果汁加工废水处理工程薛来平

207果汁加工废水处理工程薛来平1，马树良2(1.安徽丰原生物化学股份有限公司，安徽蚌埠233000；2.安徽思科环境系统工程技术有限公司，安徽合肥230000)摘要：采用二级厌氧+接触氧化工艺处理苹果汁、梨汁加工废水，废水水量2000m3／d，水质：COD≤10000mg／L，BODs≤5000mg／L，SS≤6000mg／L，pH：4～6，出水水质满足《污水综合排放标》(GB8978-96)中的二级标准．该工艺运行稳定，产泥量少，能回收沼气，实现废水处理扭亏为盈。关键词：果汁废水；二级厌氧；接触氧化安徽某浓缩果汁加工有限公司，其产品苹果汁、梨汁畅销海内外．该公司主要加工生产苹果汁、梨汁，其废水主要来自冲洗、粉碎、榨汁、离交、浓缩等工序，水量约为2O00m3／d，该废水中含有大量的碎果屑、果胶，具有有机物浓度高，SS高，pH低，水质变化大等特点．针对该公司生产废水的污染及排放情况，在综合考虑各种污水处理技术的基础上，本着投资省，技术可靠、运行稳定的原则，确定采用以二级厌氧+接触氧化为主体的生化处理工艺．该工程运行1年多来，出水水质稳定，管理简便，从根本上解决了生产废水对周围环境产生的污染，解除了企业发展的后顾之忧．1原水水质、水量和处理后水质1.1生产废水水量、水质情况表1—1果汁生产废水水量、水质一览表废水来源水量（t/d）CODcr（mg/L）pH值温度（0C）一级提升洗果水30020000-240003-5自来水温度二级提升洗果水4008000-100004-5同上含活性炭废水10040000-50000553树脂再生清洗水7004000-50008-1040内部清洗水4003500-45007-8自来水温度CIP清洗榨机、蒸发器清洗水1004000-50007-850合计200017.8T-22T3.5-5.51.2废水处理运行记录表1—2废水处理运行记录IC进水IC出水北UASB南UASB二沉池日期水量CODpHCODpHVFACODpHVFACODpHVFACODpH9、1520116424.722707.231.81997.411.71237.371.8478.439、1625108484.722907.621.81607.471.61477.511.5498.389、173096044.733716.942.12347.541.71267.51.8538.359、1835100764.63286.932.41237.481.51477.532.2578.599、1940102134.45787.1232187.91.81507.92.1888.949、204096674.426196.942.42067.221647.411.9668.569、215082714.485857.032.82117.762.22037.672688.582011年第1期2011年1月化学工程与装备ChemicalEngineering&Equipment208薛来平：果汁加工废水处理工程9、2250107024.394136.922.61767.521327.51.8588.619、2360112853.665556.42.91796.8221266.92.2898.019、2470102813.716236.542.71896.782.21346.841.6908.039、258098033.47866.482.61777.651.41877.711.6938.059、2680104543.887666.552.91567.791.81897.812868.219、278098174.097966.652.31967.311.82347.621.6788.159、288096294.117646.592.51877.711.61677.651.6818.059、2990107814.117826.3121636.691.81656.632807.729、3080101584.24926.342.21696.731.81396.742907.6910、18595424.495726.482.21786.8921436.891.8797.7110、28593054.225176.492.41646.821726.882958.0610、38592884.284336.342.41836.8521586.91.883810、48585954.534136.322.41326.821986.682.2837.7910、59098034.275946.3431836.731.81936.772.1807.8710、690100084.384386.4531636.8622096.882.2877.6210、7100108804.355606.383.21807.572.22047.822997.8710、8100100804.487566.413.32156.8521906.82837.8910、910084724.497626.333.21456.8221656.832.2957.6310、1010091504.76786.443.21906.962.22126.842.4797.810、118090484.584216.311.62346.81.41936.831.6977.5810、129083034.495386.5121996.831.82136.822747.6810、139093564.995596.652.82426.751.82196.741.6987.8510、148088104.46776.622.42136.951.62316.861.6597.8210、158093584.436036.282.81296.771.81386.762607.8平均值97824566731847217372788注：水量：m3/hCOD：mg/LVFA：mmol/L1.3处理后出水水质根据环评要求，处理后水质满足《污水综合排放标准》(GB8978—96)中的二级标准，见表1—2。2废水处理工艺流程2.1工艺流程本工程采用以二级厌氧+接触氧化为主体的生化处理工艺，流程如下：CIP废水集水池提升泵曲筛洗果水转鼓微滤机调节池ICUASB接触氧化池二沉池达标排放沼气气柜去锅炉掺烧上清液污泥浓缩池泥干化床2.2工艺流程说明（1）预处理：CIP废水经曲筛、洗果水经转鼓、微滤机去除大杂后进入调节池，根据生产废水排放规律，后续处理对水质水量稳定性要求，调节池停留时间取12h，调节池尺寸14*14*5=980m3209（2）一级厌氧反应器采用内循环（IC）反应器，占地面积小，基建投资省，出水水质稳定，耐冲击负荷能力强等优点[1]：反应器尺寸：￠12*18，总体积2000m3水量：2000m3/dCOD：10000mg/l进水pH：4-5，厌氧反应器内的pH值由废水本身性质所决定，受进水pH值影响较小[2]；实践证明果汁加工废水厌氧处理可以不调pH值。有机负荷为10kgCOD/(m3d)；水力停留时间HRT为24h；COD去除率90-95%；出水水质：COD：500-1000mg/lpH：为中性；（3）UASB：14*18*6共2只总体积3000m3水量：2000m3/dCOD：500-1000mg/lpH：6.5-7.5；有机负荷为0.6kgCOD/(m3d)；水力停留时间HRT为36h；COD去除率50-70%；出水水质：COD：150-500mg/lpH：为中性；二级厌氧COD去除总量：2000*10000/1000000*95%=19tCOD/d;产泥系数：按0.15t干泥/tCOD计；则厌氧总产泥量为：19*0.15=2.85t干泥/d，厌氧法所产生的污泥高度无机机，可用作农田肥料或作为新运行的废水处理厂的种泥出售[1]。产沼气系数：按500m3/tCOD计；则厌氧总产沼气为：19*500=9500m3/d；（4）接触氧化池：14*27*5=1890m3水量：2000m3/dCOD：150-500mg/l；有机负荷为0.53kgCOD/(m3d)；水力停留时间HRT为22h；罗茨风机：21m3/min、0.15MPa、37KW、二台一用一备COD去除率：50-70%；出水水质：COD≤150mg/lpH：6-9COD去除量：2000*0.35为700kgCOD/d;产泥系数：0.3kg干泥/kgCOD；则好氧生化池总产泥量为：700*0.3为210kg干泥/d；（5）二沉池：φ16*4=803m3水力停留时间HRT为9h，（6）好氧污泥池10*5*3.2，160m3,有四个泥斗好氧生化池排泥含水99/100计，0.21/0.01=21m3/d浓缩后好氧污泥含水97%计，0.21/0.03=7m3/d（7）沼气气柜：200m3浮罩式中压贮气柜，维持沼气压力为3.92-5.88kPa(相当于400-600mm水柱)[2]，可直接与煤一起进入锅炉掺烧。3调试运行及处理效果3.1调试运行为缩短调试时间，从某柠檬酸废水处理厌氧装置中引进1000m3厌氧颗粒污泥，投入一级厌氧反应器---IC，调试期间连续进水，一开始进水量为20M3/H，在厌氧出水挥发酸（VFA）小于3mmol/L时，逐步加大流量，每次提高20-30%，直至全部进水，一级厌氧出水利用高位差，直接流入二级厌氧反应器---UASB，为了降低调试费用，UASB内不加厌氧菌种，靠一级厌氧出水中固形物（SS）作为菌种，二级出水溢流到接触氧化池，开一台37KW罗茨风机曝气，进水5d后接触氧化池挂膜明显，经过20d调试运行，污水处理系统进入正常运行状态，处理效果稳定。调试运行经验：在调试前期，刚接种的厌氧颗粒污泥虽处于饥饿状态，但进水水质变化、温度变化，有一个升温度阶段、适应阶段，必须经历一个低负荷调试期，此阶段一级厌氧出水COD低、同时洗出部分絮状污泥（主要来自接种颗粒污泥中夹杂的和接种过程颗粒破损的），有利于二级厌氧启动，废水经二级厌氧生化处理，可生化性差，进入接触氧化池，填料不容易挂膜，可采取二沉池污泥回流．所谓“污泥”，其实绝大多数是废水中污染物浓度降低后的杂质，含泥量非常低，污泥回流实际起到了菌胶团形成所需凝结核回收，有利于挂膜。3.2处理效果本设计采用二级厌氧+接触氧化生物处理工艺，使高浓度有机废水中绝大部分污染物经厌氧处理，变为沼气，回用利用，降低果汁生产成本，同时减轻好氧有机负荷，减少风机曝气能耗、降低好氧剩余污泥量，从而使废水处理不是企业的包袱，而是降低生产成本一个重要环节。4结论(1)针对苹果汁、梨汁加工产生的高浓度有机废水，采用二级厌氧处理工艺，不仅运行可靠，处理效果好，而且将绝大部分污染物变为沼气，回收利用，变废为宝，使废水处理扭亏为盈，降低生产成本。(2)好氧采用接触氧化法，耐冲击负荷能力强，运行稳定，不需污泥回流，产泥少，且污泥中不含有毒物质，污泥经浓缩、干化床干化后，可直接用做肥料。(3)本工程实施后，从根本上消除了对周围水环境的污染，解决了企业发展的后顾之忧，具有显著的社会效益、环境效益、经济效益。参考文献[1]胡纪萃．试论内循环厌氧反应器[J]．中国沼气，1999；17(2)：3-6．[2]马三剑，蒋京东，刘锋等．柠檬酸废水生物处理过程中的pH值问题[J]．中国给水排水，2002；（10）：39-41．[3]贺延龄．废水的厌氧生物处理[M]，北京：中国轻工业出版社，1998；[4]王凯军，UASB工艺的理论与工程实践[M]，北京：中国环境科学出版社，2000：薛来平：果汁加工废水处理工程薛来平：果汁加工废水处理工程