水污染控制工程課后感課件

1果汁廢水處理現(xiàn)況2主要內(nèi)容：概述果汁行業(yè)在我國起步較晚，但卻發(fā)展迅速，1980年年產(chǎn)還不到30萬t，但2000年年產(chǎn)迅速增為1490萬t，20年時(shí)間增長了50倍之多。目前，我國果汁行業(yè)年銷售收入已超過600多億元，年創(chuàng)利稅60多億元。我國正在逐漸成為世界果汁生產(chǎn)大國。果汁生產(chǎn)過程中用水量相當(dāng)大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水，果汁加工廠每加工1t原材料，就產(chǎn)生2.3m3左右的廢水。果汁廢水直接排放將造成接納水體水質(zhì)的嚴(yán)重惡化，甚至?xí)绊懙降叵滤Ｄ壳?，果汁廢水對環(huán)境的污染己成為突出問題，引起了各有關(guān)部門的重視，解決果汁廢水的污染問題勢在必行。3

根據(jù)果汁的生產(chǎn)工藝，分析產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)，果汁的廢水來源具體歸納為以下四個(gè)方面：(1)清洗原料廢水；(2)二生產(chǎn)車間廢水，主要來自粉碎、榨汁、罐底物沖洗、地面沖洗及化驗(yàn)廢水；(3)公用輔助設(shè)施排水，鍋爐房排水等；(4)生活污水。

其中清洗原料和生產(chǎn)車間廢水量較大，公用輔助設(shè)施和生活污水量較小。5果汁廢水的來源及特點(diǎn)果汁廢水中含有的糖類主要為果糖、葡萄糖、蔗糖三種，三者所占的比例為2：1：1。廢水中含有大量的有機(jī)酸，主要為蘋果酸，約占70%，檸檬酸約占20%，琥珀酸約占7%。果汁廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，不同的生產(chǎn)工藝階段，所產(chǎn)生的廢水具有不同的特點(diǎn)，即使在同一階段，廢水水質(zhì)也因產(chǎn)品不同而差異較大。其特點(diǎn)如下表所示。6果汁廢水的來源及特點(diǎn)2.果汁廢水特點(diǎn)果汁廢水特點(diǎn)有機(jī)濃度有機(jī)物濃度高，一般情況下COD>6o00mg/L，BOD5>4000mg/L粘性含有果膠等膠體.廢水粘性大SS（懸浮物）含有大量的果渣、果肉、果屑等物質(zhì)，一般情況下SS>4000mg/L水質(zhì)、水量變化加工品種及產(chǎn)量經(jīng)常變化，導(dǎo)致排放不均勻、水質(zhì)水量變化大，COD變化值高時(shí)可達(dá)2000一3000mg/l.SS變化值可達(dá)1000-2000mg/l?？缮訡OD/BOD5一0.5~0.6，可生化性強(qiáng)。pH果汁廢水中含有大量果酸，因此pH較低，最低時(shí)可達(dá)4.0左右營養(yǎng)元素營養(yǎng)成分單一，C:N較高，缺乏氮、磷元索水溫20~25℃其他受蘋果收購季節(jié)的影響，果汁加工一般處在7~12月份，其余時(shí)間處于停產(chǎn)或深加工狀態(tài)，這段時(shí)間果汁廢水量很小，幾乎不排放廢水.7果汁廢水的來源及特點(diǎn)（2）沉淀法

用該方法一般可以去除50%～80%的懸浮物，懸浮物沉淀時(shí)，可以帶走一些色素和膠體物質(zhì)，使廢水的負(fù)荷有所降低，沉淀法作為一級(jí)處理的較多。（3）氣浮法

氣浮法在處理廢水時(shí)，向廢水中通入空氣，產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡，細(xì)微氣泡帶著污染物一起向水面運(yùn)動(dòng)，最后氣泡和污染物懸浮在水面上，從而把污染物從廢水中去除。氣浮方式可分為散氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三種。9果汁廢水處理工藝概述（4）吸附法

吸附法是利用吸附劑去除水中微量溶解性雜質(zhì)的一種處理工藝，在果汁廢水處理中可利用活性硅藻土、爐渣處理，運(yùn)行費(fèi)用較低，效果較好，但缺點(diǎn)是維護(hù)費(fèi)用較高，泥渣產(chǎn)生量大。勞動(dòng)強(qiáng)度大，占地面積大。（5）絮凝法

果汁廢水處理中也有使用絮凝法的報(bào)道。該法通過加入化學(xué)絮凝劑，如堿式氯化鋁(PAC)和聚丙烯酸胺(PAM)等，將有機(jī)污染物絮凝沉淀，從而達(dá)到去除廢水中有機(jī)污染物的目的。但用該方法對果汁生產(chǎn)廢水處理后，將產(chǎn)生大量粘稠性污泥，很難再處理。10果汁廢水處理工藝概述

果汁廢水的生化性較好，因此生化法是目前果汁廢水處理普遍采用的一種方法。目前采用的好氧生化法主要有活性污泥法、生物接觸氧化法等；厭氧生化法有UASB法、水解酸化法等。另外，為了達(dá)到更好的去除效果，工程實(shí)際中還采用厭氧+好氧的組合工藝、水解酸化+接觸氧化、UASB+接觸氧化法等。11果汁廢水處理工藝概述2.生化法（2）生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是生物膜法中的一種典型工藝，生物膜法是使細(xì)菌、菌類等微生物和原生動(dòng)物、后生生物等微型動(dòng)物在濾料或某些載體上生長繁育，形成膜狀生物污泥——生物膜。通過廢水與生物膜接觸，生物膜上的微生物攝取水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)，從而使廢水得到凈化。從生物接觸氧化工藝的特性而言，該法對廢水水質(zhì)、水量的變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，這已為多數(shù)工程實(shí)例所證實(shí);在低溫條件下，生物接觸氧化法仍能保持較為良好的凈化功能;而對低濃度的有機(jī)廢水，該法也能夠取得較好的處理效果。并具有動(dòng)力費(fèi)用低，污泥產(chǎn)量少、運(yùn)行管理簡單等優(yōu)點(diǎn)。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，生物接觸氧化在果汁廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。13果汁廢水處理工藝概述（3）膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，基本原理是通過膜分離裝置代替普通活性污泥法中的二沉池，不僅能高效的進(jìn)行固液分離，取得較好的出水水質(zhì)；膜的截留作用有利于提高反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度，從而提高容積負(fù)荷。與傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積??；易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡單。目前，該技術(shù)己成為水處理技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但膜技術(shù)需要專用設(shè)備，投資高，且膜易結(jié)垢堵塞，使用壽命短，因此該方法沒有廣泛應(yīng)用。14果汁廢水處理工藝概述（4）水解酸化法

水解酸化工藝與厭氧全過程工藝相比有很多優(yōu)點(diǎn)，第一水解酸化反應(yīng)可以在常溫下進(jìn)行，不需另外加溫，能耗低。第二反應(yīng)可以在敞開的反應(yīng)器中進(jìn)行，不需密閉，不需攪拌器及三相分離器，從而降低造價(jià)且便于維護(hù)。第三由于水解反應(yīng)控制在第二階段完成以前，所以出水沒有不良?xì)馕叮谒挠捎谒馑峄磻?yīng)速度快，因此所需反應(yīng)器容積較小，節(jié)約基建費(fèi)用，因此該方法在處理果汁廢水中也得到了一定程度的利用。15果汁廢水處理工藝概述

某果汁生產(chǎn)有限公司將生產(chǎn)廢水直接排放到廠外，嚴(yán)重污染環(huán)境。在果汁生產(chǎn)過程中，水果沖洗需水量大，但對用水水質(zhì)要求不高。因此將生產(chǎn)廢水處理后回用，可節(jié)約水資源，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益。

該公司生產(chǎn)廢水主要包括：原料處理系統(tǒng)排水、純水制備系統(tǒng)排水、生產(chǎn)加工系統(tǒng)排水、沖渣排水、廢水處理站自用水排水；廢水總量為3000m3/d?；旌蠌U水COD為6000mg/L，BOD5為3500mg/L，SS為300mg/L?；赜盟|(zhì)要求達(dá)到城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18920—2002），即出水濁度≤5，色度≤30倍，大腸菌群≤3L-1。17工程實(shí)例1.水質(zhì)特點(diǎn)

根據(jù)該公司生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)和處理要求，確定采用“氣浮+UASB+活性污泥+BAF”工藝處理該廢水。18工程實(shí)例2.工藝選擇處理工藝流程名稱主要參數(shù)調(diào)節(jié)池21.0m×13.2m×5.45m，H有效3.0m，HRT6.7h氣浮池2座，6.4m×2.4m×2.0m，H有效1.7m，HRT26min中間水池3.2m×3.2m×4.5m，H有效4.0m，V總有效41.0m3，HRT20minUASB38.4m×6.6m×10.0m，分

4格，單格

9.6m×6.6m×10.0m，V總有效2002m3，V反應(yīng)區(qū)1000m3，V沉淀區(qū)354.8m3。常溫發(fā)酵。

HRT18.9h，COD容積負(fù)荷

5.4kg/（m3·d），廢水上流速度

0.5m/h活性污泥池回流量

125m3/h；30.0m×13.2m×6.5m，2格，單格30.0m×6.6m×6.5m，H有效6m，V總有效1280m3，HRT9.5h，MLSS=3500mg/L，污泥負(fù)荷

0.2kg/（kg·d）沉淀池4座，單座

5.6m×5.6m×6.8m，H有效3.0m，V總有效94.1m3。表面負(fù)荷

1.0m3/（m2·h），HRT3.0hBAF9.2m×8.6m×7.0m，2座，H有效6.5m，V填料254m3，填料內(nèi)

HRT2h，BOD5容積負(fù)荷

0.6kg/（m3·d），上升流速

1.5m/h，氣水比

4∶1消毒水池13.8m×12.0m×5.0m，H有效4.5m，V有效745.2m3，HRT6.0h19工程實(shí)例主要夠構(gòu)筑物參數(shù)

曝氣生物濾池出水經(jīng)二氧化氯消毒后，出水中大腸菌群數(shù)<3L-1。監(jiān)測結(jié)果表明，出水各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。21工程實(shí)例4.結(jié)論

該公司生產(chǎn)廢水回用工程總投資1685.03萬元，水處理運(yùn)行成本173.38萬元/a，處理成本1.61元/t，廢水經(jīng)處理后，每年可減少排放污染物分別為（每年按360d計(jì)）：COD＞6454t，BOD5＞3772t，SS＞320t。

經(jīng)該工程處理后的廢水達(dá)到了回用水標(biāo)準(zhǔn)，果汁廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放，達(dá)標(biāo)后的廢水全部回用，這樣不僅產(chǎn)生了巨大的環(huán)境效益，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。對于部分工段的高濃度的果汁廢水(COD>10000mg/l)，例如沖罐水，建議單獨(dú)設(shè)計(jì)混凝反應(yīng)池進(jìn)行預(yù)處理，然后再與其他廢水混合處理，以提高處理效率。廢水中有大量的廢蘋果渣，由于廢蘋果渣含水量大，含酸度高，因此，很容易使水腐敗，對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。廢蘋果渣中含有大量有用物質(zhì)，利用廢蘋果渣提取果膠，不僅可以減輕水處理難度，解決蘋果渣廢水污染的問題，而且也可聯(lián)產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需的復(fù)合肥料，或者作為食品添加劑，用于食品工業(yè)中作為膠凝劑，穩(wěn)定劑，增稠劑，懸浮劑，乳化劑等等，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。22工程實(shí)例5.建議

目前，果汁生產(chǎn)廢水的處理主要是生物處理。用生物法處理這類廢水時(shí)通常需要先調(diào)整它的營養(yǎng)成分及酸堿度，從而適應(yīng)微生物的生長需求。國外同類廢水處理多以厭氧處理工藝為主，如升流式厭氧污泥反應(yīng)器(UASB)，升流式厭氧濾池，中溫、高溫厭氧過濾器，生物轉(zhuǎn)盤等。并取得了顯著的成果。23國內(nèi)外果汁廢水處理現(xiàn)狀1.國外果汁廢水處理現(xiàn)狀