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⑴、原料的清洗与预处理
原料首先要进行清洗,清洗用水是果汁生产用水的最主要部分,此工序主要产生含有机物的洗果废水,多为果品碎屑、烂果肉、泥砂等,SS含量高。 ⑵、原料破碎和压榨提汁工艺
榨汁前先行破碎可以提高出汁率。压榨是通过挤压力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。此工序会产生果渣。 ⑶、酶处理工艺
在果汁加工技术中,应用最多的是果胶酶。其作用是增加出汁率同时也利于果汁澄清,以便果汁中悬浮的粒子能用沉降、过滤或离心的方法分离。 ⑷、澄清、过滤工艺
果汁加工工艺适用酶技术和膜分离技术相结合,以获得澄清果汁。目前多采用超滤技术。超滤膜可以截留压榨的果汁中多数大分子物质,使糖类、有机酸和水等小分子成分透过膜而得到水果清汁。截留的罐底物是大分子有机物质,其COD浓度值很高,排入水体后,使废水的处理难度增大。 ⑸、吸附与离子交换工艺
果汁加工用活性炭过滤或树脂吸附色度、农残和霉菌等,现多采用树脂吸附。 在吸附工序,间歇地排放树脂再生漂洗废水。废水含难降解的高浓度有机物和酸、碱以及消毒剂。 ⑹浓缩工艺
原果汁的含水量通常在80%~85%以上,需要经过浓缩,使水分从水果原汁中分离出来提高果汁的化学稳定性,便于储藏和运输。
蒸发浓缩是主要的水果原汁浓缩工艺。在此过程中产生4倍以上浓缩原汁的蒸发冷凝水,导致排水量高于用水量。蒸发冷凝水含香精等有机酸、醇和酯类物质,COD浓度较高。 ⑺杀菌工艺和CIP清洗
在果汁加工过程中一般采用“巴氏杀菌”,杀死果汁中的致病菌、产毒菌、腐败菌,并破坏果汁中的酶使果汁在储藏期内不变质。
生产线还要定期进行CIP清洗,间歇性的排放含有机物的酸、碱废水。
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6.2浓缩果汁加工业废水的特征
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果汁废水是由酸、碱、消毒剂和高分子有机物组成的高浓度有机废水。主要产于洗果、生产线清洗(设备、地面的冲洗、CIP清洗及树脂再清洗)、罐底物排放、蒸发冷凝水、反渗透浓水排放和锅炉房排水(软化处理盐水、水收尘排水)、车间生活污水。其主要特点是水量和水质波动大、废水有一定的温度、N和P含量偏低、废水SS含量较高,多为果品碎屑、泥砂等。 其中造成水量波动的原因有以下几点:
①进厂原料果的品质好坏,直接影响到用水量的大小和排放废水的污染物浓度; ②当设备进行集中清洗时污水量比正常生产时的水量高出一倍甚至更多; ③生产和排水具有间歇和周期性,各工序排水有时间段,当果池换水时所排废水水量和水质波动相当大。同时,果汁企业的排水量高于取水量,这是由于清汁到浓缩果汁过程有蒸发冷凝水的产生,其产生量为浓缩果汁产量的4~4.5倍。 造成水质波动的原因有以下几点:
①由于生产线要定期进行CIP清洗、树脂再生和漂洗,间歇性地排放酸、碱废水,使废水的PH值在2~13之间波动,CIP清洗的树脂再生水初排放时的浓度非常高,而且要持续2~3小时,对废水的PH值影响特别大,COD浓度也会在100~10000mg/L之间波动;
②在超滤工序,提糖后在罐底物排放时COD浓度高达100000mg/L,40t/h线的罐底物每天要排大约30m3/d,相当于排入水体的COD量约3000kg/d; ③在吸附工序,间歇排放的树脂再生废水,一开始是含高浓度和难降解的有机物的酸、碱废水,以后为漂洗水,酸、碱和有机物含量逐渐减少,有周期顺序但无时间规律,酸、碱液的排放和消毒剂量大的废水进入污水处理系统则会抑制微生物的生化处理过程。树脂再生后期和生产线清洗后期,还有杀菌消毒液的排放,含量过氧化氢或次氯酸钠等强氧化剂的废水消毒剂残留对后续生化处理的微生物影响极大;
④浓缩果汁废水所含的苹果多酚等高分子有机物较难降解,色度较难去除,氮、磷比例偏低。
以上这些因素均造成废水处理难度的增加。
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第二章:果汁废水处理工艺简介及操作管理
一、工艺流程
(1)、 污水处理部分 N、P 综合废水 泵 格栅集水井 出水回流 脉冲布水器 UASB厌氧池 污泥回流 一级生物接触氧化池 中间沉淀池 生物选择沉淀池 混合液回流 二级生物接触氧化池 二沉池 初沉池 微滤机 调节酸化池 碱 23
PAC、PAM 混凝沉淀池或气浮池 清水池 达标排放 (2)、 污泥处理部分 生化污泥 生化污泥浓缩池 污泥泵 污泥调质 带式压滤机 外运 (3)、 沼气处理部分 厌氧沼气 水封罐 沼气燃烧 陕西恒通果汁集团股份有限公司
二、各单元作用及管理方法 1、格栅 1.1作用
用以截流大块的呈悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。 1.2管理方法
(1)栅渣要及时运走处理掉,栅渣堆放处应经常清洗,以防止腐败产生恶臭。 (2)定期清理格栅池底的沉淀物。 (3)定期清理栅条上的附着物。
(4)严禁向格栅池内扔垃圾(包括塑料袋、烟盒、烟头、木头、尼龙袋、擦设
备用的布条)。 2、初沉池(或沉砂池) 2.1设计初沉池的原因
(1)污水中含微溶于水的悬浮颗粒和胶体物质。 (2)废水中含泥砂等悬浮物。
(3)沉淀就是利用重力作用将比重大的悬浮颗粒从水中去除的操作。 (4)排泥方式有重力排泥和机械排泥。 2.2设计初沉池作用
(1)作为化学处理与生物处理的预处理。 (2)用于化学处理后,分离化学沉淀物。 2.3 初沉池管理方法
(1)巡视池面,发现有漂浮物(如:塑料袋、糖果纸、绳头、石灰渣、亚铁漂
浮物)要及时清理。
(2)每班都要排泥,每班至少排泥一次,每次不少于两个小时。也可以根据处
理的污水量来控制排泥量的多少,保持池面没有大量气泡上浮。 (3)要定期清理溢流堰槽沟内和槽沟外的漂浮物和沉淀物。 3、微滤机
3.1设计微滤机的必要性
由于果汁废水含有大量的果屑、果渣等细小的悬浮物,这些物质比重较轻,
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悬浮在水体很难沉降,采用机械过滤方法能很好的加以去除。 3.2作用
机械过滤方法截留细小的、比重较轻的果屑、果渣等悬浮物。 3.3管理方法
(1)定期清理截留下来的杂物。
(2)每一小时至少对设备进行一次巡视检查。
(3)如发生异常情况应及时发现,并按下紧急停车按钮,切断电源,并报告生产部,组织人员查明情况,排除故障。 4、调节池
4.1 设置调节池原因
果汁废水水质、水量存在很大波动,生产和排水具有间歇和周期性。 对于设计的废水处理设备,它所承受的处理废水水量和水质应该是比较均匀的,最好是能维持稳定状态,只有这样才能确保设备在稳定条件下工作。 4.2 调节池目的 (1)水量调节。 (2)水质调节。 (3)调节水温。
(4)部分水解酸化作用。 (5)降解一部分有机物。 4.3 调节池作用
(1)降低水量、水质的变化对后续处理单元的冲击影响。(波动越小,处理效
果就越稳定)使废水能够稳定地达标排放。
(2)控制PH值,以减少中和作用时化学药品的用量,节省成本。
(3)减少对物理化学处理系统的流量波动,使化学品添加速度适合加料设备的
定额。
(4)当工厂停产时,仍能对生物处理系统继续输入废水。
(5)部分水解酸化作用将高分子有机物的长链打破转化成小分子有机物,提高
废水的可生化性,为后期生化处理作准备 4.4管理方法
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