用于化工设备的洗涤水的净化方法和系统与流程

[0001]
本发明的目的是一种净化水的方法和系统，尤其是用于例如化妆品、制药和食品行业中的化工设备。特别地，本发明的目的是净化生产设备的洗涤水。


背景技术：

[0002]
近年来，特别是在化妆品行业，出现了双重趋势：一方面，对产品的需求不断增长，另一方面，消费者对生产方法的认知发生了改变。
[0003]
正如近期的市场调研表明，化妆品产品的很一大部分消费者倾向于喜欢能够提供与所谓“绿色”生产方法相关的产品的品牌，即那些特别尊重环境，特别注意原材料的消耗和使用可再生资源的品牌。
[0004]
已发现，也是由于频繁并深刻的宣传活动，消费者对基于特定生产方法的水的消耗获得了特别的认知。
[0005]
尤其是在化妆品生产行业中，耗水量是参照维持高效生产设备所必需的用水量来进行评估的，而不是进入最终产品的配方的水量。
[0006]
在这个背景下，对于化妆品行业的方法来说，最大的水消耗是以洗涤设备部件为代表，例如洗涤反应器、管道、地板等。
[0007]
相比于其他工业行业或非工业废弃物，由于存在有机污染物、油脂、表面活性剂、重金属等，化妆品设备的洗涤水通常含有高浓度的污染物。例如，考虑以cod(化学需氧量)参数代表的污染物的浓度，化妆品行业中的设备所用洗涤水的平均值在4000mg/l和40,000mg/l之间。在常识中，通常认为严重污染的电镀设备的cod的比例实际上为100:1。
[0008]
通过结合不同的净化技术，目前可以得到高质量的经处理的水，以便在生产方法中重复使用；然而，这些技术将需要使用大量能源、化学药品和工时，并将会产生相当大数量的副产品需要处置。总的来说，这不是一种可持续性的、对环境友好的方法。
[0009]
例如，仅考虑能源消耗，传统技术每立方米处理水的能源消耗估计在80
–
110kw之间，最初设备投资需要高成本。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的是对生产设备的洗涤水实施一种净化方法，其满足了得到可接受的排放质量水平(例如，进入污水体系)或在其生产周期内再利用的经处理的水的要求，同时是可持续的和对环境友好的方法。
[0011]
该目的通过根据权利要求1所述的净化方法实现。从属权利要求描述该净化方法的进一步优化方案。权利要求11保护相关净化系统。
附图说明
[0012]
根据下文以非限制性示例的方式并结合附图给出的描述，本发明的净化方法和系统的特点和优势将显而易见，其中：
[0013]
–
图1表示根据本发明的一个实施方案的净化方法和系统的框图。
具体实施方式
[0014]
根据本发明一个实施方案，通常在化工行业中，如化妆品、制药或食品，净化系统id与生产设备(未显示)有关，优选地包括容纳盆(containmentbasin)eb，在该容纳盆eb中汇聚并收集来自于洗涤生产设备部件的水。如果有必要，洗涤水通过泵或搅拌机在容纳盆eb中保持运转。
[0015]
净化系统id包括超滤部分uf，该超滤部分uf可操作地连接到容纳盆eb，以便对全部待处理水进行超滤处理。
[0016]
所述超滤部分uf提供使用的管式膜，并配置成得到相对小体积的超滤浓缩物c
uf
(例如，超滤部分uf处理的水的体积重量为3
–
9％)和相对大体积的超滤水h2o
uf
。
[0017]
根据净化方法的另一个实施方案，将离开超滤部分uf的超滤浓缩物c
uf
作为特殊废物进行处置。
[0018]
根据净化方法的进一步的实施方案，将离开超滤部分uf的超滤浓缩物c
uf
进一步进行蒸发处理。
[0019]
为此目的，净化系统id包括可操作地连接到超滤部分uf的蒸发
–
浓缩器ec，以便接收进入的超滤浓缩物c
uf
，进行蒸发浓缩后，得到待处置的特殊废物w和再次被送入超滤部分uf的蒸发水h2o
ec
。
[0020]
例如，真空类型(单效或多效)或通过热压进行蒸发处理。
[0021]
净化系统id还包括生物处理部分tb，其可操作地连接到超滤部分uf，以接收进入的超滤水h2o
uf
并进行生物处理，得到待处置的污泥s和经处理的水h2o
tb
。
[0022]
例如，生物处理有活性污泥、有或没有薄膜以及可能有硝化作用和反硝化作用。
[0023]
例如，生物处理部分tb包括用来收集超滤水h2o
uf
并具有活化污泥作用的罐，以及包括用来分离污泥s和经处理的水h2o
tb
的另一薄膜。
[0024]
特别地，所述生物处理部分tb配置为有适当尺寸的罐和停留时间，以便得到cod污染物浓度低于100mg/l(例如约70mg/l)的经处理的水h2o
tb
。要注意的是，根据当地的规定，排入公共污水系统的规定要求cod的浓度在500和1000mg/l之间。因此经处理的水h2o
tb
能够排入公共污水系统或水道或地面。
[0025]
由生物处理部分tb产生的污泥s——在罐中水的流量为1000升/小时，其中水的cod为20,000mg/l的情况下，其干物质的重量优选为约15
–
20kg/天——被直接处置或通过浓缩和倾析而进一步处理。在后者中，得到的水反流入生物处理部分tb。
[0026]
在生物处理部分tb中进行的生物处理既不能将生物营养物引入罐中，也不会引入来自于系统外来源的稀释水。
[0027]
优选地，将离开生物处理部分tb的经处理的水h2o
tb
送入尺寸与储存该经处理的水一致的储料室st中，直到其被再利用。
[0028]
储料室st优选保持充气，通常在储存水中添加消毒剂，例如氯和/或臭氧，以避免由于细菌负荷而出现问题。
[0029]
在重复使用时，储存水h2ost从储存室st中取出，并优选在过滤器cf中进行活性炭过滤，目的是为了去除例如在储存阶段使用杀菌消毒剂后形成的含氯衍生物。
[0030]
然后优选将过滤器cf中的过滤水h2o
cf
送入反渗透隔室ro，该反渗透隔室ro提供适当的细胞膜来减少有机污染物和含盐污染物。
[0031]
反渗透处理能够得到浓缩物c
ro
(通常等于过滤水h2o
cf
的10
–
20重量％)，可以将该浓缩物c
ro
排出或送至蒸发浓缩器ec。
[0032]
反渗透处理还能够得到渗透水h2o
ro
，可在再次将如氯和/或臭氧的杀菌消毒剂添加到其中后，在生产设备中重复利用。
[0033]
或者，渗透水h2o
ro
可以被排放到例如污水系统或水道或地面。
[0034]
根据另一个实施方案，可在再次将如氯和/或臭氧的杀菌消毒剂添加到其中后，将渗透水h2o
ro
进一步反渗透，得到具有一定特征的水，以便将其在锅炉中再利用以用于产生蒸汽。
[0035]
在后一种情况下，将进一步反渗透得到的浓缩物送至储藏室st。
[0036]
上述净化方法还提供了某些特征参数的监测。
[0037]
例如，在超滤部分uf的出口处，监测浊度、比电导、ph和温度。
[0038]
例如，在生物处理部分tb中，监测ph和溶解氧。
[0039]
例如，在反渗透隔室中，优选连续地监测比电导、氧化还原情况和toc(总有机碳)值。
[0040]
创新地，上述净化方法可以满足化工行业中多行业的要求，因为它既可持续又对环境友好。
[0041]
此外，该方法有利于适应不同的业务需求，允许全部洗涤水或仅一部分洗涤水的再利用，大大降低了该方法的成本。
[0042]
例如，在75％再利用水的情况下，每立方米处理水的能源消耗约为15kw，而传统工艺每立方米处理水的能源消耗为110kw。
[0043]
根据另一个有利方面，通过本发明方法净化的水可以排放到污水系统或水道或地面，因为它也满足最严格的要求。
[0044]
显而易见的是，为了满足偶然的需求，本领域技术人员可以对上述的方法和系统进行改变，所有这些都包含在由所附权利要求所限定的保护范围内。