果汁生產廢水處理方案.doc

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果汁生產廢水處理 技 術 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酸，不同的生產工藝階段，所產生的廢水具有不同的特點，即使在同一階段，廢水水質也因產品不同而差異較大。本方案使用水解酸化+SBR 的處理工藝進行處理，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、果汁廢水構成 企業(yè)廢水組成較為復雜，一般都有十多種廢水需要處理，他們是：洗果排放水、設備清洗廢水、消毒清洗廢水、果汁冷凝水、設備冷卻水、設備外部清洗水、地面清洗水及其他排放廢水。 2、主要廢水水質描述 生產廢水總排放池出口水質濃度，隨企業(yè)的設備、工藝、管理的差異排水水質有較大波動。 ⑴、生產設備清洗廢水：清洗廢水周期性集中排水，對污水處理設施有較大沖擊，一般需將清洗設備的高濃度酸堿水、消毒水等先做預處理（中和），然后再排入污水處理系統(tǒng)。 (2)、消毒廢水：設備清洗后需要消毒，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行，導致微生物不能存活，所以這部分廢水在直接排入生化系統(tǒng)前，需要在調節(jié)池中進行專門的處理，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生的廢水，水量較大，清澈透明，一般認為無污染，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，必須經過預處理方能保證后續(xù)水處理設施的正常運行。 有機物濃度 有機物濃度高，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，一般情況下SS>40mg/L 黏性 含有果膠等膠體，廢水黏性大 水質、水量變化 由于加工品種及產量經常變化，導致排放不均勻、水質水量變化大，COD變化值高時可達800-1000mg/L，SS變化值可達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．本設計工程概況 表1.1 廢水水質及排放標準 項目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH 原水 450 200 50 4～8 排放標準 ≤50 ≤10 ≤30 6～9 第二章 工藝路線的確定及選擇依據 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泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術要求嚴，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。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機物去除率高，出水水質好，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物轉變成為小分子易降解的有機物，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，懸浮物質被水解為可溶性物質，使污泥得到處理。水解反應工藝式一種預處理工藝，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。廢水經水解酸化后進行氧化處理，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濟。 （三）厭氧—好氧聯(lián)合處理技術 厭氧處理技術是一種有效去除有機污染物并使其碳化的技術，它將有機化合物轉變?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費用低，而且可回收沼氣；所需反應器體積更??；能耗低，約為好氧處理工藝的10%～15%；產泥量少，約為好氧處理的10%～15%；對營養(yǎng)物需求低；既可應用于小規(guī)模，也可應用大規(guī)模。 厭氧法的缺點式不能去除氮、磷，出水往往不達標，因此常常需對厭氧處理后的廢水進一步用好氧的方法進行處理，使出水達標。 （四）不同處理系統(tǒng)的技術經濟分析 不同處理方法的技術、經濟特點比較，見表1-1。 表1-1 不同處理方法的技術、經濟特點比較 處理方法 主要技術、經濟特點 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，機械設備少，運行費用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產量大。 厭氧 好氧 工藝 UASB—好氧技術 有機負荷高，水力停留時間短，效果好，可回收能源，操作要求嚴進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高；對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差 水解—好氧技術 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—好氧處理技術是最好的選擇。 果汁廢水先經過中格柵去除大雜質后進入集水池，用污水泵將廢水提升至調節(jié)池，在調節(jié)池進行水質水量的調節(jié)。進入調節(jié)池前，根據在線PH計的PH值用計量泵將堿性水送入調節(jié)池，調節(jié)池的PH值在6.5～7.5之間。調節(jié)池中出來的水流入水解酸化池進行厭氧消化，降低有機物濃度。水解酸化池內的污水用水泵將水送入SBR池中進行好氧處理，而后達標出水。來自，調節(jié)池，水解酸化池、SBR反應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被濃縮，濃縮后進入污泥脫水機房，進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 設計原則及設計規(guī)范 一、設計原則 1、執(zhí)行國家環(huán)境保護的政策，符合國家和地方有關的法規(guī)、規(guī)范及標準，污水經處理后達標排放。 2、根據企業(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、可靠的污水處理新工藝、新技術，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上進行優(yōu)化，盡可能降低投資和運行費用。 5、操作管理方便，操作人員的勞動強度低。 6、污水處理系統(tǒng)適合生產性變化。 二、設計規(guī)范和標準 1、《室外排水設計規(guī)范》 GB50101-2005 2、《污水綜合排放標準》 GB8978-1996 3、《給水排水工程結構設計規(guī)范》 GB 500069－2002 4、《河南省轄海河流域水污染物排放標準》（DB41/777-2013） 5、國家現(xiàn)行的建設項目環(huán)境保護法規(guī)、條例； 6、其他有關設計規(guī)范 三、工藝流程圖 混合廢水 調節(jié)池 污 泥 剩余污泥 水解酸化 板框壓濾機 提升泵 泥 餅 鼓風機 SBR反應器 達標排放 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濟效益、社會效益和環(huán)境效益。 該廢水廠進水經過以及處理后，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%的污水排入當地的主干河流，使得水體的有機污染物嚴重超標，各項指標均超出了《地面水環(huán)境標準》中Ⅲ類水體的水質標準。因此要保護該河流的水質，使其滿足和達到漁業(yè)、生活飲用水質標準的良好狀態(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廢水。經該污水處理廠處理后的污水可達到國家以及排放標準，這樣在降低了當地的河流的水體污染的同時又滿足了下游地區(qū)飲用水和景觀用水的質量。 4:2.2社會效益 工程的實施對該市的河流段的水質有明顯的改善，同時也對該市的社會生產產生巨大的影響。水質的改善將促進該市的旅游業(yè)的發(fā)展，有利于該市在經濟全方位的發(fā)展，在國內及國際的聲譽將會進一步提高。同時也會給下游地區(qū)帶來巨大的經濟效益，保障當地及下游地區(qū)人民的身體健康，保障當地的與其他地區(qū)的經濟的和諧可持續(xù)發(fā)展。 4.2.3經濟效益 污水處理廠作為一項環(huán)境治理項目，其本身并不產生直接的經濟效益。該污水廠建成后將提高該市以及主干河流的環(huán)境質量，減輕污水排放所造成的污染危害。保護該市的飲用水源，降低自來水的處理成本，保護市民的健康。而產生的間接經濟效益目前尚無法定量，定性的講，其產生的間接經濟效益是巨大的。同時該工程的實施有利于當地的漁業(yè)發(fā)展，在提高飲用水水質的同時有利于當地人民的健康。