黑莓漿果除供鮮食外,主要用來加工制成各種食品,如果汁、果凍、果醬、果酒、速凍果、速凍干果等。
黑莓原產于北美,漿果柔嫩多汁,色澤宜人,風味獨特,果實富含天然色素、碳水化合物、多種維生素及20多種氨基酸成分,對人體具有養顏、抗氧化、防衰老等多種功效,被世界糧農組織(FAO)推薦為國際第三代新型特種漿果,深受國內外消費者的青睞。
中國被稱為“黑莓之鄉”的溧水縣白馬鎮,擁有全國最大的黑莓種植和加工基地、全省最大的有機農業基地。當地的黑莓加工業已有一定規模,黑莓產業從種植到采摘后的清洗、黑莓果汁飲料生產、黑莓醬、黑莓酒等的深加工產品相繼出現。黑莓加工業中的清洗,產生高濃度、高色度的酸性廢水,不經處理直接排放將嚴重污染當地水環境。
氣浮+生物接觸氧化組合工藝處理黑莓加工廢水
黑莓采摘和轉運過程中,如受到擠壓、碰撞等原因,使原果破裂,均造成漿汁隨清洗水進入廢水;加工場地清洗時,部分原果隨水流進入排水溝,進入廢水處理站。清洗時需使用少量洗潔精,因此廢水中含有表面活性劑。
廢水經格柵,去除未完全破碎的黑莓原果,通過加藥氣浮,去除廢水中含有的果膠質等懸浮物。在中和調節池中,加堿調節廢水pH到6.5后,進入水解酸化池,水解酸化階段的優勢菌群是兼性微生物,其特點是世代周期短,繁殖快,對環境條件要求不高,在有氧和無氧條件下都能生長。酸化階段,在常溫條件下經厭氧菌胞外酶的作用,可將表面活性劑等大分子有機物,水解酸化成小分子有機物,將不溶性有機物,水解成可溶性有機物,為后續的好氧生物處理提供良好的水質條件,加速了有機物的降解,從而減少了停留時間和曝氣量,降低了投資和運行費用。
在本工藝設計中,采用復合式水解酸化工藝,水解池上部安裝1m的生物填料層,下部是污泥層,調節池來水通過水解池底部穿孔管進入池中。設計的優點:大阻力布水系統,使污泥層處于懸浮狀態,有利于廢水和生物污泥的有效接觸;上升水流經填料層的過濾后,能將生物污泥有效地截留,以提高池中的生物濃度,同時廢水經過填料層時,進一步完成水解酸化過程;整個生物系統產生的剩余污泥,經回流至調節池,而后進入水解池,產生消化減容,減少了廢水處理系統污泥的排放量。
生物接觸氧化工段是本工程的核心,主要去除廢水中的COD、BOD及NH3-N。生物接觸氧化池中,采用組合生物填料作為微生物的載體,與活性污泥法比較,生物接觸氧化法具有以下優點
用生物填料取代了菌膠團作為生物載體,克服了活性污泥法易產生污泥膨脹的缺點,同時又能充分利用降解力較強的絲狀細菌來提高降解效率;提高了生物濃度,接觸氧化法具有活性污泥法兩倍到三倍的生物濃度,大大提高了生物負荷,降低了反應時間;生物接觸氧化法產泥系數低,生物污泥以生物膜的形式附著在生物填料上,產生的剩余污泥少,降低了污泥處理費用;因為在填料上生長著大量的生物膜,生物相比較豐富,因此系統對負荷的變化適應性強,耐沖擊負荷能力高。生物接觸氧化池的出水,經二沉池泥水分離后,出水達標排放。
主要設備設施
1、氣浮
氣浮采用組合式氣浮裝置,集反應池、氣浮池、加藥設備、溶氣水泵、空壓機、污水泵為一體,具有工藝先進、結構合理、處理效率高、占地省、造低、操作簡單等優點。設計尺寸為3.0m@1.2m@2.2m,溶氣水量3~5m3/h。
2、中和調節池
中和調節池調節池平面尺寸為A=3.0m@4.8m=14.4m,有效水深H=2.3m,調節池有效容積V=33m,廢水停留時間HRT為5.5h。調節池出口處安裝兩臺潛污泵,一用一備,將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為A=1.6m@4.2m=5.88m2,有效水深H=3.75m,有效容積V=22m3,停留時間HRT為4.0h。上部安裝1m的生物填料層,下部是污泥層,厚度為1.0m。廢水經出水堰借自重力流入接觸氧化池。
4、生物接觸氧化池
生物接觸氧化池接觸氧化池平面尺寸為A=1.7m@5.6m=8.96m2,有效水深H=3.75m,有效容積V=35.7m3,廢水總停留時間HRT為6h。接觸氧化池中安裝組合生物填料,出水以自重力流入二沉池。
5、二沉池
二沉池采用豎流式沉淀池,平面尺寸為1.4m@1.4m,有效水深3.45m,沉淀時間HRT為1.3h。
泥斗中沉淀的污泥,利用污泥泵回流至調節池,進行消化水解或提至污泥曬場干化。減少黑莓原果進入廢水處理站,從而可以大幅度降低原水COD和酸度,減少藥劑的使用,降低運行成本。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
該廢水為弱酸性,池體和相關設備應采用耐腐蝕材料或防腐處理,以提高設備使用壽命。黑莓清洗不僅使用了表面活性劑,而且使用了84消毒劑,因而影響了后續生物處理效率。
這需要廠方在不影響消毒效果的基礎上,盡量減少消毒劑用量。次氯酸鈉在空氣中與二氧化碳以及水作用,可以生成次氯酸。次氯酸具有不穩定性,在光照下發生分解,生成鹽酸和氧氣,因此氣浮裝置的使用,有利于消毒液及時分解,從而降低或消除其對生化階段的影響。