黑莓加工废水

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黑莓浆果除供鲜食外,主要用来加工制成各种食品,如果汁、果冻、果酱、果酒、速冻果、速冻干果等。

黑莓原产于北美,浆果柔嫩多汁,色泽宜人,风味独特,果实富含天然色素碳水化合物、多种维生素及20多种氨基酸成分,对人体具有养颜、抗氧化、防衰老等多种功效,被世界粮农组织(FAO)推荐为国际第三代新型特种浆果,深受国内外消费者的青睐。

中国被称为“黑莓之乡”的溧水县白马镇,拥有全国最大的黑莓种植和加工基地、全省最大的有机农业基地。当地的黑莓加工业已有一定规模,黑莓产业从种植到采摘后的清洗、黑莓果汁饮料生产、黑莓酱、黑莓酒等的深加工产品相继出现。黑莓加工业中的清洗,产生高浓度、高色度的酸性废水,不经处理直接排放将严重污染当地水环境。

气浮+生物接触氧化组合工艺处理黑莓加工废水

黑莓采摘和转运过程中,如受到挤压、碰撞等原因,使原果破裂,均造成浆汁随清洗水进入废水;加工场地清洗时,部分原果随水流进入排水沟,进入废水处理站。清洗时需使用少量洗洁精,因此废水中含有表面活性剂

废水经格栅,去除未完全破碎的黑莓原果,通过加药气浮,去除废水中含有的果胶质等悬浮物。在中和调节池中,加碱调节废水pH到6.5后,进入水解酸化池,水解酸化阶段的优势菌群是兼性微生物,其特点是世代周期短,繁殖快,对环境条件要求不高,在有氧和无氧条件下都能生长。酸化阶段,在常温条件下经厌氧菌胞外酶的作用,可将表面活性剂等大分子有机物,水解酸化成小分子有机物,将不溶性有机物,水解成可溶性有机物,为后续的好氧生物处理提供良好的水质条件,加速了有机物的降解,从而减少了停留时间和曝气量,降低了投资和运行费用。

在本工艺设计中,采用复合式水解酸化工艺,水解池上部安装1m的生物填料层,下部是污泥层,调节池来水通过水解池底部穿孔管进入池中。设计的优点:大阻力布水系统,使污泥层处于悬浮状态,有利于废水和生物污泥的有效接触;上升水流经填料层的过滤后,能将生物污泥有效地截留,以提高池中的生物浓度,同时废水经过填料层时,进一步完成水解酸化过程;整个生物系统产生的剩余污泥,经回流至调节池,而后进入水解池,产生消化减容,减少了废水处理系统污泥的排放量。

生物接触氧化工段是本工程的核心,主要去除废水中的COD、BOD及NH3-N。生物接触氧化池中,采用组合生物填料作为微生物的载体,与活性污泥法比较,生物接触氧化法具有以下优点

用生物填料取代了菌胶团作为生物载体,克服了活性污泥法易产生污泥膨胀的缺点,同时又能充分利用降解力较强的丝状细菌来提高降解效率;提高了生物浓度,接触氧化法具有活性污泥法两倍到三倍的生物浓度,大大提高了生物负荷,降低了反应时间;生物接触氧化法产泥系数低,生物污泥以生物膜的形式附着在生物填料上,产生的剩余污泥少,降低了污泥处理费用;因为在填料上生长着大量的生物膜,生物相比较丰富,因此系统对负荷的变化适应性强,耐冲击负荷能力高。生物接触氧化池的出水,经二沉池泥水分离后,出水达标排放。

主要设备设施

1、气浮

气浮采用组合式气浮装置,集反应池、气浮池、加药设备、溶气水泵、空压机、污水泵为一体,具有工艺先进、结构合理、处理效率高、占地省、造低、操作简单等优点。设计尺寸为3.0m@1.2m@2.2m,溶气水量3~5m3/h。

2、中和调节池

中和调节池调节池平面尺寸为A=3.0m@4.8m=14.4m,有效水深H=2.3m,调节池有效容积V=33m,废水停留时间HRT为5.5h。调节池出口处安装两台潜污泵,一用一备,将污水泵置水解酸化池。

3、水解酸化池

水解酸化池水解酸化池平面尺寸为A=1.6m@4.2m=5.88m2,有效水深H=3.75m,有效容积V=22m3,停留时间HRT为4.0h。上部安装1m的生物填料层,下部是污泥层,厚度为1.0m。废水经出水堰借自重力流入接触氧化池。

4、生物接触氧化池

生物接触氧化池接触氧化池平面尺寸为A=1.7m@5.6m=8.96m2,有效水深H=3.75m,有效容积V=35.7m3,废水总停留时间HRT为6h。接触氧化池中安装组合生物填料,出水以自重力流入二沉池。

5、二沉池

二沉池采用竖流式沉淀池,平面尺寸为1.4m@1.4m,有效水深3.45m,沉淀时间HRT为1.3h。

泥斗中沉淀的污泥,利用污泥泵回流至调节池,进行消化水解或提至污泥晒场干化。减少黑莓原果进入废水处理站,从而可以大幅度降低原水COD和酸度,减少药剂的使用,降低运行成本。。

该废水为弱酸性,池体和相关设备应采用耐腐蚀材料或防腐处理,以提高设备使用寿命。黑莓清洗不仅使用了表面活性剂,而且使用了84消毒剂,因而影响了后续生物处理效率。

这需要厂方在不影响消毒效果的基础上,尽量减少消毒剂用量。次氯酸钠在空气中与二氧化碳以及水作用,可以生成次氯酸。次氯酸具有不稳定性,在光照下发生分解,生成盐酸和氧气,因此气浮装置的使用,有利于消毒液及时分解,从而降低或消除其对生化阶段的影响。


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