一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备及方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体是一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备及方法。

背景技术

众所周知，随着社会不断进步，物质生活水平的不断提高，人们追求的饮料种类不断增加，饮料的生产日益扩大化，饮料是供人饮用的液体，它是经过定量包装的，供直接饮用或按一定比例用水冲调或冲泡饮用的，乙醇含量(质量分量)不超过0.5％的制品，饮料也可分为饮料浓浆或固体形态，它的作用是解渴、补充能量等功能。

饮料厂主要生产炭酸饮料、果疏饮料、奶制品饮料，在这些饮料的生产废水污染物质中，饮料生产废水来源于洗瓶废水、原材料清理废水、机器设备生产车间清洗废水、清理罐废水、溶糖罐废水，其中饮料液是废水的主要来源，而饮料液中废水污染物以有机化合物为主导，主要选用微生物法处理，即通过向饮料液中废水中添放分解微生物，配合对废水的添加酸、碱液体，需要将添放的试剂与污水进行充分的混合，对污水的PH值进行调试，以满足分解微生物适宜的生存环境，因此，就需要一种饮料生产废水处理设备。

现有的饮料生产废水处理设备在使用时，处理方式单一，处理效果不佳，同时，调温装置问固定安装的形式，容易造成调温效率低，废水的温度不均匀，降低污水处理效果。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备及方法。

本发明的技术方案是：一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备，包括与外部饮料生产废水出水口连接的电导预测箱、分别与所述电导预测箱的出水口连接且连接处均设有电磁阀的污水处理组件和回用处理组件、与所述回用处理组件连接的调温组件；

所述电导预测箱内设有电导仪，所述回用处理组件包括与电导预测箱出水口连接的pH调节箱、与所述pH调节箱连接的超滤处理设备、与所述超滤处理设备连接的UASB反应器；

所述调温组件包括设于pH调节箱与超滤处理设备连接处的第一调温箱、设于超滤处理设备与UASB反应器连接处的第二调温箱以及设于所述第一调温箱和所述第二调温箱内的温度传感器，所述第一调温箱内左右两侧分别设有安装凹口，且每个所述安装凹口内均设有多个安装框，且相邻两个所述安装框之间通过伸缩架连接，位于左边的安装凹口内的各个安装框内插接有加热板，位于右边的安装凹口内的各个安装框内插接有制冷板，所述第二调温箱的结构与第一调温箱相同。

进一步地，所述电导预测箱内部上端设有转动圆板，所述转动圆板上端通过转动轴连接有旋转电机，转动圆板底端连接有多个空心竖杆，且每个所述空心竖杆上均匀设有多个进水孔和多个第一搅拌桨叶，转动圆板上设有与各个空心竖杆通过连接管连接且连接处设有微型抽水泵的检测盒，所述电导仪设于所述检测盒内。

说明：当废水进入电导预测箱后，打开旋转电机，通过旋转电机带动转动圆板以及其底端的空心竖杆发生转动，而各个第一搅拌桨叶也同步转动，并对水体进行搅拌，同时，打开微型抽水泵，通过微型抽水泵抽取部分搅拌后的水体并经各个进水孔进入空心竖杆内，而各个空心竖杆内的水体最终会通过各个连接管进入检测盒内，此时，通过电导仪对进入检测盒内的水体的电导率进行检测，通过检测水体的电导率，区分该水源是否可用于饮料生产回用水源，有针对性的对水源进行区分处理，具有节能减排的效果，大大提升了水源的回收利用率。

更进一步地，所述转动圆板上端与转动圆板同心分布的环形滑动槽，所述电导预测箱上端设有多个加强竖杆，每个所述加强竖杆底端通过弧形滑块与所述环形滑动槽滑动连接。

说明：由于转动圆板自身以及其上端的负载的部件数量较多，所以转动圆板上的转动轴负重较大，为了降低转动轴的负重强度，在电导预测箱上端与转动圆板之间设置了数个加强竖杆，使重量分散在各个加强竖杆上，大大降低了转动轴的负重强度，延长了其使用寿命，增加装置运行的可靠性，同时，当转动圆板旋转时，通过设置环形滑动槽，使各个加强竖杆底端的弧形滑块可沿其内部滑动，保证了转动圆板的正常旋转，使各个部件之间有序可靠的互相配合运行。

进一步地，所述pH调节箱上端左右两侧分别连接有酸液存放盒和碱液存放盒，pH调节箱内设有空心安装圆环，且所述空心安装圆环圆心处设有内连接环，所述内连接环与空心安装圆环之间通过多个沿周向分布的空心连接管贯通连接，且每个空心连接管侧壁均匀设有多个喷洒口，酸液存放盒和碱液存放盒通过横向连接管连接，且所述横向连接管底端通过竖向连接管与空心连接管连接。

说明：当污水进入pH调节箱内时，将酸液存放盒或碱液存放盒内的添加液通过对应的横向连接管进入竖向连接管，并经过竖向连接管和内连接环分配至各个空心连接管内，最终经各个喷洒口喷出至水源中，直至污水的pH值满足要求，提高处理效果。

更进一步地，所述pH调节箱上端设有V型添加盒，所述V型添加盒左右两端分别通过横向连接管与所述酸液存放盒和碱液存放盒连接且连接处设有电磁阀，V型添加盒底端与所述竖向连接管连接，所述内连接环底端连接有搅拌杆，且所述搅拌杆上由上至下均匀设有多个第二搅拌桨叶，搅拌杆连接有正反旋转电机。

说明：当需要调节pH调节箱内水源的pH值时，打开对应的电磁阀，将酸液存放盒和碱液存放盒内的添加液通过对应的横向连接管进入竖向连接管，并经过竖向连接管和内连接环分配至各个空心连接管内，最终经各个喷洒口喷出至水源中，通过设置呈发散状分布的各个空心连接管，使添加液能够均匀分散在水源中，同时，打开正反旋转电机，通过正反旋转电机驱动搅拌杆和第二搅拌桨叶旋转，并对水源和添加液进行搅拌，大大增加了两者的混合均匀度，提高水源pH值的调节精度和污水处理效果。

更进一步地，每个所述喷洒口处设有喷洒管，且所述喷洒管是由多个呈发散状分布的子喷洒管构成，所述pH调节箱内设有pH检测仪。

说明：当添加液从各个喷洒口喷出时，通过设置各个方向分布的子喷洒管，使添加液能从各个方向分散至水源中，进一步地增加了两者混合均匀度，可以提高污水处理效率，减少化学物质的浪费，减少环境污染，提高处理稳定性，通过pH检测仪实时检测水源的pH值，方便及时调节，提高污水处理效率，增加装置运行的自动化程度。

进一步地，所述第一调温箱上端左右两侧均设有限位安装板，且两个所述限位安装板的相对侧分别通过电动伸缩杆连接有U型夹持架，两个所述U型夹持架分别与位于安装凹口最外端的安装框前侧连接。

说明：当需要增加水源温度时，打开位于左边的电动伸缩杆，通过该电动伸缩杆的延伸作用带动U型夹持架向右移动，此时，被U型夹持架夹持的安装框也同步向右移动，而剩余的各个安装框在伸缩架的作用下同步移动，直至位于各个安装框内的加热板会均匀分散在水源的各处并同步加热，增加水源的升温效率和水温的均匀性，提高污水处理效果，当需要降低水源温度时，步骤与上述过程相反，将位于右边的各个安装框内的各个制冷板均匀分散在水源的各处并同步降温即可。

更进一步地，所述安装框的尺寸与所述安装凹口的尺寸相匹配，且各个伸缩架外部喷涂有耐腐蚀涂层。

说明：通过限定安装框与安装凹口之间的尺寸关系，方便各个安装框不使用时，可全部压缩放置于安装凹口内，大大减小其占用空间，不影响其他部件的正常工作。

进一步地，所述电导预测箱的进水口处设有过滤箱，所述过滤箱内设有过滤网，所述过滤网包括由上至下分布且侧壁与过滤箱内壁滑动连接的多个子过滤网，且相邻两个所述子过滤网之间通过多个缓冲弹簧柱连接，由上至下分布的各个子过滤网的目数依次增加。

说明：当污水进入过滤箱时，会由上至下依次通过目数依次增加的各个子过滤网，对水体中的各种粒径规格的固体杂质进行过滤，大大增加了过滤效果，同时，通过设置在相邻两个子过滤网之间的各个缓冲弹簧柱对作用于子过滤网上的水流冲击力进行缓冲，避免子过滤网损坏，延长了其使用寿命。

本发明还公开了一种饮料生产废水处理方法，基于上述一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备，包括以下步骤：

S1、饮料生产废水进入电导预测箱内，通过电导预测箱内的电导仪对废水的电导率进行检测，当通过检测水体的电导率，区分该水源是否可用于饮料生产回用水源，当不满足饮料生产回用水源时，打开污水处理组件进水口处的电磁阀，污水进入污水处理组件进行单独处理，当可用于饮料生产回用水源时，打开pH调节箱进水口处的电磁阀，污水进入pH调节箱内；

S2、当污水进入pH调节箱内时，调节污水pH值，直至其pH值满足要求，然后，将污水通入第一调温箱内进行第一次调温处理；

S3、当污水进行第一次调温处理并需要增加温度时，通过外部驱动设备将位于左边的各个安装框从对应的安装凹口内移出，而各个安装框在伸缩架的作用下可同步移动并调节间距，直至位于各个安装框内的加热板均匀分散在污水的各处并同步加热，当需要降低水温时，通过外部驱动设备将位于右边的各个安装框从对应的安装凹口内移出，而各个安装框在伸缩架的作用下可同步移动并调节间距，直至位于各个安装框内的制冷板均匀分散在污水的各处并同步降温，直至水温满足超滤处理设备处理时的最佳温度；

S4、将第一次调温处理后的污水通入超滤处理设备内，进行超滤处理，除去水体中的悬浮物和胶体物质，然后，将经超滤处理设备处理后的水体通入第二调温箱内，重复步骤S3的步骤对水体进行第二次调温处理，直至水温满足UASB反应器处理时的最佳温度，然后，通过UASB反应器去除水体中的各种有机物、氮和磷以及硫化物和氰化物，出水可直接作为原水再次回用于饮料生产的清洗环节，而超滤处理设备和UASB反应器产生的浓水通入污水处理组件进行处理即可。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明的具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备，将饮料生产废水进行超滤处理和微生物降解处理，能够有效地除去饮料生产废水中的许多污染物，使废水得到净化并回收应用，再次作为饮料废水来源设备的冲洗用水，大大节约了水资源，且在超滤处理前对废水进行第一次调温，使水温满足超滤处理设备处理时的最佳温度，此时，水中的颗粒物质更容易通过超滤膜，从而提高了处理效率，避免温度升高加速膜材料的老化，延长了膜的使用寿命；在微生物降解处理前对废水进行第二次调温，使水温满足UASB反应器处理时的最佳温度，可以促进微生物的生长和代谢，从而提高微生物的降解速度，避免温度过高或过低都会对微生物的生长和代谢产生不利影响，且在两次调温过程中，可通过电动伸缩杆的延伸作用带动U型夹持架向右移动，此时，被U型夹持架夹持的安装框也同步向右移动，而剩余的各个安装框在伸缩架的作用下同步移动，直至位于各个安装框内的加热板或制冷板会均匀分散在水源的各处并同步加热或降温，增加水源的调温效率和水温的均匀性，提高污水处理效果；

(2)通过电导仪对进入检测盒内的水体的电导率进行检测，通过检测水体的电导率，区分该水源是否可用于饮料生产回用水源，有针对性的对水源进行区分处理，具有节能减排的效果，大大提升了水源的回收利用率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的过滤箱的内部结构示意图；

图3是本发明的电导预测箱的内部结构示意图；

图4是本发明的转动圆板的结构示意图；

图5是本发明的pH调节箱的内部结构示意图；

图6是本发明的空心安装圆环的结构示意图；

图7是本发明的空心连接管的结构示意图；

图8是本发明的第一调温箱的内部结构示意图。

其中，1-电导预测箱、10-电磁阀、11-电导仪、12-转动圆板、120-旋转电机、121-空心竖杆、122-进水孔、123-第一搅拌桨叶、124-微型抽水泵、125-检测盒、13-环形滑动槽、130-加强竖杆、131-弧形滑块、14-过滤箱、140-过滤网、141-子过滤网、142-缓冲弹簧柱、2-污水处理组件、3-回用处理组件、30-pH调节箱、300-酸液存放盒、301-碱液存放盒、302-空心安装圆环、303-内连接环、304-空心连接管、305-喷洒口、306-横向连接管、307-竖向连接管、308-搅拌杆、31-超滤处理设备、32-UASB反应器、33-V型添加盒、34-第二搅拌桨叶、35-正反旋转电机、36-喷洒管、360-子喷洒管、361-pH检测仪、4-调温组件、40-第一调温箱、400-安装凹口、401-安装框、402-伸缩架、403-加热板、404-制冷板、405-限位安装板、406-U型夹持架、41-第二调温箱、42-温度传感器、43-电动伸缩杆。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容，以下通过实施例对本发明作详细说明。

实施例1

如图1、5、6所示，一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备，包括与外部饮料生产废水出水口连接的电导预测箱1、分别与电导预测箱1的出水口连接且连接处均设有电磁阀10的污水处理组件2和回用处理组件3、与回用处理组件3连接的调温组件4；

电导预测箱1内设有电导仪11，回用处理组件3包括与电导预测箱1出水口连接的pH调节箱30、与pH调节箱30连接的超滤处理设备31、与超滤处理设备31连接的UASB反应器32，pH调节箱30上端左右两侧分别连接有酸液存放盒300和碱液存放盒301，pH调节箱30内设有空心安装圆环302，且空心安装圆环302圆心处设有内连接环303，内连接环303与空心安装圆环302之间通过4个沿周向分布的空心连接管304贯通连接，且每个空心连接管304侧壁均匀设有8个喷洒口305，酸液存放盒300和碱液存放盒301通过横向连接管306连接，且横向连接管306底端通过竖向连接管307与空心连接管304连接；

如图1、8所示，调温组件4包括设于pH调节箱30与超滤处理设备31连接处的第一调温箱40、设于超滤处理设备31与UASB反应器32连接处的第二调温箱41以及设于第一调温箱40和第二调温箱41内的温度传感器42，第一调温箱40内左右两侧分别设有安装凹口400，且每个安装凹口400内均设有3个安装框401，且相邻两个安装框401之间通过伸缩架402连接，位于左边的安装凹口400内的各个安装框401内插接有加热板403，位于右边的安装凹口400内的各个安装框401内插接有制冷板404，第二调温箱41的结构与第一调温箱40相同；

其中，电磁阀10、污水处理组件2、电导仪11、超滤处理设备31、UASB反应器32、温度传感器42、加热板403以及制冷板404均采用现有技术。

实施例2

本实施例公开了一种饮料生产废水处理方法，基于实施例1的一种具有调温功能的环保型饮料生产废水处理设备，包括以下步骤：

S1、饮料生产废水进入电导预测箱1内，通过电导预测箱1内的电导仪11对废水的电导率进行检测，当通过检测水体的电导率，区分该水源是否可用于饮料生产回用水源，当不满足饮料生产回用水源时，打开污水处理组件2进水口处的电磁阀10，污水进入污水处理组件2进行单独处理，当可用于饮料生产回用水源时，打开pH调节箱30进水口处的电磁阀10，污水进入pH调节箱30内；

S2、当污水进入pH调节箱30内时，将酸液存放盒300或碱液存放盒301内的添加液通过对应的横向连接管306进入竖向连接管307，并经过竖向连接管307和内连接环303分配至各个空心连接管304内，最终经各个喷洒口305喷出至水源中，直至污水的pH值满足要求，然后，将污水通入第一调温箱40内进行第一次调温处理；

S3、当污水进行第一次调温处理并需要增加温度时，通过外部驱动设备将位于左边的各个安装框401从对应的安装凹口400内移出，而各个安装框401在伸缩架402的作用下可同步移动并调节间距，直至位于各个安装框401内的加热板403均匀分散在污水的各处并同步加热，当需要降低水温时，通过外部驱动设备将位于右边的各个安装框401从对应的安装凹口400内移出，而各个安装框401在伸缩架402的作用下可同步移动并调节间距，直至位于各个安装框401内的制冷板404均匀分散在污水的各处并同步降温，直至水温满足超滤处理设备31处理时的最佳温度；

S4、将第一次调温处理后的污水通入超滤处理设备31内，进行超滤处理，除去水体中的悬浮物和胶体物质，然后，将经超滤处理设备31处理后的水体通入第二调温箱41内，重复步骤S3的步骤对水体进行第二次调温处理，直至水温满足UASB反应器32处理时的最佳温度，然后，通过UASB反应器32去除水体中的各种有机物、氮和磷以及硫化物和氰化物，出水可直接作为原水再次回用于饮料生产的清洗环节，而超滤处理设备31和UASB反应器32产生的浓水通入污水处理组件2进行处理即可。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于：

如图3、4所示，电导预测箱1内部上端设有转动圆板12，转动圆板12上端通过转动轴连接有旋转电机120，转动圆板12底端连接有4个空心竖杆121，且每个空心竖杆121上均匀设有10个进水孔122和12个第一搅拌桨叶123，转动圆板12上设有与各个空心竖杆121通过连接管连接且连接处设有微型抽水泵124的检测盒125，电导仪11设于检测盒125内；

转动圆板12上端与转动圆板12同心分布的环形滑动槽13，电导预测箱1上端设有4个加强竖杆130，每个加强竖杆130底端通过弧形滑块131与环形滑动槽13滑动连接，其中，旋转电机120、微型抽水泵124、电导仪11均采用现有技术。

实施例4

本实施例与实施例2不同之处在于：

当废水进入电导预测箱1后，打开旋转电机120，通过旋转电机120带动转动圆板12以及其底端的空心竖杆121发生转动，而各个第一搅拌桨叶123也同步转动，并对水体进行搅拌，同时，打开微型抽水泵124，通过微型抽水泵124抽取部分搅拌后的水体并经各个进水孔122进入空心竖杆121内，而各个空心竖杆121内的水体最终会通过各个连接管进入检测盒125内，此时，通过电导仪11对进入检测盒125内的水体的电导率进行检测；

当转动圆板12旋转时，通过设置环形滑动槽13，使各个加强竖杆130底端的弧形滑块131可沿其内部滑动，保证了转动圆板12的正常旋转，同时，使重量分散在各个加强竖杆130上。

实施例5

本实施例与实施例3不同之处在于：

如图5、6、7所示，pH调节箱30上端设有V型添加盒33，V型添加盒33左右两端分别通过横向连接管306与酸液存放盒300和碱液存放盒301连接且连接处设有电磁阀10，V型添加盒33底端与竖向连接管307连接，内连接环303底端连接有搅拌杆308，且搅拌杆308上由上至下均匀设有12个第二搅拌桨叶34，搅拌杆308连接有正反旋转电机35；

每个喷洒口305处设有喷洒管36，且喷洒管36是由两个呈发散状分布的子喷洒管360构成，pH调节箱30内设有pH检测仪361；

其中，电磁阀10、正反旋转电机35以及pH检测仪361均采用现有技术。

实施例6

本实施例与实施例4不同之处在于：

当需要调节pH调节箱30内水源的pH值时，打开对应的电磁阀10，将酸液存放盒300和碱液存放盒301内的添加液通过对应的横向连接管306进入竖向连接管307，并经过竖向连接管307和内连接环303分配至各个空心连接管304内，最终经各个喷洒口305喷出至水源中，通过设置呈发散状分布的各个空心连接管304，使添加液能够均匀分散在水源中，同时，打开正反旋转电机35，通过正反旋转电机35驱动搅拌杆308和第二搅拌桨叶34旋转，并对水源和添加液进行搅拌；

当添加液从各个喷洒口305喷出时，通过设置各个方向分布的子喷洒管360，使添加液能从各个方向分散至水源中，通过pH检测仪361实时检测水源的pH值。

实施例7

本实施例与实施例5不同之处在于：

如图8所示，第一调温箱40上端左右两侧均设有限位安装板405，且两个限位安装板405的相对侧分别通过电动伸缩杆43连接有U型夹持架406，两个U型夹持架406分别与位于安装凹口42最外端的安装框401前侧连接；

安装框401的尺寸与安装凹口400的尺寸相匹配，且各个伸缩架402外部喷涂有耐腐蚀涂层；

其中，电动伸缩杆43采用现有技术，该耐腐蚀涂层的材质为纳米复合涂层。

实施例8

本实施例与实施例6不同之处在于：

当需要增加水源温度时，打开位于左边的电动伸缩杆43，通过该电动伸缩杆43的延伸作用带动U型夹持架406向右移动，此时，被U型夹持架406夹持的安装框401也同步向右移动，而剩余的各个安装框401在伸缩架402的作用下同步移动，直至位于各个安装框401内的加热板403会均匀分散在水源的各处并同步加热；当需要降低水源温度时，步骤与上述过程相反，将位于右边的各个安装框401内的各个制冷板404均匀分散在水源的各处并同步降温即可；

通过限定安装框401与安装凹口400之间的尺寸关系，方便各个安装框401不使用时，可全部压缩放置于安装凹口400内。

实施例9

本实施例与实施例7不同之处在于：

如图2所示，电导预测箱1的进水口处设有过滤箱14，过滤箱14内设有过滤网140，过滤网140包括由上至下分布且侧壁与过滤箱14内壁滑动连接的3个子过滤网141，且相邻两个子过滤网141之间通过5个缓冲弹簧柱142连接，由上至下分布的各个子过滤网141的目数依次增加。

实施例10

本实施例与实施例8不同之处在于：

当污水进入过滤箱14时，会由上至下依次通过目数依次增加的各个子过滤网141，对水体中的各种粒径规格的固体杂质进行过滤，通过设置在相邻两个子过滤网141之间的各个缓冲弹簧柱142对作用于子过滤网141上的水流冲击力进行缓冲。