待用。第六步，在貯水池處設一次氯酸鈉投放點，?？紤]生產(chǎn)用水的波動性和臭氧持續(xù)消毒能力較差，為避免貯水池回用水停留時間過長產(chǎn)生二次污染，在忙水池處設一次氯酸鈉投放點，保持余氯量2mg/L，實施長效消毒，保持余氯量，確?；毓┕芫W(wǎng)不滋生細菌，保證用水的安全性。經(jīng)以上技術處理后的制麥污水，其指標完全達到甚至超過制麥回用水標準，部分指標超過飲用水標準(色度、濁度、微生物含量等)，可直接回用于生產(chǎn)，具體數(shù)據(jù)如表1所示，經(jīng)濟、社會效益顯著。表l、制麥污水處理前后指標:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>采用本專利技術處理制麥污水，具有以下特點:1、綜合處理成本低，經(jīng)濟效益明顯。采用本專利技術，噸制麥污水前期(包括氣浮出水前工藝工段)處理成本1.4元左右，深處理階段(臭氧絮凝T段以后)處理成本0.8元(包括設備折舊)，總計2.0元，若采用膜處理成本要達到5.9元。有很高的經(jīng)濟效益。2、采用本專利技術，可實現(xiàn)制麥污水循環(huán)使用3次，不但徹底解決污水排放不達標問題，并且實現(xiàn)了制麥污水的零排放。節(jié)省了水資源，促進了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。3、操作簡便，運行穩(wěn)定，易于實現(xiàn)工業(yè)化。并可根據(jù)需要安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)，實施自動化控制。本發(fā)明共有附圖一張，即制麥污水資源化處理方法的示意圖。具體實施例方式下面結合附圖來詳述一下本發(fā)明的實施例。此實施地點在遼寧省大連。取1500噸制麥污水，其各指標為CODCT2800mg/L，BOD51350mg/L，總多酚含量190mg/L，色度(鉑鈷色度單位)50，濁度40NTU，ss950mg/L，大腸菌群51*106CFU/100mL，菌落總數(shù)43*108CFU/100mL。經(jīng)過隔柵機除雜，酸化池調節(jié)，厭氧、好氧曝氣，氣浮出水后指標為CODCT170mg/L，BOD558mg/L，總多酚含量80mg/L，色度40，濁度28NTU，ss60mg/L，N-NH314mg/L，大腸菌群36*104CFU/100mL，菌落總數(shù)29*105CFU/100mL。生化處理后的污水進入處理水排放池，其容積為80噸，進入的多余污水溢流排放，返回生化處理池中。處理水排放池內(nèi)保持常水位，池底布置不銹鋼曝氣頭24個，臭氧通過曝氣方式溶解入水中，80g/h臭氧發(fā)生器1臺，臭氧投量為1.3mg/L，PLC設定時間控制運行，反應時間lh，臭氧的微絮凝作用使溶解的膠質物質污水中絮凝出來。出水經(jīng)提升泵進入砂濾器，提升泵為臥式不銹鋼離心泵，Q=60m3/h，H=29m，S=1450r/min，N=llKw，PLC程序控制交替運行。砂濾器為02000x2350mm304不銹鋼過濾罐2臺。砂質為均質石英砂D=0.60.8mm，K<1.4。濾速8m/h。臥式不銹鋼離心泵1臺，Q=147m3/h，H=17m，S=1450r/min，N=llKw，其作用是具有反洗功能。反洗強度水15L/m2.s，水壓力12m。由PLC根據(jù)過濾阻力控制自動反沖洗。砂濾器出水進入臭氧強氧化區(qū)。這部分包括臭氧溶氣系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器和反應罐。臭氧溶氣系統(tǒng)由兩套混氣機組成，能高效率溶解臭氧化氣體于水中。臭氧發(fā)生器用來氧化反應分解污染物，總多酚類物質，對污水滅菌消毒、脫色除味。包括兩臺產(chǎn)臭氧量600g/h的臭氧發(fā)生器組成。反應罐為304不銹鋼02000x2350mm罐1臺，反應時間6分鐘，臭氧投放量為20mg/L。經(jīng)過臭氧強氧化反應后，處理水進入活性炭濾器，催化臭氧氧化反應，同時吸附有機物。炭質為顆粒活性炭D二1.52.4mm，K<1.7。濾速8m/h，吸附時間12min。主要設備02OOOx235Omm不銹鋼過濾罐2臺，臥式不銹鋼離心泵1臺(反洗)，Q=147m3/h，H=17m，S=1450r/min，N=llKw，臥式不銹鋼離心泵1臺(再生)，Q=47m3/h，H=28m，S=1450r/min，N=7.50Kw。反洗強度為水15L/m2.s，水壓力12m。由PLC根據(jù)過濾阻力控制手動反沖洗。最后一步為次氯酸鈉長效消毒。通過加氯裝置投加長效消毒劑。消毒后的水進入回用水池，通過回用水泵輸送到用水點。出水水質為CODCT35mg/L，BOD55mg/L，總多酚類物質含量為0，N-NH34mg/L，ss3mg/L，農(nóng)殘、化學殺菌劑未檢出，色度15，濁度0.32NTU，總大腸菌群(CFU/100mL)未檢出，菌落總數(shù)86CFU/100mL。費用折算前期(氣浮前)出水費用2100元/天；深處理費用動力費650元/天，藥劑費15元/天，維護費用10000元/年=27元/天，管理工資40元/天，共計782元/天，則每噸水處理費用為(2100+782)/1500=1.92元/天，按循環(huán)三次計算，每年可節(jié)水1500*365*3/4=41.1萬噸，節(jié)省資金(按4.0元噸水計算)41.1*(4.0-1.92)=85.5萬元，而氣浮出水前為企業(yè)必須實施的，并要按標排放，若只考慮深度處理這部分，則節(jié)省資金41.1*(4.0-782/1500)=142.9萬元。具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。權利要求1、一種制麥污水資源化處理方法，其特征在于將制麥過程中產(chǎn)生的污水通過預處理、臭氧絮凝、砂濾、臭氧氧化、活性炭吸附和消毒，使出水指標達到化學需氧量(CODcr)小于50mg/L，5日生化需氧量(BOD5)小于10mg/L，總多酚類物質含量為0，氨態(tài)氮(N-NH3)含量小于10mg/L，懸浮物(SS)含量小于10mg/L，農(nóng)殘、化學殺菌劑不得檢出，色度(鉑鈷色度單位)為15，濁度小于1NTU，總大腸菌群(CFU/100mL)不得檢出，菌落總數(shù)(CFU/100mL)小于100；其具體操作流程如下第一步，將污水通過隔柵機過濾、沉降，去除麥皮、浮麥等大顆粒物質，進入酸化池，向酸化池中通入?yún)捬?、好氧曝氣，再通過氣浮池得到預處理水；第二步，將預處理水經(jīng)排放口定流量分流至預處理水排放池，同時向預處理水排放池中投放臭氧，臭氧投加量為1.3mg/L；第三步，預處理水從預處理水排放池通過提升泵后，流經(jīng)砂濾器，砂濾器中填裝有均質石英砂，粒徑為0.6～0.8mm，K小于1.4；第四步，將上述預處理水通過臭氧溶氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)臭氧投加量為20mg/L，并以布流沖擊式曝氣進行氣液混合；第五步，將經(jīng)過臭氧氧化的預處理水通過活性炭濾器排入貯水池，活性炭濾器中的填充物為顆?；钚蕴浚綖?.5～2.4mm，K小于1.7；第六步，在貯水池處設一次氯酸鈉投放點，保持余氯量為2mg/L。2、根據(jù)權利要求1所述的一種制麥污水資源化處理方法，其特征在于所處理污水為制麥過程中洗麥、浸麥及發(fā)芽噴淋增濕所產(chǎn)生廢水，其化學需氧量(CODcr)小于3000mg/L，5日生化需氧量(B0D5)小于1500mg/L,總多酚含量小于200mg/L，色度(鉑鈷色度單位)小于50，濁度小于40NTU，懸浮物(SS)含量小于勵0mg/L。3、根據(jù)權利要求1所述的一種制麥污水資源化處理方法，其特征在于經(jīng)過氣浮池出水后水質化學需氧量(CODcr)小于200mg/L，5日生化需氧量(BOD5)小于60mg/L，懸浮物(SS)含量小于80mg/L,氨態(tài)氮(N-NH3)含量小于15mg/L。4、根據(jù)權利要求1所述的一種制麥污水資源化處理方法，其特征在于貯水池中的水通過反洗泵在砂濾器、臭氧溶氣系統(tǒng)和活性炭濾器間循環(huán)三次。全文摘要本發(fā)明為一種制麥行業(yè)污水資源化處理方法，本發(fā)明將制麥過程中產(chǎn)生的污水通過預處理、臭氧絮凝、砂濾、臭氧氧化、活性炭吸附和消毒，使出水指標達到甚至超過制麥回用水標準，部分指標超過飲用水標準(色度、濁度、微生物含量等)，可直接回用于生產(chǎn)，達到實現(xiàn)制麥污水資源化處理循環(huán)利用三次的優(yōu)勢效果，且成本很低，有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。文檔編號C02F103/32GK101264991SQ20081001095公開日2008年9月17日申請日期2008年4月8日優(yōu)先權日2008年4月8日發(fā)明者偉王,石殿瑜,君苗,趙長新,然邱,竹錢申請人:大連工業(yè)大學