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果汁生產(chǎn)廢水處理 技 術(shù) 方 案 有限公司 2016年11月 摘要 果汁廢水主要來自沖洗水果、粉碎、榨汁等工序，罐裝工段的洗瓶、滅菌、破瓶損耗和地面沖洗等環(huán)節(jié)。廢水中含有較高濃度的糖類、果膠、果渣及水溶物和纖維素、果酸、單寧、礦物鹽等。果汁廢水中含有的糖類主要為果糖、葡萄糖、蔗糖，三者所占的比例為2：1：1.廢水中含有大量的有機(jī)酸，不同的生產(chǎn)工藝階段，所產(chǎn)生的廢水具有不同的特點，即使在同一階段，廢水水質(zhì)也因產(chǎn)品不同而差異較大。本方案使用水解酸化+SBR 的處理工藝進(jìn)行處理，采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運行費用。 。 第一章 概述 一．果汁廢水特點 1、果汁廢水構(gòu)成 企業(yè)廢水組成較為復(fù)雜，一般都有十多種廢水需要處理，他們是：洗果排放水、設(shè)備清洗廢水、消毒清洗廢水、果汁冷凝水、設(shè)備冷卻水、設(shè)備外部清洗水、地面清洗水及其他排放廢水。 2、主要廢水水質(zhì)描述 生產(chǎn)廢水總排放池出口水質(zhì)濃度，隨企業(yè)的設(shè)備、工藝、管理的差異排水水質(zhì)有較大波動。 ⑴、生產(chǎn)設(shè)備清洗廢水：清洗廢水周期性集中排水，對污水處理設(shè)施有較大沖擊，一般需將清洗設(shè)備的高濃度酸堿水、消毒水等先做預(yù)處理（中和），然后再排入污水處理系統(tǒng)。 (2)、消毒廢水：設(shè)備清洗后需要消毒，消毒廢水若直接排入污水處理系統(tǒng)，因其含有殺菌劑，將抑制生化過程的進(jìn)行，導(dǎo)致微生物不能存活，所以這部分廢水在直接排入生化系統(tǒng)前，需要在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行專門的處理，以保證系統(tǒng)正常運行。 ⑶、⑸、果汁冷凝水：該水為稀果汁濃縮單元產(chǎn)生的廢水，水量較大，清澈透明，一般認(rèn)為無污染，但分析證實該水COD為1000-1500 mg/L，感官雖好，但污染較重。 ⑷、洗果排放水：該部分廢水排放量及排放水質(zhì)各企業(yè)差別較大，就目前各企業(yè)的排放情況來看，此部分廢水懸浮物很大、含泥量很高，必須經(jīng)過預(yù)處理方能保證后續(xù)水處理設(shè)施的正常運行。 有機(jī)物濃度 有機(jī)物濃度高，一般情況下COD>500mg/L，BOD>200mg/L 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>40mg/L 黏性 含有果膠等膠體，廢水黏性大 水質(zhì)、水量變化 由于加工品種及產(chǎn)量經(jīng)常變化，導(dǎo)致排放不均勻、水質(zhì)水量變化大，COD變化值高時可達(dá)800-1000mg/L，SS變化值可達(dá)50-100mg/L。 PH 果汁廢水中含有大量果酸，因此PH較低，最低時可達(dá)4.0左右 營養(yǎng)元素 營養(yǎng)成分單一，C:N較高，缺乏氮、磷元素 水溫 20-25攝氏度 二．本設(shè)計工程概況 表1.1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 項目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH 原水 450 200 50 4～8 排放標(biāo)準(zhǔn) ≤50 ≤10 ≤30 6～9 第二章 工藝路線的確定及選擇依據(jù) 2.1 處理方法比較 果汁廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、果酸，這些物質(zhì)具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理。 （一）好氧處理工藝 高濃度有機(jī)廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來，SBR和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。SBR工藝具有以下優(yōu)點：運行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡單，自動化程度高，節(jié)省費用，反應(yīng)推動力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。 CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對SBR方法的改進(jìn)。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運行費用省。 （二）水解—好氧處理工藝 水解酸化可以使廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR等。廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，COD/BOD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理廢水的效率。因此，比完全好氧處理更加經(jīng)濟(jì)。 （三）厭氧—好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。對處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運轉(zhuǎn)費用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更??；能耗低，約為好氧處理工藝的10%～15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%～15%；對營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。 厭氧法的缺點式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。 （四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點比較，見表1-1。 表1-1 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點比較 處理方法 主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點 好 氧 工 藝 生物接觸氧化法 采用兩級接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運輸和裝填，且污泥排放量大 氧化溝 工藝簡單，運行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大，曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求高 SBR法 占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運行費用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。 厭氧 好氧 工藝 UASB—好氧技術(shù) 有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時間短，效果好，可回收能源，操作要求嚴(yán)進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高；對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差 水解—好氧技術(shù) 節(jié)能效果顯著，且BOD/COD值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少 從表中可以看出—好氧聯(lián)合處理在廢水處理方面有較大優(yōu)點，故果汁廢水水解—好氧處理技術(shù)是最好的選擇。 果汁廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入集水池，用污水泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線PH計的PH值用計量泵將堿性水送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的PH值在6.5～7.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水流入水解酸化池進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。水解酸化池內(nèi)的污水用水泵將水送入SBR池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來自，調(diào)節(jié)池，水解酸化池、SBR反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 第三章 設(shè)計原則及設(shè)計規(guī)范 一、設(shè)計原則 1、執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家和地方有關(guān)的法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，污水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。 2、根據(jù)企業(yè)規(guī)劃和實際情況，力求做到系統(tǒng)布局合理，節(jié)省投資，又便于運行管理，充分發(fā)揮工程投資效益. 3、采用高效、節(jié)能、先進(jìn)、可靠的污水處理新工藝、新技術(shù)，實現(xiàn)污水處理站的低耗高效。 4、在已建成相同類型處理站的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，盡可能降低投資和運行費用。 5、操作管理方便，操作人員的勞動強(qiáng)度低。 6、污水處理系統(tǒng)適合生產(chǎn)性變化。 二、設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 1、《室外排水設(shè)計規(guī)范》 GB50101-2005 2、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB8978-1996 3、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB 500069－2002 4、《河南省轄海河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB41/777-2013） 5、國家現(xiàn)行的建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)法規(guī)、條例； 6、其他有關(guān)設(shè)計規(guī)范 三、工藝流程圖 混合廢水 調(diào)節(jié)池 污 泥 剩余污泥 水解酸化 板框壓濾機(jī) 提升泵 泥 餅 鼓風(fēng)機(jī) SBR反應(yīng)器 達(dá)標(biāo)排放 第四章 投資估算與效益分析 表4.1 運行分析表 序號 項 目 費用(元/m3) 備 注 人工費 0.20 1人,600元/(月.人)，兼職。 2 電費 0.63 90kWh/d，0.7元/kWh。 3 藥費 0.50 加藥0.1‰，5 元/kg。 合 計 水量滿負(fù)荷時運行成本：1.31元/m3 4.2效益分析 果汁廢水處理廠效益包括經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。 該廢水廠進(jìn)水經(jīng)過以及處理后，懸浮物的去除率為96%，BOD5的去除率為93%左右，CODcr的去除率為90%左右。建設(shè)該污水廠的主要三大效益分析如下： 4.2.1環(huán)境效益 該水處理廠為城市污水處理站，對改善所在地的環(huán)境有重要的作用，環(huán)境治理的好壞直接影響著一個城市的良性發(fā)展。該市中有50%的污水排入當(dāng)?shù)氐闹鞲珊恿鳎沟盟w的有機(jī)污染物嚴(yán)重超標(biāo)，各項指標(biāo)均超出了《地面水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅲ類水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此要保護(hù)該河流的水質(zhì)，使其滿足和達(dá)到漁業(yè)、生活飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的良好狀態(tài)，有利于生活飲用、工業(yè)和漁業(yè)用水，以及該河流的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 該污水處理廠處理的污水是工業(yè)廢水，其中大部分都是可生化的有機(jī)廢水。經(jīng)該污水處理廠處理后的污水可達(dá)到國家以及排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣在降低了當(dāng)?shù)氐暮恿鞯乃w污染的同時又滿足了下游地區(qū)飲用水和景觀用水的質(zhì)量。 4:2.2社會效益 工程的實施對該市的河流段的水質(zhì)有明顯的改善，同時也對該市的社會生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響。水質(zhì)的改善將促進(jìn)該市的旅游業(yè)的發(fā)展，有利于該市在經(jīng)濟(jì)全方位的發(fā)展，在國內(nèi)及國際的聲譽(yù)將會進(jìn)一步提高。同時也會給下游地區(qū)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，保障當(dāng)?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)人民的身體健康，保障當(dāng)?shù)氐呐c其他地區(qū)的經(jīng)濟(jì)的和諧可持續(xù)發(fā)展。 4.2.3經(jīng)濟(jì)效益 污水處理廠作為一項環(huán)境治理項目，其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。該污水廠建成后將提高該市以及主干河流的環(huán)境質(zhì)量，減輕污水排放所造成的污染危害。保護(hù)該市的飲用水源，降低自來水的處理成本，保護(hù)市民的健康。而產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益目前尚無法定量，定性的講，其產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。同時該工程的實施有利于當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)發(fā)展，在提高飲用水水質(zhì)的同時有利于當(dāng)?shù)厝嗣竦慕】怠?