CN111960579A - 酿酒废液的净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酿酒废液的净化装置，包括静置池、第一吸附池，静置池的外部连通有抽取室，静置池、抽取室之间设置有过滤单元，抽取室能够通过第一泵与第一吸附池相连通；第一吸附池的中部设置有支撑架，支撑架上轴接有转轮，转轮的外部活动连接有多个镂空箱，镂空箱内设置有吸附颗粒；第一吸附池内的两端分别设置有搅动辊，搅动辊能够通过驱动单元的驱动进行转动；吸附颗粒通过农作物秸秆加工而成。该酿酒废液的净化装置能够高效其去除酿酒废液中的有机物。

Description

酿酒废液的净化装置

技术领域

本发明涉及酿酒废液的后处理，具体地，涉及一种酿酒废液的净化装置。

背景技术

酒在生产后，势必会产生酿酒废液。以啤酒为例，啤酒生产主要以玉米和大麦为原料。啤酒废水主要包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水和冷却排水等。污水的主要成分为氨基酸、糖类和蛋白质，主要水质指标为：COD＝1000～25000mg/L、BOD＝700～1500mg/L、悬浮物SS＝300～600mg/L、总氮含量TN＝30～60mg/L、PH＝5～6。啤酒废水属于中等浓度可生物降解的有机废水，不含有毒物质，在各股废水中，糖化废水和废酵母液的有机物浓度较高，COD达到1000mg/L以上。

啤酒的生产工艺决定了废水排放的间歇性，生产1吨啤酒的废水量为12-20m3。随着我国对污水排放的要求日趋严格，为确保出水达标排放，现有的酿酒废液的处理工艺为：先进行静置、过滤去除悬浮物SS；然后进行生物发酵去除污水的有机物。

虽然该废液的处理工艺能够使得污水排放达到国家标准，但是该方法存在以下缺陷：1、污水的处理周期较长，进而为增加了酒厂的生产成本；2、生物发酵会产生废气等污染物；3、废液中的大量有机物不能得到有效的利用，造成资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种酿酒废液的净化装置，该酿酒废液的净化装置能够高效其去除酿酒废液中的有机物。

为了实现上述目的，本发明提供了一种酿酒废液的净化装置，包括静置池、第一吸附池，静置池的外部连通有抽取室，静置池、抽取室之间设置有过滤单元，抽取室能够通过第一泵与第一吸附池相连通；第一吸附池的中部设置有支撑架，支撑架上轴接有转轮，转轮的外部活动连接有多个镂空箱，镂空箱内设置有吸附颗粒；第一吸附池内的两端分别设置有搅动辊，搅动辊能够通过驱动单元的驱动进行转动；吸附颗粒通过农作物秸秆加工而成。

优选地，该吸附颗粒通过以下方法加工而成：

1)将稻草、玉米秸秆、麦草和水进行水热反应，接着依次进行过滤和干燥，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物和水依次进行混合，接着进行过滤、清洗，以得到吸附颗粒。

优选地，在步骤1)中，稻草、玉米秸秆、麦草和水的重量比为100： 40-55：22-26：400-600；

水热反应至少满足以下条件：于密封条件下进行，反应温度为 220-240℃，反应时间为40-50min；

干燥至少满足以下条件：干燥温度为80-100℃，干燥至秸秆混合物的含水率低于0.5重量％；

在步骤2)中，秸秆混合物、碱性化合物和水的重量比为100：10-15： 250-400。

混合采用搅拌的方式进行，混合时间为24-48h。

碱性化合物选自氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的至少一种；

以100重量份的酿酒废液为基准，吸附颗粒的用量为15-30重量份。

优选地，其中，静置池的内壁上设置有向下倾斜的挡流板4，挡流板4底部位于过滤单元的底部。

优选地，其中，两个搅动辊的转动方向相反。

优选地，其中，转轮的外部设置有多个挂钩，镂空箱包括主体，主体的顶部设置有钩环，钩环能够钩设固定于挂钩上。

优选地，主体的顶部设置有进料阀，主体的底部设置有出料阀20。

优选地，支撑架上还设置有料斗以能够盛装吸附颗粒。

优选地，酿酒废液的净化装置还包括第二吸附池，第二吸附池能够通过第二泵与第一吸附池相连通；第二吸附池的中部水平设置有吸附层，第二吸附池的进水口位于吸附层的上方。

优选地，吸附层内填充有活性炭。

在上述技术方案中，本发明提供的酿酒废液的净化装置的工作过程如下：首先，酿酒废液在静置池中进行静置，使得悬浮物SS沉静下来。接着将酿酒废液通过第一泵排至第一吸附池中，其中，过滤单元起到防止悬浮物SS进入第一吸附池的作用，一旦酿酒废液进入第一吸附池，镂空箱中的吸附颗粒便可对酿酒废液中的有机物进行吸附，从而使得有机物被固定下来，吸附一端时间后，镂空箱中的吸附颗粒变回吸附饱和，此时，便可转动转轮(转轮的转动可以通过电机等驱动机构控制)，使得其他的镂空箱进入第一吸附池中进行吸附，从而提高吸附效率。此外，搅动辊的转动，能够提高酿酒废液与镂空箱中的吸附颗粒的接触概率，从而进一步提高吸附效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的酿酒废液的净化装置的一种优选实施方式的结构示意图；

图2是图1中的镂空箱的一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明：1、静置池；2、抽取室；3、过滤单元；4、挡流板； 5、第一泵；6、第一吸附池；7、搅动辊；8、驱动单元；9、镂空箱；10、挂钩；11、支撑架；12、转轮；13、料斗；14、倒刺；15、第二泵；16、第二吸附池；17、吸附层；18、主体；19、进料阀；20、出料阀；21、钩环。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明提供了一种酿酒废液的净化装置，如图1-2所示，包扩静置池1、第一吸附池6，静置池1的外部连通有抽取室2，静置池1、抽取室2之间设置有过滤单元3(可以为纱布等过滤物质)，抽取室2能够通过第一泵5与第一吸附池6相连通；第一吸附池6的中部设置有支撑架 11，支撑架11上轴接有转轮12，转轮12的外部活动连接有多个镂空箱 9(镂空箱9的镂空孔的尺寸小于吸附颗粒的粒径)，镂空箱9内设置有吸附颗粒；第一吸附池6内的两端分别设置有搅动辊7，搅动辊7设置为能够通过驱动单元8的驱动进行转动；吸附颗粒通过农作物秸秆加工而成。

上述的酿酒废液的净化装置的工作过程如下：首先，酿酒废液在静置池1中进行静置，使得悬浮物SS沉静下来。接着将酿酒废液通过第一泵5排至第一吸附池6中，其中，过滤单元3起到防止悬浮物SS进入第一吸附池6的作用，一旦酿酒废液进入第一吸附池6，镂空箱9中的吸附颗粒便可对酿酒废液中的有机物进行吸附，从而使得有机物被固定下来，吸附一端时间后，镂空箱9中的吸附颗粒变回吸附饱和，此时，便可转动转轮12(转轮12的转动可以通过电机等驱动机构控制)，使得其他的镂空箱9进入第一吸附池6中进行吸附，从而提高吸附效率。此外，搅动辊7的转动，能够提高酿酒废液与镂空箱9中的吸附颗粒的接触概率，从而进一步提高吸附效率。

在本发明中，吸附颗粒的加工方式可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，该吸附颗粒通过以下方法加工而成：

1)将稻草、玉米秸秆、麦草和水进行水热反应，接着依次进行过滤和干燥，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物和水依次进行混合，接着进行过滤、清洗，以得到吸附颗粒。

在上述步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤1)中，稻草、玉米秸秆、麦草和水的重量比为100：40-55：22-26：400-600；

在上述步骤1)中，水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤1)中，水热反应至少满足以下条件：于密封条件下进行，反应温度为220-240℃，反应时间为40-50min。

在上述步骤1)中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤1)中，干燥至少满足以下条件：干燥温度为80-100℃，干燥至秸秆混合物的含水率低于0.5重量％。

在上述步骤1)中，稻草、玉米秸秆、麦草的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了提高酿酒废液的中有机物的去除率，优选地，在步骤 1)中，稻草、玉米秸秆、麦草各自独立地满足：平均粒径为1-5μm。

在上述步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤2)中，秸秆混合物、碱性化合物和水的重量比为100：10-15：250-400。

在上述步骤2)中，混合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤2)中，混合采用搅拌的方式进行，混合时间为24-48h。

在上述步骤2)中，碱性化合物的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高吸附颗粒对有机物的吸附能力，优选地，在步骤2) 中，碱性化合物选自氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的至少一种；

在本发明中，吸附颗粒的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高有机物的去除效率，优选地，以100重量份的酿酒废液为基准，吸附颗粒的用量为15-30重量份。

在本发明中，为了防止静置池1的底部的沉淀物进入第一吸附池6 中，优选地，其中，静置池1的内壁上设置有向下倾斜的挡流板4，挡流板4底部位于过滤单元3的底部。

在本发明中，为了增加第一吸附池6内液体的对流效果，从而增加废液与吸附颗粒的接触概率，优选地，其中，两个搅动辊7设置为转动方向相反。

在本发明中，镂空箱9的结构以及设置方式可以在宽的范围内选择，但是为了便于安装，优选地，其中，转轮12的外部设置有多个挂钩10，镂空箱9包括主体18，主体18的顶部设置有钩环21，钩环21能够钩设固定于挂钩10上。

在上述实施方式的基础上，为了便于将吸附颗粒装进或者排出主体 18，优选地，主体18的顶部设置有进料阀19，主体18的底部设置有出料阀20。

在本发明中，为了便于将吸附颗粒装进主体18内，优选地，支撑架 11上还设置有料斗13以能够盛装吸附颗粒。

在本发明中，为了进一步地提高废液中有机物的去除效果，优选地，酿酒废液的净化装置还包括第二吸附池16，第二吸附池16能够通过第二泵15与第一吸附池6相连通；第二吸附池16的中部水平设置有吸附层17，第二吸附池16的进水口位于吸附层17的上方。更优选地，吸附层17内设置有活性炭；进一步优选地，废液、活性炭的重量比为100： 5-10。

此外，为了提高搅动辊7的搅动效果，优选地，搅动辊7上设置有多个倒刺14。

以下将通过实例对本发明进行详细描述。COD的检测采用 GB11914-89水质化学需氧量的测定中记载的重铬酸钾法进行；BOD的检测采用HJ 505-2009水质五日生化需氧量(BOD5)的中记载的稀释与接种法进行。

以下实施例中1重量份对应1kg。

实施例1

该实施例于图1-2所示的装置中进行。

1)将稻草(平均粒径为3μm)、玉米秸秆(平均粒径为3μm)、麦草 (平均粒径为3μm)和水按照100：50：24：500的重量比进行水热反应 (于密封条件下进行，反应温度为230℃，反应时间为45min)，接着进行过滤，将滤饼进行干燥(干燥温度为90℃，干燥至所述秸秆混合物的含水率至0.4重量％)，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物(氢氧化钙)和水按照100：13：300 的重量比搅拌36h，接着进行过滤，将滤饼用水清洗3次，以得到吸附颗粒，将吸附颗粒装进镂空箱9中；

3)将酿酒废液在静置池1中进行静置(静置温度为25℃，静置时间为5天)，接着进行过滤，将滤液排至第一吸附池6中，并启动搅动辊7 搅拌54h，滤液与吸附颗粒重量比为100：20，每隔6h转动一次转轮12 以更换镂空箱9；

4)将废液排至第二吸附池16中吸附24h，废液、活性炭的重量比为 100：8；吸附层17中活性炭的平均粒径为5μm。

实施例2

该实施例于图1-2所示的装置中进行。

1)将稻草(平均粒径为1μm)、玉米秸秆(平均粒径为1μm)、麦草 (平均粒径为1μm)和水按照100：40：22：400的重量比进行水热反应 (于密封条件下进行，反应温度为220℃，反应时间为40min)，接着进行过滤，将滤饼进行干燥(干燥温度为80℃，干燥至所述秸秆混合物的含水率至0.4重量％)，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物(氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钾)和水按照100：10：250的重量比搅拌24h，接着进行过滤，将滤饼用水清洗3次，以得到吸附颗粒，将吸附颗粒装进镂空箱 9中；

3)将酿酒废液在静置池1中进行静置(静置温度为15℃，静置时间为3天)，接着进行过滤，将滤液排至第一吸附池6中，并启动搅动辊7 搅拌48h，滤液与吸附颗粒重量比为100：15，每隔6h转动一次转轮12 以更换镂空箱9；

4)将废液排至第二吸附池16中吸附24h，废液、活性炭的重量比为 100：8；吸附层17中活性炭的平均粒径为5μm。

实施例3

该实施例于图1-2所示的装置中进行。

1)将稻草(平均粒径为5μm)、玉米秸秆(平均粒径为5μm)、麦草 (平均粒径为5μm)和水按照100：55：26：600的重量比进行水热反应 (于密封条件下进行，反应温度为240℃，反应时间为50min)，接着进行过滤，将滤饼进行干燥(干燥温度为100℃，干燥至所述秸秆混合物的含水率至0.4重量％)，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物(氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钾)和水按照100：15：400的重量比搅拌48h，接着进行过滤，将滤饼用水清洗4次，以得到吸附颗粒，将吸附颗粒装进镂空箱 9中；

3)将酿酒废液在静置池1中进行静置(静置温度为35℃，静置时间为7天)，接着进行过滤，将滤液排至第一吸附池6中，并启动搅动辊7 搅拌72h，滤液与吸附颗粒重量比为100：30，每隔6h转动一次转轮12 以更换镂空箱9；

4)将废液排至第二吸附池16中吸附24h，废液、活性炭的重量比为 100：8；吸附层17中活性炭的平均粒径为5μm。

实施例4

按照实施例1的方法进行，所不同的是，将图1中的第二吸附池16 去除。

对比例1

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤1)中水热反应的温度为210℃。

对比例2

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤1)中水热反应的温度为260℃。

对比例3

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤2)中未使用碱性化合物。

对比例4

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤1)中未使用稻草。

对比例5

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤1)中未使用玉米秸秆。

对比例6

按照实施例1的方法进行，所不同的是，步骤1)中未使用麦草。

检测例1

通过上述实施例和对比例对啤酿酒废液进行处理，然后检测处理后的水中的COD和BOD，具体结果见表1。在处理之前，啤酿酒废液中的COD为1450mg/L，BOD为1090mg/L，SS为355mg/L。

表1

通过上表可知，水热反应的温度对啤酿酒废液的处理效果存在着明显的影响，同时碱性化合物的使用也对啤酿酒废液的处理效果起到决定性的影响；最后也可以看出，稻草、玉米秸秆和麦草同时使用时，啤酿酒废液的处理效果最佳。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酿酒废液的净化装置，其特征在于，包括静置池(1)、第一吸附池(6)、第二吸附池(16)，所述静置池(1)的外部连通有抽取室(2)，所述静置池(1)、抽取室(2)之间设置有过滤单元(3)，所述抽取室(2)能够通过第一泵(5)与所述第一吸附池(6)相连通；所述第一吸附池(6)的中部设置有支撑架(11)，所述支撑架(11)上轴接有转轮(12)，所述转轮(12)的外部活动连接有多个镂空箱(9)，所述镂空箱(9)内设置有吸附颗粒；第一吸附池(6)内的两端分别设置有搅动辊(7)，所述搅动辊(7)能够通过驱动单元(8)的驱动进行转动；所述吸附颗粒通过农作物秸秆加工而成。

2.根据权利要求1所述的酿酒废液的净化装置，其特征在于，所述吸附颗粒通过以下方法加工而成：

1)将稻草、玉米秸秆、麦草和水进行水热反应，接着依次进行过滤和干燥，以得到秸秆混合物；

2)将秸秆混合物、碱性化合物和水依次进行混合，接着进行过滤、清洗，以得到吸附颗粒。

3.根据权利要求1所述的酿酒废液的净化装置，其特征在于，

在步骤1)中，所述稻草、玉米秸秆、麦草和水的重量比为100：40-55：22-26：400-600；所述水热反应至少满足以下条件：于密封条件下进行，反应温度为220-240℃，反应时间为40-50min；所述干燥至少满足以下条件：干燥温度为80-100℃，干燥至所述秸秆混合物的含水率低于0.5重量％；

其中，在步骤2)中，所述秸秆混合物、碱性化合物和水的重量比为100：10-15：250-400；所述混合采用搅拌的方式进行，混合时间为24-48h；所述碱性化合物选自氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的至少一种；以100重量份的所述酿酒废液为基准，所述吸附颗粒的用量为15-30重量份。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述静置池(1)的内壁上设置有向下倾斜的挡流板(4)，所述挡流板(4)底部位于所述过滤单元(3)的底部。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的酿酒废液的净化装置，其中，两个所述搅动辊(7)的转动方向相反。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述转轮(12)的外部设置有多个挂钩(10)，所述镂空箱(9)包括主体(18)，所述主体(18)的顶部设置有钩环(21)，所述钩环(21)能够钩设固定于所述挂钩(10)上。

7.根据权利要求6所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述主体(18)的顶部设置有进料阀(19)，所述主体(18)的底部设置有出料阀(20)。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述支撑架(11)上还设置有料斗(13)以能够盛装所述吸附颗粒。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述酿酒废液的净化装置还包括第二吸附池(16)，所述第二吸附池(16)能够通过第二泵(15)与所述第一吸附池(6)相连通；所述第二吸附池(16)的中部水平设置有吸附层(17)，所述第二吸附池(16)的进水口位于所述吸附层(17)的上方。

10.根据权利要求9所述的酿酒废液的净化装置，其中，所述吸附层(17)内填充有活性炭。

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