一种酵母蒸发冷凝液处理方法及其专用装置与流程

本发明涉及有机废水处理技术领域，具体是一种酵母蒸发冷凝液处理方法及其专用装置。

背景技术：

近年来，中国食品酵母生产行业保持较高的发展势头。仅2014年，酵母总产量就已经达到32万吨，年增长率约为12.3％。酵母生产过程中产生的高浓度发酵废液经过mvr蒸发器处理后，浓缩液可通过喷雾干燥成为酵母干粉，但产生大量的蒸发冷凝液。

该蒸发冷凝液主要成分为酵母蛋白及维生素、甲酸等，具有高cod、高氨氮、低ph和高色度等特点，是一种较难处理的有机废水。目前，该蒸发冷凝液无法进行净化回用处理，通常直接作为废液进行排放，由污水处理厂进行处理，造成了水资源的极大浪费。

综上可见，对于高浓度的cod、高氨氮废水的处理，尤其是酵母生产中的蒸发冷凝液的处理，急需要一种新型的实现酵母蒸发冷凝液的回收利用的处理工艺。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种酵母蒸发冷凝液处理方法及其专用装置，是通过以下技术方案来实现的：

一种酵母蒸发冷凝液处理装置，包括废水池(1)、与废水池(1)尾端通过管路连接的第一泵(2)，与第一泵(2)出口端通过管路连接的砂碳罐(3)，与砂碳罐通过管路连接的第二泵(4)，与第二泵出口端通过管路连接有制冷机(5)的进水箱(6)，与进水箱(6)通过管路连接的第三泵(7)，与第三泵(7)出口端相连接的卷式膜超滤单元(8)，卷式膜超滤单元(8)与中间水箱(9)通过管道连接，中间水箱(9)出口端通过管道连接的第四泵(10)，与第四泵(10)出口端相连接的卷式膜反渗透单元(11)，卷式膜反渗透单元(11)与滤水储池(12)。

优选的，所述滤水储池(12)后还连接有回用单元(13)。将滤水储池(12)与有回用单元(13)连接可以使处理后的酵母蒸发冷凝液直接进入回用单元循环利用。

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用所述的酵母蒸发冷凝液处理装置对酵母蒸发冷凝液进行处理。具体的包括以下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph6-8，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水冷却；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中。

优选的，所述步骤a的调节其ph，是调节ph至6.5-7.5。ph过高与过低都会影响cod的脱除效果，ph在6.5-7.5时的cod脱除效果较好。

优选的，所述步骤c中的将废水冷却，是将废水的温度降至5-40℃。温度过高及过低均会损伤滤膜，影响滤膜的性能，此温度下废水对膜的损伤较小，使膜能长期使用，整体处理体系温度，能够持续进行处理。

优选的，所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺其中的一种。聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺都是卷式膜的常用材料，且以其有机膜材料的卷式膜的反渗透处理效果较好。

优选的，所述超滤处理，其操作压力不高于0.3mpa。超滤处理过程中压力过高会影响超滤的过滤作用，操作压力不高于0.3mpa时整体效果较好。

优选的，所述反渗透处理，其操作压力不低于0.8mpa。操作压力低于0.8mpa时，会影响反渗透处理的速度，造成产水速度及产水量下降，并且cod和氨氮脱除效果也较差。

目前的酵母蒸发冷凝液，通常cod浓度达到2000mg/l以上，氨氮浓度达到100mg/l以上，色度达到200倍以上，ph≤2，温度≥45℃的废水，难以进行处理。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

1、本发明创造的主题工艺流程采用的是砂碳系统、卷式膜超滤系统、卷式膜反渗透系统进行处理，使得高效砂碳系统能够在不投加药剂的情况下，提高装置的运行稳定性和降低抗冲击负荷能力。

2、本发明创造采用卷式膜超滤单元的处理，使得在该单元中，有效的脱除了废水中30％以上的cod、氨氮，提高了废水的品质，降低了酵母废水处理成本，降低了反渗透单元处理负荷。

3、本发明创造采用卷式膜反渗透单元作为深度处理，使得在该单元中，有效脱除了70％以上的cod，90％以上的氨氮，进一步提高了回用水的品质，保证了酵母发酵用水的质量。

综上所述，本发明可以处理高cod、高氨氮、多种类的酵母蒸发冷凝水，工艺简洁合理，出水水质良好，装置布局紧凑，便于自动化控制，同时又可以实现废水的回收利用，有效实现了废水的资源化。

附图说明

图1为本发明的装置的结构示意图。

图中：1-废水池；2-第一泵；3-砂碳罐；4-第二泵；5-制冷机；6-进水水箱；7-第三泵；8-卷式膜超滤单元；9-中间水箱；10-第四泵；11-卷式膜反渗透单元；12-滤水储存池；13-回用单元。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

装配酵母蒸发冷凝液处理装置，包括废水池(1)、与废水池(1)尾端通过管路连接的第一泵(2)，与第一泵(2)出口端通过管路连接的砂碳罐(3)，与砂碳罐通过管路连接的第二泵(4)，与第二泵出口端通过管路连接有制冷机(5)的进水箱(6)，与进水箱(6)通过管路连接的第三泵(7)，与第三泵(7)出口端相连接的卷式膜超滤单元(8)，卷式膜超滤单元(8)与中间水箱(9)通过管道连接，中间水箱(9)出口端通过管道连接的第四泵(10)，与第四泵(10)出口端相连接的卷式膜反渗透单元(11)，卷式膜反渗透单元(11)与滤水储池(12)。

实施例1

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至7，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至25℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.2mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.0mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯。

实施例2

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至6，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至5℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.1mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力0.8mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯。

实施例3

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至8，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至40℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.3mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.2mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯。

实施例4

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至6.5，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至25℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.2mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.0mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯。

实施例5

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至7.5，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至25℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.2mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.0mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚偏氟乙烯。

实施例6

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至7，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至25℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.2mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.0mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚四氯乙烯。

实施例7

一种酵母蒸发冷凝液处理方法，采用上述装置，包括如下步骤：

a.将蒸发冷凝废水存放在废水池(1)中，向其中投入废碱溶液，调节其ph至7，搅拌均匀；

b.将搅拌均匀的废水经过第一泵(2)输送至砂碳罐(3)中；

c.将经过砂碳罐(3)处理的废水，通过第二泵(4)的作用，进入进水水箱(6)，在进水水箱(6)中通过制冷机(5)，将废水的温度降至25℃；

d.将进水水箱(6)中冷却后的废水在第三泵(7)的作用下，进入卷式膜超滤单元(8)中进行超滤处理，超滤处理操作压力0.2mpa；

e.将经过卷式膜超滤单元(8)超滤处理后的超滤产水进入中间水箱(9)；

f.将中间水箱(9)的水在第四泵(10)的作用下，进入卷式膜反渗透单元(11)中，经过卷式膜反渗透单元(11)反渗透处理后的反渗透产水进入滤水存储池(12)中，反渗透处理操作压力1.0mpa。

所述卷式膜，其有机膜材料为聚酰胺。

1-7组采用实施例1-7的方法，对湖北省某酵母加工公司的蒸发冷凝液进行处理，其废水中cod含量为2000-3000mg/l，氨氮含量为100-150mg/l、色度为200-300mg/l。

8组采用实施例1的方法，对广西某酵母加工公司的蒸发冷凝液进行处理，其废水中cod含量为2000-2500mg/l，氨氮含量为100-130mg/l、色度为200-250mg/l。

对处理结果进行统计，具体如下：

由上可知，用本发明的方法对湖北省某酵母加工公司的cod含量为2000-3000mg/l，氨氮含量为100-150mg/l、色度为200-300mg/l的蒸发冷凝液进行处理时，废水处理量均超过144t/d，处理后水的cod含量均在600mg/l以下，氨氮含量均在20mg/l以下，cod的脱除率达到了79％以上，氨氮的脱除率达到了87％以上，并且处理后的水的色度仅仅为原始的二十分之一；用本发明的方法对湖北省某酵母加工公司的cod含量为2000-2500mg/l，氨氮含量为100-130mg/l、色度为200-250mg/l的蒸发冷凝液进行处理时，废水处理量为240t/d，处理后水的cod含量在500mg/l以下，氨氮含量在13mg/l以下，cod的脱除率达到了80％以上，氨氮的脱除率达到了87％以上，并且处理后的水的色度仅仅为原始的二十分之一，均可以直接回收作为酵母加工用水。

由上可知，本发明的方法能处理高cod、高氨氮、多种类的酵母蒸发冷凝水，出水水质良好，可以实现废水的回收利用，有效实现了废水的资源化。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。