含有醋酸的排水的處理方法及裝置的製作方法

2023-04-23 14:29:16

專利名稱：含有醋酸的排水的處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對食品工廠等中排出的含有醋酸甚至含有過醋酸的排水進行處理的方法及裝置。
背景技術：
作為食品工廠等中所使用的殺菌劑或者除菌劑，以往主要使用了氯系藥劑，但氯系藥劑存在對人體的安全性、對金屬的腐蝕性等問題，因此，近年來，已經趨向於採用以過醋酸為主要成分的藥劑來作為殺菌劑或者除菌劑以取代氯系藥劑。該藥劑通常使用由下述組成的過醋酸、醋酸、過氧化氫以及水所構成的過醋酸系殺菌劑(0Χ0ΝΙΑ (才々〃 二 7))。[過醋酸系殺菌劑(OXONIA)的組成]過醋酸(CH3COOOH) 10 重量 ％醋酸(CH3COOH)20 重量 ％過氧化氫(H2O2) 20重量％因此，含有過醋酸、醋酸和過氧化氫的所謂過醋酸系殺菌劑排水(0Χ0ΝΙΑ wastewater)要從食品工廠等中排出，因此，需要對其進行處理。作為以往對含有過醋酸的水進行處理的方法，提出有如下方法在含有過醋酸的水中添加還原劑(亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉等)而將過醋酸還原為醋酸的方法，或者將含有過醋酸的水與過渡金屬催化劑進行接觸而將過醋酸還原為醋酸的方法(日本特開平4-22494號公報)。但是，在 採用還原劑的方法中，存在還原劑的成本代價高而且由還原反應而產生的硫酸離子等離子增加的問題，在水的回收、再利用方面不適合應用。另外，在使用過渡金屬催化劑的方法中，銅等催化劑中的過渡金屬在還原反應中被氧化而向處理水中溶出，這有可能導致水質降低。在日本特許第3603701號(日本特開第2001-129564號)中，記載有如下方法及裝置將過醋酸系殺菌劑排水(OXONIA waste water)與活性炭進行接觸而使過醋酸還原為醋酸，然後，與陽離子交換樹脂進行接觸而去除陽離子，接著，與陰離子交換樹脂進行接觸而吸附去除醋酸。基於該方法，最初去除了共存陽離子，因此，通過此後與陰離子交換樹脂進行接觸處理，能夠有效地吸附去除醋酸。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特許第3603701號專利文獻2 日本特開平第4-22494號

發明內容
發明要解決的課題近年來，在食品、飲料工廠中，對包括回收水在內的用水的水質方面的要求變得嚴格起來，特別是強烈要求對臭氣或細菌數抑制得較低。
上述專利文獻2的處理技木，從回收水的純度的觀點出發，是ー種充分的處理，但由於最後階段配置有陰離子交換樹脂，所以，有必要給出相對於根據回收條件而從陰離子交換樹脂微量溶出的胺類的臭氣解決方案。此外，例如過醋酸系殺菌劑排水(0X0NIA wastewater)在水溫為50°C以上的高溫下臭氣會變得強烈，因此需要充分的臭氣解決方案。作為該臭氣解決方案，考慮了如下等方式，但是，都存在處理水的廢棄量増加或者初期投資費用増加等課題i)在不會造成臭氣問題的前提下，排出處理水；ii)在陰離子交換處理後，進行活性炭處理，或再次設置陽離子交換塔。本發明的目的在於，提供ー種能夠從含有醋酸的排水中充分去除醋酸而且防止胺類向處理水中溶出並防止臭氣產生的含有醋酸的排水的處理方法及裝置。解決課題的方法第I技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料エ廠中排出的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有使被處理水與陰離子交換樹脂進行接觸的エ序；以及，在上述エ序之後使被處理水與陽離子交換樹脂進行接觸的エ序。第2技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料エ廠中排出的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有使被處理水與至少含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床進行接觸的エ
序。 第3技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，在第2技術方案的含有醋酸的排水的處理方法中，所述含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床中的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混合比率是陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂=1:1. 5 10，並且，該混合比率是重量比。第4技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，在第I 3技術方案中的任一技術方案的含有醋酸的排水的處理方法中，所述陰離子交換樹脂是弱鹼性陰離子交換樹脂，並且所述陽離子交換樹脂是強酸性陽離子交換樹脂。第5技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料エ廠中排出的含有醋酸和過醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有使該排水與活性炭進行接觸而還原為醋酸的エ序；並且在上述エ序之後使該活性炭處理水採用第I 4技術方案中任一技術方案所述的含有醋酸的排水的處理方法來進行處理。第6技術方案的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，在第I 5技術方案中的任一技術方案的含有醋酸的排水的處理方法中，所述排水是水溫在40°C以上的過醋酸系殺菌劑排水。第7技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料エ廠中排出的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其具有用於導入被處理水的陰離子交換塔；以及用於導入該陰離子交換塔的流出水的陽離子交換塔。第8技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，在第7技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置中，所述陰離子交換塔的通水SV是5 所述陽離子交換塔的通水SV是10 30hr'第9技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其具有用於導入被處理水的至少含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床樹脂塔。第10技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，在第9技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置中，所述混床樹脂塔的通水SV是10 SOhr'第11技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸和過醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其包括用於導入該排水的活性炭塔；以及將該活性炭塔的流出水作為被處理水進行處理的第7 10技術方案中任一技術方案所述的含有醋酸的排水的處理裝置。第12技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，在第11技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置中，所述活性炭塔是向上流動的多級式流動床式活性炭塔，該活性炭塔的通水SV為5 ZOhr'第13技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，在第7 12技術方案中的任一技術方案的含有醋酸的排水的處理裝置中，所述排水是水溫在40°C以上的過醋酸系殺菌劑排水。發明的效果 在本發明的一技術方案的含有醋酸的排水的處理方法及裝置中，使含有醋酸的排水首先與陰離子交換樹脂進行接觸而去除陰離子種，接著，與陽離子交換樹脂進行接觸而去除陽離子種。從最初的與陰離子交換樹脂進行接觸的工序中溶出微量的胺類，但該胺類通過後級的與陽離子交換樹脂進行接觸處理而得到去除。由此，使醋酸得到充分去除，並且還使獲得的處理水能防止由溶出胺類所引起的臭氣產生。在本發明的其它技術方案的含有醋酸的排水的處理方法及裝置中，使含有醋酸的排水與至少含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床進行接觸。由此，獲得一種處理水，其中的醋酸以陰離子交換樹脂進行了去除並且胺類以陽離子交換樹脂進行了去除而且還使臭氣的產生得到防止。本發明的另外的技術方案是一種對含有過醋酸的排水進行處理的方法及裝置，首先使含有過醋酸的排水與活性炭進行接觸，並將過醋酸還原為醋酸。然後，基於上述第I或者第2技術方案的含有醋酸的排水的處理方法及裝置進行處理。由此，獲得使過醋酸和醋酸得到充分去除並且臭氣產生也得到防止的處理水。此外，在本發明中，在陰離子交換樹脂上進行交換·吸附的醋酸，能夠通過用氫氧化鈉等使該陰離子交換樹脂再生而作為CH3COONa從再生廢液中脫離回收。


圖1是表示本發明的方法及裝置的流程圖。圖2是表示本發明的方法及裝置的流程圖。圖3是表示以往的方法及裝置的流程圖。
具體實施例方式下面，參考附圖，對本發明的實施方式進行詳細說明。圖1是表示本發明的第I實施方式中的含有過醋酸的水的處理裝置(處理回收裝置)的系統圖。在圖1的實施方式中，首先將含有過醋酸的水(原水)向活性炭塔I中通水而將過醋酸還原為醋酸。對該活性炭塔I中填充的活性炭的原料和形狀而言，除了具有將過醋酸還原為醋酸的功能外，並沒有特別限制，能夠使用煤系、椰殼系、其它粒狀或粉狀的原料。基於在過醋酸的還原中會產生氧和少量的碳酸氣體氣泡的觀點，作為活性炭塔1，優選向上流動的多級式流動床式活性炭塔以便快速去除上述氣泡。對該活性炭塔I的通水速度而言，從還原效率的角度出發，優選空塔速度(SV)為5 20hr_\特別優選為8 12hr_10此外，當原水中含有過氧化氫(H2O2)時，將H2O2在活性炭塔I中還原成水而進行去除。活性炭搭I的流出水，首先被通水於陰離子交換塔2中，從而將過醋酸還原時生成的醋酸和來自原水的醋酸進行吸附去除。作為該陰離子交換塔2中填充的陰離子交換樹月旨，優選為弱鹼性陰離子交換樹脂，優選在通水SV5 下進行處理。陰離子交換塔2的流出水是已高度去除過醋酸的水，特別是，當原水是過醋酸系殺菌劑排水(0X0NIA waste water)時,過醋酸、H2O2和醋酸均被高度去除。此外，在該陰離子交換塔2的陰離子交換樹脂上進行交換 吸附的醋酸，能夠通過用氫氧化鈉等使已交換 吸附有該醋酸的陰離子交換樹脂進行再生而作為CH3COONa從再生廢液中脫離 回收。對再生廢液也可以進行生物處理，另外，該再生廢液中的CH3COONa濃度和純度均高，因此也能夠易於再利用。陰離子交換塔2的流出水，接下來被通水於陽離子交換搭3中。通過該陽離子交換搭3中的離子交換處理，能夠去除原水中所含的K +，Na+等陽離子種以及從陰離子交換塔2中溶出的胺類。作為該陽離子填充塔3中填充的陽離子交換樹脂，優選為強酸性陽離子交換樹脂，優選其通水SV為10 SOhr—1左右。此外，當原水是不含過醋酸的含有醋酸的排水時，可以將原水導入陰離子交換塔2中而不經過活性炭塔I。圖2是表示本發明的第2實施方式中的含有過醋酸的水的處理裝置(處理回收裝置)的系統圖。在該圖2的實施方式中，首先將含有過醋酸的水(原水)向活性炭塔I中通水而將過醋酸還原為醋酸。該活性炭塔I的結構和通水條件，與上述第I實施方式相同。活性炭塔I的流出水，接下來被通水於至少含有陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的混床樹脂塔4中。由此，獲得一種處理水，其中的陽離子和陰離子雙方均被去除並且從陰離子交換樹脂中溶出的胺類也被陽離子交換樹脂吸附去除。作為混床樹脂塔4中填充的陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，優選為強酸性陽離子交換樹脂和強鹼性陰離子交換樹脂的 組合，其中，陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的混合比率(重量比)，雖然也取決於排水的原水水質，但優選在1:1. 5 10左右。優選通水SV為10 30hi^左右。
此外，當原水是不含過醋酸的含有醋酸的排水時，可以將原水導入混床樹脂塔4中而不經過活性炭塔I。這種本發明的方法及裝置，適宜應用於含有過醋酸、醋酸和H2O2的溫度在40°C 50°C左右的過醋酸系殺菌劑排水(0Χ0ΝΙΑ waste water)的處理,特別適宜應用於使用了純水的過醋酸系殺菌劑(OXONIA)清洗工序中產生的過醋酸和醋酸的總濃度在50 300mg/L左右、過氧化氫的濃度在10 300mg/L左右的較低濃度的廢水的處理。此外，本發明的方法及裝置，也適宜應用於CIP裝置的酸清洗/涮洗水的處理。CIP裝置是一種以不進行拆卸的方式清洗由各種容器、板、配管及其它結構所組成的用於製造清涼飲料水、天然水、果汁、番茄醬、蛋黃醬等飲料等的生產線的裝置。實施例下面，通過舉出實施例和比較例來更具體地說明本發明。[實施例1]將含有以醋酸進行換算為176mg/L的過醋酸和醋酸並同時含有36mg/L的過氧化氫的過醋酸系殺菌劑排水(0Χ0ΝΙΑ waste water)，通水於圖1中所示的處理裝置中。將試驗水溫調節至實際設備的過醋酸系殺菌劑排水(0Χ0ΝΙΑ waste water)的溫度、即50°C。對於陰離子交換塔2的出口水和處理水，測定了電導率(純水純度的指標)、TOC (有機碳總濃度去除醋酸和共存的有機物的效果的指標)、臭氣(感官檢驗處理水的臭氣的指標)和胺類(三甲胺、二甲胺、一甲胺以及合計的胺總濃度是判斷影響臭氣產生的物質有多大程度溶出的指標)，並將結果示於表I中。此外，各塔的規格如下通水SV :分別地，活性炭塔為lOhr—1，陽離子交換搭為ZOhr—1，陰離子交換塔為IOhr 1O`活性炭塔在容量為220mL的柱中填充有200mL的慄田工業株式會社製造的粒狀活性炭「夕-一 」而製成。陰離子交換搭在容量為220mL的柱中填充有200mL的「朗盛公司m '卞(株))製造的陰離子交換樹脂「UP1231MD」(除臭調節(conditioning)製品)而製成。陽離子交換塔在容量為220mL的柱中填充有IOOmL的「三菱化學株式會社製造的陽離子交換樹脂「DIAION SK-112L」(除臭調節製品)而製成。[實施例2]除了在實施例1中將活性炭塔I的流出水向如圖2所示的混床樹脂塔4中進行通水以外，與實施例1相同的條件下進行了通水試驗。此外，作為混床樹脂塔4，採用在容量為220mL的柱中混合填充有上述陽離子交換樹脂50mL和陰離子交換樹脂IOOmL (三菱化學株式會社製造的「SAT15L」)而製成的混床樹脂塔，通水SV為IOhr'將處理水的水質情況示於表I中。[比較例I]除了顛倒實施例1中的陰離子交換塔2和陽離子交換塔3的順序而如圖3所示地將活性炭塔I的流出水依次通水於陽離子交換塔3、陰離子交換塔2中以外，與實施例1相同的條件下進行通水試驗。將陽離子交換塔3的流出水的電導率和TOC以及處理水的水質情況的測定結果，示於表I中。
表I
權利要求
1.一種含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有 使被處理水與陰離子交換樹脂進行接觸的工序；以及， 在上述工序之後使被處理水與陽離子交換樹脂進行接觸的工序。
2.一種含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有 使被處理水與至少含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床進行接觸的工序。
3.如權利要求2所述的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，所述含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床中的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混合比率是陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂=1:1. 5 10，並且，該混合比率是重量比。
4.如權利要求1 3中任一項所述的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，所述陰離子交換樹脂是弱鹼性陰離子交換樹脂，並且所述陽離子交換樹脂是強酸性陽離子交換樹脂。
5.一種含有醋酸的排水的處理方法，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸和過醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，其具有使該排水與活性炭進行接觸而還原為醋酸的工序；並且在上述工序之後使該活性炭處理水採用權利要求1 4中任一項所述的含有醋酸的排水的處理方法來進行處理。
6.如權利要求1 5中任一項所述的含有醋酸的排水的處理方法，其特徵在於，所述排水是水溫在40°C以上的過醋酸系殺菌劑排水。
7.一種含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其具有 用於導入被處理水的陰離子交換塔；以及 用於導入該陰離子交換塔的流出水的陽離子交換塔。
8.如權利要求7所述的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，所述陰離子交換塔的通水SV是5 25111*-1,所述陽離子交換塔的通水SV是10 SOhr'
9.一種含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其具有 用於導入被處理水的至少含有陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床樹脂塔。
10.如權利要求9所述的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，所述混床樹脂塔的通水SV是10 30hr'
11.一種含有醋酸的排水的處理裝置，其是從食品或飲料工廠中排出的含有醋酸和過醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，其包括 用於導入該排水的活性炭塔；以及 將該活性炭塔的流出水作為被處理水進行處理的權利要求7 10中任一項所述的含有醋酸的排水的處理裝置。
12.如權利要求11所述的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，所述活性炭塔是向上流動的多級式流動床式活性炭塔，該活性炭塔的通水SV為5 ZOhr'
13.如權利要求7 12中任一項所述的含有醋酸的排水的處理裝置，其特徵在於，所述排水是水溫在40°C以上的過醋酸系殺菌劑排水。
全文摘要
本發明提供一種能夠從含有醋酸或者甚至含有過醋酸的排水中充分去除過醋酸和醋酸而且防止胺類向處理水中溶出並防止臭氣產生的含有醋酸的排水的處理方法及裝置。本發明將過醋酸系殺菌劑(OXONIA)廢水等含有過醋酸的排水，向活性炭塔(1)中通水而與活性炭進行接觸，然後，向陰離子交換塔(2)中通水而與陰離子交換樹脂進行接觸，接著，向陽離子交換塔(3)中通水而與陽離子交換樹脂進行接觸。或者，將含有過醋酸的排水向活性炭塔(1)中通水，然後，向陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床樹脂塔(4)中通水。
文檔編號C02F1/42GK103052599SQ20118003797
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月3日 優先權日2010年8月6日
發明者小野雄壱, 角谷祐公 申請人:慄田工業株式會社