CN111138027B - 一种啤酒废液生物处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种啤酒废液生物处理方法，该方法采用一种啤酒废液生物处理装置，该装置包括除杂装置、加热装置、厌氧处理装置、生物接触氧化室、过滤吸附腔和膜生物处理腔。通过对每个具体装置进行具体设定，实现了高效除杂，强化厌氧和好氧处理，使得啤酒废液的处理效率得到了提高，通过对各个步骤进行具体限定，实现了对不同源头的啤酒废液采用不同的流程，既避免了不必要的耗材浪费又提高了水体处理效率。

Description

一种啤酒废液生物处理方法
技术领域
本发明涉及啤酒废液处理领域，属于环保领域，具体涉及一种啤酒废液生物处理方法。
背景技术
啤酒酿造行业是耗水大户，一般情况下每酿造一吨啤酒需要耗费8～15立方米的水，因此啤酒酿造行业也是废水排放的大户。啤酒酿酒废液属于中等浓度有机废液，其废水指标大概为：pH值为5～6，CODCr为2500～3500mg/L，TN为30～90mg/L，TP为5～7mg/L，BOD5为1500～2000mg/L，SS为800～1200mg/L，该废液没有毒性，但是由于含有大量有机物，因此如果直接排放后会造成水体缺氧，大量微生物滋生而导致水体发黑发臭，因此对于啤酒酿造废液的处理，主要并不是去除毒性，而是需要将其中的有机物去除或再利用。啤酒酿造行业产生的废液主要分为两大类，其中一类是高浓度废液(简称高浓废水)，主要是产自麦汁制备、糖化反应和发酵生产线，这部分废液占总废水量为四分之一左右，但是该部分废液中的有机物含量是废水中的主要有机物来源；另外一类是低浓度废液(简称低浓废水)，这部分废液主要来自洗麦水、灌装流水线冲洗水和洗瓶水，这部分废液占总废水量高达四分之三左右。目前啤酒酿造厂家都是将上述两部分水体混合之后统一处理。中国专利CN207861909U公开了一种工业啤酒污水处理装置，但是其装置只是简单的对污水进行固液分离的装置，并没有彻底进行污水的处理。CN110104895A公开了一种啤酒废水的处理方法，采用预处理、沉淀、好氧或厌氧处理，然后加入糠醛等过滤后得到处理水。根据啤酒工业废水的特性选择合适的化学及生物处理剂进行组合，以处理药剂吸附沉淀废水中的金属离子和其他物质能够对啤酒废液进行处理，但是其需要加入很多处理药剂，而不同的啤酒酿造生产线产生的废水不尽相同，因此这并不能适应不同微量成分不同的啤酒废液。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种处理效果高且耗材相对较好再生的啤酒废液生物处理方法。
通过如下技术手段实现：
该方法使用的一种啤酒废液生物处理装置，包括除杂装置、加热装置、厌氧处理装置、生物接触氧化室、过滤吸附腔和膜生物处理腔。
所述除杂装置设置有多个，每个所述除杂装置均包括除杂装置入液管、除杂装置出液口、内过滤槽、外旋转过滤槽、内槽侧滑块、外槽侧滑道、内槽顶壁、内槽底卡接块、外槽底卡接块、除杂装置驱动电机和除杂储水腔；所述除杂装置入液管设置在除杂储水腔的顶部且除杂装置入液管的出口设置在内过滤槽的顶部，所述除杂装置入液管的入口与高浓度废液和/或低浓度废液的排放口连通，除杂装置入液管用于将废液排入到内过滤槽内，所述除杂储水腔底部设置有所述除杂装置出液口，所述外旋转过滤槽为“U”形槽结构设置在所述除杂储水腔内，所述外旋转过滤槽的侧壁和底壁均为密布通孔结构，外旋转过滤槽的底壁中央与所述除杂装置驱动电机的输出轴连接，所述除杂装置驱动电机用于驱动所述外旋转过滤槽以其自身竖直轴心为轴转动，所述内过滤槽也为“U”形槽结构，活动卡接套设在外旋转过滤槽内，在外旋转过滤槽的内侧壁上竖直设置有所述外槽侧滑道，在内过滤槽的外侧壁上设置有所述内槽侧滑块，内槽侧滑块能够在外槽侧滑道内上下滑动，在外旋转过滤槽的内底壁上设置有所述外槽底卡接块，在与外槽底卡接块相对应的内过滤槽的外底壁上设置有所述内槽底卡接块，内槽底卡接块能够与外槽底卡接块卡接，所述内槽顶壁为“U”形结构的内过滤槽最顶部圆周向外延伸的弧形结构，且内过滤槽通过内槽顶壁搭设在外旋转过滤槽的侧壁最顶端，所述内过滤槽的侧壁和底壁也均为密布通孔结构。
所述加热装置包括废液加热室、加热室入液口、加热室出液口、沉淀区、蒸汽腔、蒸汽入口、蒸发室、燃烧区、沼气燃烧管和氧气补充管；所述废液加热室上部分为圆筒结构，下部分为内径逐渐缩小后然后再逐渐扩大的异形圆筒结构，该异形圆筒的下半部分形成所述沉淀区，加热室入液口设置在废液加热室的侧壁的顶端并与一个或多个除杂装置的所述除杂装置出液口连通，加热室出液口设置在沉淀区上方的加热室的侧壁上，所述蒸汽腔包设在废液加热室的外侧部，所述蒸发室设置在蒸汽腔的下方，所述蒸汽入口设置在蒸汽腔的底部并与蒸发室的顶部连通，蒸发室内充设有纯净水，所述燃烧区设置在蒸发室的下方，在燃烧区内设置有所述沼气燃烧管和氧气补充管，所述沼气燃烧管利用厌氧处理装置产生的沼气燃烧而对蒸发室的底壁进行加热，所述氧气补充管内通有氧气或富氧空气，用于对沼气的燃烧进行补充助燃。
所述厌氧处理装置包括厌氧处理室、厌氧处理室入液管、螺旋漏斗腔、废液暂存腔、旋转锥、旋转转轴、厌氧室驱动电机、回液管、回液管入口、加碱盒、加酸盒、加热部件、回液管出口、三相分离器、厌氧处理室出液口、沼气排放管、pH传感器和温度传感器；厌氧处理室内设置废液暂存腔，废液暂存腔内设置螺旋漏斗腔，所述厌氧处理室入液管贯穿厌氧处理室和废液暂存腔，且厌氧处理室入液管的出口设置在螺旋漏斗腔的顶部入口处，厌氧处理室入液管的入口与所述加热室出液口连通，所述螺旋漏斗腔为顶底均开设的漏斗结构，且在螺旋漏斗腔的内壁上开设有螺旋向下的弧形凹槽，在螺旋漏斗腔的正下方设置有所述旋转锥，所述旋转锥为圆锥体结构，且在旋转锥的底部中央固接有竖直设置的所述旋转转轴，所述厌氧室驱动电机设置在厌氧处理室的外部并通过联轴器与所述旋转转轴的底部固接并对旋转转轴的转动进行驱动，所述废液暂存腔底部中央设置有开口且该开口设置在旋转转轴处，该开口用于连通废液暂存腔的内外；所述三相分离器设置在厌氧处理室的中上部，分离出的水体通过设置在厌氧处理室侧壁的厌氧处理室出液口排出，分离出的气体通过沼气排放管排出，在三相分离器下方的厌氧处理室的侧壁上设置有所述回液管入口，在螺旋漏斗腔的顶部入口处设置有所述回液管出口，在回液管入口和回液管出口之间设置所述回液管，在回液管上设置有所述加碱盒、加酸盒和加热部件；在厌氧处理室的侧壁上还分别设置有所述pH传感器和温度传感器。
所述生物接触氧化室包括接触室入液部件、富氧室、第一填料架、填料转轴、第二填料架和接触室出液口；所述接触室入液部件设置在生物接触氧化室的一侧壁的顶端，包括接触室入液口和接触室入液嘴；所述接触室入液口与所述厌氧处理室出液口连通，接触室入液嘴设置在接触室入液口下方用于承接接触室入液口的液体，接触室入液嘴的上表面并排设置有多个沟槽，用于将进入到接触室入液嘴内的液体导流到第一填料架上，所述第一填料架和第二填料架均为扇形结构，第一填料架和第二填料架相对设置且在其扇形圆心处通过横置的填料转轴固接，所述第一填料架和第二填料架能够以该填料转轴为轴在90°范围内转动，在第一填料架和第二填料架内均设置有生物接触氧化填料，且第二填料架内的填料的重量大于等于第一填料架内填料的重量，所述富氧室设置在生物接触氧化室内的上部，并且能够使得第二填料架在转动的过程中转入和转出，在所述富氧室中充设有氧气或富氧空气，所述接触室出液口设置在生物接触氧化室一侧壁的最下部。
所述过滤吸附腔包括过滤吸附腔入液口、石英砂过滤吸附层、大颗粒活性炭吸附层、小颗粒活性炭吸附层和过滤吸附腔出液口；过滤吸附腔入液口设置在过滤吸附腔的顶部并与一个或多个除杂装置的所述除杂装置出液口通过管道连通，在过滤吸附腔内从上到下依次横置有石英砂过滤吸附层、大颗粒活性炭吸附层和小颗粒活性炭吸附层，三层分别为上下不锈钢丝网中间夹持有石英砂颗粒、大颗粒的活性炭颗粒和小颗粒的活性炭颗粒，在过滤吸附腔的底壁上设置有所述过滤吸附腔出液口。
所述膜生物处理腔包括膜生物处理腔入液口、搅拌轴、搅拌叶片、膜生物处理腔驱动电机、膜生物内腔、多层微滤膜组件、膜生物外腔和膜生物处理腔出液口；所述多层微滤膜组件呈倒置的“U”形结构设置在膜生物处理腔内，并将膜生物处理腔分割为膜生物内腔和膜生物外腔，所述膜生物处理腔入液口设置在膜生物内腔的底壁上，并与所述接触室出液口和/或所述过滤吸附腔出液口连通，在膜生物内腔内竖直设置有所述搅拌轴，在搅拌轴上设置有多排搅拌叶片，所述膜生物处理腔驱动电机设置在膜生物处理腔外底部并通过联轴器与所述搅拌轴的底端连接并对搅拌轴的转动进行驱动，所述膜生物处理腔出液口设置在膜生物外腔的一侧壁的最下部，并与外部设置的中水排放管连通。
进一步的优选，所述外槽底卡接块设置在外旋转过滤槽的内底壁的非圆心部位。
进一步的优选，所述富氧室能够进一步的使得所述第一填料架在转动的过程中一部分转入和转出。
一种啤酒废液生物处理方法，采用上述的啤酒废液生物处理装置进行，具体步骤包括：(1)将一个或多个除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内，将高浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并通过管道排入到加热室入液口内。
(2)将另一个或多个除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内，将低浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并排入到过滤吸附腔入液口内。
(3)启动沼气燃烧管对蒸发室中的纯净水进行加热并蒸发，蒸汽进入到蒸汽腔内，对从除杂装置排入的液体在废液加热室中进行加热，然后将加热后的液体通过加热室出液口排出到厌氧处理装置中。
(4)启动厌氧室驱动电机，步骤(3)得到的液体通过厌氧处理室入液口排入到螺旋漏斗腔内，液体顺着螺旋漏斗腔的内壁螺旋向下流动并在最底端与旋转锥接触并被旋转锥打散到废液暂存腔中，继而通过废液暂存腔底部的开口流入到处理污泥中，液体与污泥进行厌氧反应并逐步上浮，在上部通过三相分离器将水体和气体分离出来，水体通过厌氧处理室出液口排出，气体通过沼气排放管排出并用于沼气燃烧管中的沼气供应；当温度传感器检测到厌氧处理室内温度低于设定温度，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并启动加热部件对管内液体进行加热，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内；当pH传感器检测到厌氧处理室内pH值高于设定最高阈值或低于设定的最低阈值时，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并通过加碱盒或加酸盒向回液管内加入酸液或碱液，进行pH值调节，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内。
(5)步骤(4)通过厌氧处理室出液口排出的水体通过接触室入液口和接触室入液嘴排到第一填料架上，随着第一填料架上各层水体逐步增多，第一填料架向下转动，而第二填料架即向上转动到富氧室中，第二填料架上的填料与富氧空气或氧气充分接触，当第一填料架上水体继续增多而使得第一填料架转动到最下方的时候，第一填料架内的水体被排放到生物接触氧化室内，从而第一填料架向上转动，而第二填料架即向下转动到生物接触氧化室的水体中进行生物接触氧化处理，处理之后的水体通过接触室出液口排出。
(6)步骤(2)中除杂装置出液口排出的液体通过过滤吸附腔入液口排入到过滤吸附腔内，依次通过石英砂、大颗粒活性炭和小颗粒活性炭过滤吸附后，得到的水体通过过滤吸附腔出液口排出。
(7)步骤(5)和步骤(6)得到的水体通过膜生物处理腔入液口排入到膜生物内腔中，启动膜生物处理腔驱动电机，通过搅拌叶片对膜生物内腔中的液体进行搅拌，水体通过多层微滤膜组件向外过滤并流动进入到膜生物外腔中得到中水，然后通过膜生物处理腔出液口排出。
(8)步骤(7)得到的中水通过管道排放或用于厂区内绿化作业。
本发明的技术效果在于：
现有处理工序大多将高浓度废液(简称高浓废水)和低浓度废液(简称低浓废水)混合之后处理，本发明通过设置不同的装置将高浓度废液和低浓度废液分开处理，这样处理的好处在于，低浓度废液中有机物浓度相对较低，因此通过除杂、吸附和膜生物处理即可实现废液的相对高效的处理，而由于啤酒酿造行业中低浓度废液的量远远大于高浓度废液，因此大大减少了厌氧处理装置和好氧处理装置的处理量，从而也一定程度上降低了耗材的过度耗费。
通过对现有除杂装置进行改造，利用离心式的除杂装置进行除杂，强化了水体与杂物的分离，并且设置可更换的内过滤槽，当杂物收集到一定程度后，通过更换内过滤槽实现过滤部件的更新，而更换下来的内过滤槽将内部杂物倾倒之后，通过反冲即可更新，从而将除杂过程的耗材更换更加的简单化(现有的装置更换耗材需要长时间的停工进行更换)。
通过对现有厌氧处理装置进行改造，通过旋转锥将落下的水体离心分散，从而可以与外部的活性污泥能够更加充分的混合，通过设置废液暂存腔，大致的可以将初期废液与反应区的活性污泥分离，将反应区和待反应区进行区分，从而可以强化反应区的处理效果，通过设置螺旋漏斗腔，将废液在下落的过程中形成旋转的水流，避免水体落到旋转锥上的时候产生较大的飞溅；通过设置回液管，可以在反应区的水体酸碱度不达标的时候进行适时调整，从而保证厌氧处理的效果，并且当反应区的水体温度不达标的时候，进行适时的加温处理，保证厌氧处理的效果。
通过设置相对的扇形结构的两个填料架，废液首先与第一填料架中的填料接触，此时第二填料架中的填料与氧气接触，当第一填料架中的废液足够多的时候，开口朝下将废液倒入到处理区，第二填料架向下转动到处理区里与水体进行接触，第一填料架和第二填料架在处理区上下转动对水体实现搅动效果，同时在上部将填料与氧气接触，达到了曝气的效果，从而强化了生物接触氧化处理效果。
通过设置从内向外的多层膜生物处理部件，由于在入口外部和出口外部也都会设置有水泵，通过在内部设置搅拌轴，在搅拌水体的同时，强化了水体从内向外流动的动力，提高了膜生物处理的效率。并且特定的结构使得水体从内向外流动，也降低了处理物对膜生物处理部件的粘附的数量(重力原因)。
通过设置石英砂过滤吸附层和活性炭吸附层，对除杂之后的低浓度废液进行进一步的吸附，将其中的可能存在的有机物等物质实现了吸附。分别设置大颗粒的活性炭吸附层和小颗粒的活性炭吸附层，在活性炭再生的时候，可以有针对性的进行再生，达到了对耗材的有效利用。
附图说明
图1为本发明除杂装置的结构示意图。
图2为本发明加热装置的结构示意图。
图3为本发明厌氧处理装置的结构示意图。
图4为本发明一种实施方式的生物接触氧化室的结构示意图。
图5为本发明另一种实施方式的生物接触氧化室的结构示意图。
图6为本发明接触室入液部件的俯视的结构示意图。
图7为本发明膜生物处理腔的结构示意图。
图8为本发明过滤吸附腔的结构示意图。
图9为本发明啤酒废液生物处理方法简要流程图。
其中：101-除杂装置入液管，102-除杂装置出液口，103-内过滤槽，104-外旋转过滤槽，105-内槽侧滑块，106-外槽侧滑道，107-内槽顶壁，108-内槽底卡接块，109-外槽底卡接块，110-除杂装置驱动电机，111-除杂储水腔，201-废液加热室，202-加热室入液口，203-加热室出液口，204-沉淀区，205-蒸汽腔，206-蒸汽入口，207-蒸发室，208-燃烧区，209-沼气燃烧管，210-氧气补充管，301-厌氧处理室入液管，302-螺旋漏斗腔，303-废液暂存腔，304-旋转锥，305-旋转转轴，306-厌氧室驱动电机，307-回液管入口，308-加碱盒，309-加酸盒，310-加热部件，311-回液管出口，312-三相分离器，313-厌氧处理室出液口，314-沼气排放管，315-集气区，316-pH传感器，317-温度传感器，318-厌氧处理区，400-接触室液面，401-接触室入液口，402-接触室入液嘴，403-富氧室，404-生物接触氧化区，405-第二填料架，406-第一填料架，501-膜生物处理腔入液口，502-搅拌轴，503-搅拌叶片，504-膜生物处理腔驱动电机，505-膜生物内腔，506-多层微滤膜组件，507-膜生物外腔，508-膜生物处理腔出液口，601-过滤吸附腔入液口，602-石英砂过滤吸附层，603-大颗粒活性炭吸附层，604-小颗粒活性炭吸附层，605-过滤吸附腔出液口。
具体实施方式
实施例1
结合附图进行进一步说明：如图1至图8所示的啤酒废液生物处理装置，包括除杂装置(图1)、加热装置(图2)、厌氧处理装置(图3)、生物接触氧化室(图4和图6)、过滤吸附腔(图8)和膜生物处理腔(图7)。
本实施例所述除杂装置设置有2个，一个用于预处理高浓度废液，另一个用于处理低浓度废液，每个所述除杂装置均包括除杂装置入液管101、除杂装置出液口102、内过滤槽103、外旋转过滤槽104、内槽侧滑块105、外槽侧滑道106、内槽顶壁107、内槽底卡接块108、外槽底卡接块109、除杂装置驱动电机110和除杂储水腔111；所述除杂装置入液管设置在除杂储水腔的顶部且除杂装置入液管的出口设置在内过滤槽的顶部，所述除杂装置入液管的入口与高浓度废液或低浓度废液的排放口连通(本实施例一个除杂装置的除杂装置入液管的入口与高浓度废液的排放口连通，另一个除杂装置的除杂装置入液管的入口与低浓度废液的排放口连通)，除杂装置入液管用于将废液排入到内过滤槽内，所述除杂储水腔底部设置有所述除杂装置出液口，如图1所示所述外旋转过滤槽为“U”形槽结构设置在所述除杂储水腔内，所述外旋转过滤槽的侧壁和底壁均为密布通孔结构(通孔供液体通过而阻挡杂物通过)，外旋转过滤槽的底壁中央与所述除杂装置驱动电机的输出轴连接，所述除杂装置驱动电机用于驱动所述外旋转过滤槽以其自身竖直轴心为轴转动，所述内过滤槽也为“U”形槽结构，活动卡接套设在外旋转过滤槽内，在外旋转过滤槽的内侧壁上竖直设置有所述外槽侧滑道，在内过滤槽的外侧壁上设置有所述内槽侧滑块，内槽侧滑块能够在外槽侧滑道内上下滑动，在外旋转过滤槽的内底壁上设置有所述外槽底卡接块，在与外槽底卡接块相对应的内过滤槽的外底壁上设置有所述内槽底卡接块，内槽底卡接块能够与外槽底卡接块卡接，所述内槽顶壁为“U”形结构的内过滤槽最顶部圆周向外延伸的弧形结构，且内过滤槽通过内槽顶壁搭设在外旋转过滤槽的侧壁最顶端，所述内过滤槽的侧壁和底壁也均为密布通孔结构(通孔供液体通过而阻挡杂物通过)。本实施例如图1所示，所述外槽底卡接块设置在外旋转过滤槽的内底壁的非圆心部位。
如图2所示所述加热装置包括废液加热室201、加热室入液口202、加热室出液口203、沉淀区204、蒸汽腔205、蒸汽入口206、蒸发室207、燃烧区208、沼气燃烧管209和氧气补充管210；如图2的纵切视图所示，所述废液加热室上部分为圆筒结构，下部分为内径逐渐缩小后然后再逐渐扩大的异形圆筒结构(即下半部分中间细上下粗)，该异形圆筒的下半部分形成所述沉淀区(中间细可以避免过多的沉淀物重新上浮到上部水体中，起到一定的阻挡作用)，加热室入液口设置在废液加热室的侧壁的顶端并与处理高浓度废液的那个除杂装置的所述除杂装置出液口连通，加热室出液口设置在沉淀区上方的加热室的侧壁上(减少下部沉淀区水体的流动)，所述蒸汽腔包设在废液加热室的外侧部(优选在蒸汽腔顶部设置有排气阀)，所述蒸发室设置在蒸汽腔的下方，所述蒸汽入口设置在蒸汽腔的底部并与蒸发室的顶部连通(如图2所示，可以为外圆环状的结构)，蒸发室内充设有纯净水(水体蒸发成为蒸汽后与加热室外壁接触后冷凝成水滴，同时输出热量到废液加热室内，冷凝后的水滴顺着壁向下滑动，最后通过蒸汽入口滑动到蒸发室内，进行新一轮的蒸发-冷凝过程)，所述燃烧区设置在蒸发室的下方，在燃烧区内设置有所述沼气燃烧管和氧气补充管，所述沼气燃烧管利用厌氧处理装置产生的沼气燃烧而对蒸发室的底壁进行加热，所述氧气补充管内通有氧气或富氧空气，用于对沼气的燃烧进行补充助燃。
如图3所示，所述厌氧处理装置包括厌氧处理室、厌氧处理室入液管301、螺旋漏斗腔302、废液暂存腔303、旋转锥304、旋转转轴305、厌氧室驱动电机306、回液管、回液管入口307、加碱盒308、加酸盒309、加热部件310、回液管出口311、三相分离器312、厌氧处理室出液口313、沼气排放管314、pH传感器316和温度传感器317；如图3所示厌氧处理室下部为厌氧处理区318(活性污泥)，在厌氧处理室的顶部为集气区315。厌氧处理室内设置废液暂存腔，废液暂存腔内设置螺旋漏斗腔，所述厌氧处理室入液管贯穿厌氧处理室和废液暂存腔，且厌氧处理室入液管的出口设置在螺旋漏斗腔的顶部入口处，厌氧处理室入液管的入口与所述加热室出液口连通，所述螺旋漏斗腔为顶底均开设的漏斗结构，且在螺旋漏斗腔的内壁上开设有螺旋向下的弧形凹槽(这样可以使得从螺旋漏斗腔流下的水体形成一个方向转动的漩涡水流，将旋转锥的转动方向和漩涡水流的方向设置为同一个转动方向，从而在接触旋转锥的时候，可以减小向上方向的喷溅，同时强化向侧部离心的强度)，在螺旋漏斗腔的正下方设置有所述旋转锥，所述旋转锥为圆锥体结构，且在旋转锥的底部中央固接有竖直设置的所述旋转转轴，所述厌氧室驱动电机设置在厌氧处理室的外部并通过联轴器与所述旋转转轴的底部固接并对旋转转轴的转动进行驱动，如图3所示，所述废液暂存腔底部中央设置有开口且该开口设置在旋转转轴处，该开口用于连通废液暂存腔的内外，从而可以使得在该处活性污泥和水体能够充分接触，但是由于旋转锥是转动的，并且从上部流下大量的污水，活性污泥不会过多的进入到废液暂存腔的中上部；所述三相分离器设置在厌氧处理室的中上部，分离出的水体通过设置在厌氧处理室侧壁的厌氧处理室出液口排出，分离出的气体通过沼气排放管排出，在三相分离器下方的厌氧处理室的侧壁上设置有所述回液管入口，在螺旋漏斗腔的顶部入口处设置有所述回液管出口，在回液管入口和回液管出口之间设置所述回液管，在回液管上设置有所述加碱盒、加酸盒和加热部件(本实施例采用电阻加热棒对水体进行补热加热)；在厌氧处理室的侧壁上还分别设置有所述pH传感器和温度传感器。
如图4和图6所示的所述生物接触氧化室包括接触室入液部件、富氧室403、第一填料架406、填料转轴、第二填料架405和接触室出液口；所述接触室入液部件设置在生物接触氧化室的一侧壁的顶端，包括接触室入液口401和接触室入液嘴402；所述接触室入液口与所述厌氧处理室出液口连通，接触室入液嘴设置在接触室入液口下方用于承接接触室入液口的液体，如图6所示接触室入液嘴的上表面并排设置有多个沟槽，用于将进入到接触室入液嘴内的液体导流到第一填料架上，所述第一填料架和第二填料架均为扇形结构，第一填料架和第二填料架相对设置且在其扇形圆心处通过横置的填料转轴固接，所述第一填料架和第二填料架能够以该填料转轴为轴在90°范围内转动(图4为各旋转45℃的位置)，在第一填料架和第二填料架内均设置有生物接触氧化填料，且第二填料架内的填料的重量大于等于第一填料架内填料的重量，所述富氧室设置在生物接触氧化室内的上部，并且能够使得第二填料架在转动的过程中转入和转出，在所述富氧室中充设有氧气或富氧空气，所述接触室出液口设置在生物接触氧化室一侧壁的最下部。如图4所示，其中接触室液面400处于填料转轴的下方并高于第一填料架和第二填料架最外缘部，从而可以保证水体与填料架内的填料充分接触，即主要的生物接触氧化区404即在该液面以下。
如图8所示，所述过滤吸附腔包括过滤吸附腔入液口601、石英砂过滤吸附层602、大颗粒活性炭吸附层603、小颗粒活性炭吸附层604和过滤吸附腔出液口605；过滤吸附腔入液口设置在过滤吸附腔的顶部并与处理低浓度废液的除杂装置的所述除杂装置出液口通过管道连通，在过滤吸附腔内从上到下依次横置有石英砂过滤吸附层、大颗粒活性炭吸附层和小颗粒活性炭吸附层，三层分别为上下不锈钢丝网中间夹持有石英砂颗粒、大颗粒的活性炭颗粒(本实施例的颗粒粒径为1.5～2.2cm)和小颗粒的活性炭颗粒(本实施例的颗粒粒径为0.3～1.2cm)，在过滤吸附腔的底壁上设置有所述过滤吸附腔出液口。
如图7所示的所述膜生物处理腔包括膜生物处理腔入液口501、搅拌轴502、搅拌叶片503、膜生物处理腔驱动电机504、膜生物内腔505、多层微滤膜组件506、膜生物外腔507和膜生物处理腔出液口508；如图所示所述多层微滤膜组件呈倒置的“U”形结构设置在膜生物处理腔内(优选每层之间设置有3～15mm的间隙)，并将膜生物处理腔分割为膜生物内腔和膜生物外腔，所述膜生物处理腔入液口设置在膜生物内腔的底壁上，并与所述接触室出液口(处理高浓度废液)和所述过滤吸附腔出液口(处理低浓度废液)连通，在膜生物内腔内竖直设置有所述搅拌轴，在搅拌轴上设置有多排搅拌叶片(不仅对废液进行搅拌混合，而且利用水体的离心作用向外施加压力，从而强化了水体从内向外流动的动力)，所述膜生物处理腔驱动电机设置在膜生物处理腔外底部并通过联轴器与所述搅拌轴的底端连接并对搅拌轴的转动进行驱动，所述膜生物处理腔出液口设置在膜生物外腔的一侧壁的最下部，并与外部设置的中水排放管连通。
上述各个装置之间都设置有压力水泵，强化水体从一个装置向下一个装置中的流动以及在各个装置内部的水体流动的动力。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图5所示，富氧室的范围进一步扩大到对第一填料架的一部分进行曝氧处理，即所述富氧室能够进一步的使得所述第一填料架在转动的过程中一部分转入和转出。
实施例3
某啤酒厂的废水流量中高浓度废液的流量为1000m3/天，低浓度废液的流量为3000m3/天，采用实施例1的啤酒废液生物处理装置进行的啤酒废液生物处理方法，具体步骤包括：
(1)将一个图1中的除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内(内槽底卡接块与外槽底卡接块仅对其位置进行卡接限定，不对内过滤槽进行承重，内过滤槽的承重通过内槽顶壁进行)，此时内槽顶壁也搭设在了外旋转过滤槽的顶部，将啤酒厂产生的高浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并通过管道排入到加热室入液口内。处理3天后，内过滤槽内杂物基本富集到三分之一至一半的高度，此时，向侧部转动除杂装置入液管，将内过滤槽向上提起，更换另一个新的内过滤槽继续工作，而更换出来的内过滤槽反冲之后对其中的杂物进行收集。
(2)将另一个除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内，将低浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并排入到过滤吸附腔入液口内。处理5天后，内过滤槽内杂物基本富集到高于三分之一高度，此时，向侧部转动除杂装置入液管，将内过滤槽向上提起，更换另一个新的内过滤槽继续工作，而更换出来的内过滤槽反冲之后对其中的杂物进行收集。
(3)将厌氧处理装置中得到的沼气依次进行脱水、脱硫之后通过管道排入到沼气燃烧管内，启动沼气燃烧管对蒸发室中的纯净水进行加热并蒸发，蒸汽进入到蒸汽腔内，对从除杂装置排入的液体在废液加热室中进行加热，然后将加热后的液体通过加热室出液口排出到厌氧处理装置中。
此时检测废液的各项指标为pH为7.6，CODCr为2250mg/L，BOD5为1180mg/L，SS为约400mg/L。废液水温为39～42℃。
(4)启动厌氧室驱动电机，步骤(3)得到的液体通过厌氧处理室入液口排入到螺旋漏斗腔内，液体顺着螺旋漏斗腔的内壁螺旋向下流动并在最底端与旋转锥接触并被旋转锥打散到废液暂存腔中，通过旋转锥的旋转不仅会将液体混合更加均匀，还会将进入到废液暂存腔底部的活性污泥微打散并将液体离心到活性污泥中继而更充分的与活性污泥接触，继而通过废液暂存腔底部的开口流入到处理活性污泥中(常规的活性污泥处理法)，液体与活性污泥进行厌氧反应并逐步上浮，在上部通过三相分离器(常规现有的三相分离器)将水体和气体分离出来，水体通过厌氧处理室出液口排出，气体通过沼气排放管排出并用于沼气燃烧管中的沼气供应；当温度传感器检测到厌氧处理室内温度低于设定温度，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并启动加热部件(本实施例采用的是电阻加热棒)对管内液体进行加热，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内；当pH传感器检测到厌氧处理室内pH值高于设定最高阈值或低于设定的最低阈值时，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并通过加碱盒或加酸盒向回液管内加入酸液(碳酸或盐酸)或碱液(氢氧化钠)，进行pH值调节，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内。
此时检测得到沼气量为3050m3/天，沼气的成分为CH4约为66％，CO2约为33％，H2S约为1％。该步骤后检测废液的各项指标为pH为6.6，CODCr为330mg/L，BOD为180mg/L，SS为约88mg/L。
(5)步骤(4)通过厌氧处理室出液口排出的水体通过接触室入液口和接触室入液嘴排到第一填料架上，随着第一填料架上各层水体逐步增多，第一填料架向下转动，而第二填料架即向上转动到富氧室中，第二填料架上的填料与富氧空气或氧气充分接触，当第一填料架上水体继续增多而使得第一填料架转动到最下方的时候，第一填料架内的水体被排放到生物接触氧化室内，从而第一填料架向上转动，而第二填料架即向下转动到生物接触氧化室的水体中进行生物接触氧化处理，处理之后的水体通过接触室出液口排出。
该步骤后检测废液的各项指标为pH约为7.0，CODCr为56mg/L，BOD为28mg/L，SS为约13mg/L。
(6)步骤(2)中除杂装置出液口排出的液体通过过滤吸附腔入液口排入到过滤吸附腔内，依次通过石英砂、大颗粒活性炭和小颗粒活性炭过滤吸附后，得到的水体通过过滤吸附腔出液口排出。
(7)步骤(5)和步骤(6)得到的水体通过膜生物处理腔入液口排入到膜生物内腔中，启动膜生物处理腔驱动电机，通过搅拌叶片对膜生物内腔中的液体进行搅拌，水体通过多层微滤膜组件向外过滤并流动进入到膜生物外腔中得到中水，然后通过膜生物处理腔出液口排出。
该步骤后检测废液的各项指标为pH约为7.1，CODCr为11mg/L，BOD为5.0mg/L，SS为0mg/L。符合绿化作业用水要求。
(8)步骤(7)得到的中水用于厂区内绿化作业。
上述实施方式仅为本发明其中几种实施方式，本发明的技术方案不仅限于上述实施方式所公开的技术方案，还包括由上述技术特征任意组合所组成的技术方案，本发明的保护范围由权利要求记载的技术方案界定，上述实施方式并不对保护范围进行缩小化界定。应当指出，对于本领域的技术人员，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种啤酒废液生物处理装置，其特征在于，包括除杂装置、加热装置、厌氧处理装置、生物接触氧化室、过滤吸附腔和膜生物处理腔；
所述除杂装置设置有多个，每个所述除杂装置均包括除杂装置入液管、除杂装置出液口、内过滤槽、外旋转过滤槽、内槽侧滑块、外槽侧滑道、内槽顶壁、内槽底卡接块、外槽底卡接块、除杂装置驱动电机和除杂储水腔；所述除杂装置入液管设置在除杂储水腔的顶部且除杂装置入液管的出口设置在内过滤槽的顶部，所述除杂装置入液管的入口与高浓度废液和/或低浓度废液的排放口连通，除杂装置入液管用于将废液排入到内过滤槽内，所述除杂储水腔底部设置有所述除杂装置出液口，所述外旋转过滤槽为“U”形槽结构设置在所述除杂储水腔内，所述外旋转过滤槽的侧壁和底壁均为密布通孔结构，外旋转过滤槽的底壁中央与所述除杂装置驱动电机的输出轴连接，所述除杂装置驱动电机用于驱动所述外旋转过滤槽以其自身竖直轴心为轴转动，所述内过滤槽也为“U”形槽结构，活动卡接套设在外旋转过滤槽内，在外旋转过滤槽的内侧壁上竖直设置有所述外槽侧滑道，在内过滤槽的外侧壁上设置有所述内槽侧滑块，内槽侧滑块能够在外槽侧滑道内上下滑动，在外旋转过滤槽的内底壁上设置有所述外槽底卡接块，在与外槽底卡接块相对应的内过滤槽的外底壁上设置有所述内槽底卡接块，内槽底卡接块能够与外槽底卡接块卡接，所述内槽顶壁为“U”形结构的内过滤槽最顶部圆周向外延伸的弧形结构，且内过滤槽通过内槽顶壁搭设在外旋转过滤槽的侧壁最顶端，所述内过滤槽的侧壁和底壁也均为密布通孔结构；
所述加热装置包括废液加热室、加热室入液口、加热室出液口、沉淀区、蒸汽腔、蒸汽入口、蒸发室、燃烧区、沼气燃烧管和氧气补充管；
所述厌氧处理装置包括厌氧处理室、厌氧处理室入液管、螺旋漏斗腔、废液暂存腔、旋转锥、旋转转轴、厌氧室驱动电机、回液管、回液管入口、加碱盒、加酸盒、加热部件、回液管出口、三相分离器、厌氧处理室出液口、沼气排放管、pH传感器和温度传感器；
所述生物接触氧化室包括接触室入液部件、富氧室、第一填料架、填料转轴、第二填料架和接触室出液口；
所述过滤吸附腔包括过滤吸附腔入液口、石英砂过滤吸附层、大颗粒活性炭吸附层、小颗粒活性炭吸附层和过滤吸附腔出液口；
所述膜生物处理腔包括膜生物处理腔入液口、搅拌轴、搅拌叶片、膜生物处理腔驱动电机、膜生物内腔、多层微滤膜组件、膜生物外腔和膜生物处理腔出液口；
所述加热装置中，所述废液加热室上部分为圆筒结构，下部分为内径逐渐缩小后然后再逐渐扩大的异形圆筒结构，该异形圆筒的下半部分形成所述沉淀区，加热室入液口设置在废液加热室的侧壁的顶端并与一个或多个除杂装置的所述除杂装置出液口连通，加热室出液口设置在沉淀区上方的加热室的侧壁上，所述蒸汽腔包设在废液加热室的外侧部，所述蒸发室设置在蒸汽腔的下方，所述蒸汽入口设置在蒸汽腔的底部并与蒸发室的顶部连通，蒸发室内充设有纯净水，所述燃烧区设置在蒸发室的下方，在燃烧区内设置有所述沼气燃烧管和氧气补充管，所述沼气燃烧管利用厌氧处理装置产生的沼气燃烧而对蒸发室的底壁进行加热，所述氧气补充管内通有氧气或富氧空气，用于对沼气的燃烧进行补充助燃；
所述厌氧处理装置中，厌氧处理室内设置废液暂存腔，废液暂存腔内设置螺旋漏斗腔，所述厌氧处理室入液管贯穿厌氧处理室和废液暂存腔，且厌氧处理室入液管的出口设置在螺旋漏斗腔的顶部入口处，厌氧处理室入液管的入口与所述加热室出液口连通，所述螺旋漏斗腔为顶底均开设的漏斗结构，且在螺旋漏斗腔的内壁上开设有螺旋向下的弧形凹槽，在螺旋漏斗腔的正下方设置有所述旋转锥，所述旋转锥为圆锥体结构，且在旋转锥的底部中央固接有竖直设置的所述旋转转轴，所述厌氧室驱动电机设置在厌氧处理室的外部并通过联轴器与所述旋转转轴的底部固接并对旋转转轴的转动进行驱动，所述废液暂存腔底部中央设置有开口且该开口设置在旋转转轴处，该开口用于连通废液暂存腔的内外；所述三相分离器设置在厌氧处理室的中上部，分离出的水体通过设置在厌氧处理室侧壁的厌氧处理室出液口排出，分离出的气体通过沼气排放管排出，在三相分离器下方的厌氧处理室的侧壁上设置有所述回液管入口，在螺旋漏斗腔的顶部入口处设置有所述回液管出口，在回液管入口和回液管出口之间设置所述回液管，在回液管上设置有所述加碱盒、加酸盒和加热部件；在厌氧处理室的侧壁上还分别设置有所述pH传感器和温度传感器；
所述生物接触氧化室中，所述接触室入液部件设置在生物接触氧化室的一侧壁的顶端，包括接触室入液口和接触室入液嘴；所述接触室入液口与所述厌氧处理室出液口连通，接触室入液嘴设置在接触室入液口下方用于承接接触室入液口的液体，接触室入液嘴的上表面并排设置有多个沟槽，用于将进入到接触室入液嘴内的液体导流到第一填料架上，所述第一填料架和第二填料架均为扇形结构，第一填料架和第二填料架相对设置且在其扇形圆心处通过横置的填料转轴固接，所述第一填料架和第二填料架能够以该填料转轴为轴在90°范围内转动，在第一填料架和第二填料架内均设置有生物接触氧化填料，且第二填料架内的填料的重量大于等于第一填料架内填料的重量，所述富氧室设置在生物接触氧化室内的上部，并且能够仅使得第二填料架在转动的过程中转入和转出，在所述富氧室中充设有氧气或富氧空气，所述接触室出液口设置在生物接触氧化室一侧壁的最下部；
所述过滤吸附腔中，过滤吸附腔入液口设置在过滤吸附腔的顶部并与一个或多个除杂装置的所述除杂装置出液口通过管道连通，在过滤吸附腔内从上到下依次横置有石英砂过滤吸附层、大颗粒活性炭吸附层和小颗粒活性炭吸附层，三层分别为上下不锈钢丝网中间夹持有石英砂颗粒、大颗粒的活性炭颗粒和小颗粒的活性炭颗粒，在过滤吸附腔的底壁上设置有所述过滤吸附腔出液口；
所述膜生物处理腔中，所述多层微滤膜组件呈倒置的“U”形结构设置在膜生物处理腔内，并将膜生物处理腔分割为膜生物内腔和膜生物外腔，所述膜生物处理腔入液口设置在膜生物内腔的底壁上，并与所述接触室出液口和/或所述过滤吸附腔出液口连通，在膜生物内腔内竖直设置有所述搅拌轴，在搅拌轴上设置有多排搅拌叶片，所述膜生物处理腔驱动电机设置在膜生物处理腔外底部并通过联轴器与所述搅拌轴的底端连接并对搅拌轴的转动进行驱动，所述膜生物处理腔出液口设置在膜生物外腔的一侧壁的最下部，并与外部设置的中水排放管连通；
所述外槽底卡接块设置在外旋转过滤槽的内底壁的非圆心部位。
2.一种啤酒废液生物处理方法，其特征在于，采用权利要求1所述的啤酒废液生物处理装置进行，具体步骤包括：
(1)将一个或多个除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内，将高浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽上的密布通孔流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并通过管道排入到加热室入液口内；
(2)将另一个或多个除杂装置的内过滤槽通过内槽侧滑块在外槽侧滑道内向下滑动并且通过内槽底卡接块与外槽底卡接块卡接而将内过滤槽卡接到外旋转过滤槽内，将低浓度废液通过除杂装置入液管排入到内过滤槽内，同时启动除杂装置驱动电机，使得外旋转过滤槽和内过滤槽同时转动，将杂质滤除在内过滤槽内，液体通过内过滤槽和外旋转过滤槽上的密布通孔流入到除杂储水腔中并通过除杂装置出液口排出并排入到过滤吸附腔入液口内；
(3)启动沼气燃烧管对蒸发室中的纯净水进行加热并蒸发，蒸汽进入到蒸汽腔内，对从除杂装置排入的液体在废液加热室中进行加热，然后将加热后的液体通过加热室出液口排出到厌氧处理装置中；
(4)启动厌氧室驱动电机，步骤(3)得到的液体通过厌氧处理室入液口排入到螺旋漏斗腔内，液体顺着螺旋漏斗腔的内壁螺旋向下流动并在最底端与旋转锥接触并被旋转锥打散到废液暂存腔中，继而通过废液暂存腔底部的开口流入到处理污泥中，液体与污泥进行厌氧反应并逐步上浮，在上部通过三相分离器将水体和气体分离出来，水体通过厌氧处理室出液口排出，气体通过沼气排放管排出并用于沼气燃烧管中的沼气供应；当温度传感器检测到厌氧处理室内温度低于设定温度，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并启动加热部件对管内液体进行加热，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内；当pH传感器检测到厌氧处理室内pH值高于设定最高阈值或低于设定的最低阈值时，则启动设置于回液管上的水泵，将液体通过回液管入口吸入到回液管内，并通过加碱盒或加酸盒向回液管内加入酸液或碱液，进行pH值调节，之后通过回液管出口排入到螺旋漏斗腔内；
(5)步骤(4)通过厌氧处理室出液口排出的水体通过接触室入液口和接触室入液嘴排到第一填料架上，随着第一填料架上各层水体逐步增多，第一填料架向下转动，而第二填料架即向上转动到富氧室中，第二填料架上的填料与富氧空气或氧气充分接触，当第一填料架上水体继续增多而使得第一填料架转动到最下方的时候，第一填料架内的水体被排放到生物接触氧化室内，从而第一填料架向上转动，而第二填料架即向下转动到生物接触氧化室的水体中进行生物接触氧化处理，处理之后的水体通过接触室出液口排出；
(6)步骤(2)中除杂装置出液口排出的液体通过过滤吸附腔入液口排入到过滤吸附腔内，依次通过石英砂、大颗粒活性炭和小颗粒活性炭过滤吸附后，得到的水体通过过滤吸附腔出液口排出；
(7)步骤(5)和步骤(6)得到的水体通过膜生物处理腔入液口排入到膜生物内腔中，启动膜生物处理腔驱动电机，通过搅拌叶片对膜生物内腔中的液体进行搅拌，水体通过多层微滤膜组件向外过滤并流动进入到膜生物外腔中得到中水，然后通过膜生物处理腔出液口排出；
(8)步骤(7)得到的中水通过管道排放或用于厂区内绿化作业。
3.根据权利要求2所述的啤酒废液生物处理方法，其特征在于，步骤(4)中的所述加热部件为电阻加热棒或电阻加热丝。
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