水污染控制工程课后感.ppt

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1、1,果汁废水处理现况,2,主要内容：,概述,果汁行业在我国起步较晚，但却发展迅速，1980 年年产还不到 30 万 t，但 2000 年年产迅速增为 1490 万 t，20 年时间增长了 50 倍之多。目前，我国果汁行业年销售收入已超过600 多亿元，年创利税 60 多亿元。我国正在逐渐成为世界果汁生产大国。果汁生产过程中用水量相当大，生产过程中产生大量的生产废水，果汁加工厂每加工 1 t 原材料，就产生 2.3 m3左右的废水。果汁废水直接排放将造成接纳水体水质的严重恶化，甚至会影响到地下水。目前，果汁废水对环境的污染己成为突出问题，引起了各有关部门的重视，解决果汁废水的污染问题势在必行。,

2、3,果汁废水的来源及特点,4,1.果汁废水的来源,果汁生产工艺流程如下图,清洗废水,设备清洗废水,罐底物废水,根据果汁的生产工艺，分析产污节点，果汁的废水来源具体归纳为以下四个方面：(1)清洗原料废水；(2)二生产车间废水，主要来自粉碎、榨汁、罐底物冲洗、地面冲洗及化验废水；(3)公用辅助设施排水，锅炉房排水等；(4)生活污水。其中清洗原料和生产车间废水量较大，公用辅助设施和生活污水量较小。,5,果汁废水的来源及特点,果汁废水中含有的糖类主要为果糖、葡萄糖、蔗糖三种，三者所占的比例为2：1：1。废水中含有大量的有机酸，主要为苹果酸，约占70%，柠檬酸约占20%，琥珀酸约占7%。果汁废水属于高浓

3、度有机废水，不同的生产工艺阶段，所产生的废水具有不同的特点，即使在同一阶段，废水水质也因产品不同而差异较大。其特点如下表所示。,6,果汁废水的来源及特点,2.果汁废水特点,7,果汁废水的来源及特点,物化法一般作为高浓度果汁废水处理的预处理单元和后期处理单元，主要去除果汁废水中的 SS 和部分难溶解性的物质。果汁废水处理中常用的物化法包括过滤法、沉淀法、气浮法、吸附法、絮凝法等，简述如下：（1）过滤法 果汁废水在排入处理系统时，首先经过格栅和滤网等过滤装置，这样可以去除废水中较大的悬浮物，如烂果、果渣等，对 SS 去除率较高，从而大大减轻后续处理单元的污染负荷。,8,果汁废水处理工艺概述,1.物

4、化法,（2）沉淀法 用该方法一般可以去除 50%80%的悬浮物，悬浮物沉淀时，可以带走一些色素和胶体物质，使废水的负荷有所降低，沉淀法作为一级处理的较多。（3）气浮法 气浮法在处理废水时，向废水中通入空气，产生大量细微气泡，细微气泡带着污染物一起向水面运动，最后气泡和污染物悬浮在水面上，从而把污染物从废水中去除。气浮方式可分为散气气浮、溶气气浮和电解气浮三种。,9,果汁废水处理工艺概述,（4）吸附法 吸附法是利用吸附剂去除水中微量溶解性杂质的一种处理工艺，在果汁废水处理中可利用活性硅藻土、炉渣处理，运行费用较低，效果较好，但缺点是维护费用较高，泥渣产生量大。劳动强度大，占地面积大。（5）絮凝法

5、 果汁废水处理中也有使用絮凝法的报道。该法通过加入化学絮凝剂，如碱式氯化铝(PAC)和聚丙烯酸胺(PAM)等，将有机污染物絮凝沉淀，从而达到去除废水中有机污染物的目的。但用该方法对果汁生产废水处理后，将产生大量粘稠性污泥，很难再处理。,10,果汁废水处理工艺概述,果汁废水的生化性较好，因此生化法是目前果汁废水处理普遍采用的一种方法。目前采用的好氧生化法主要有活性污泥法、生物接触氧化法等；厌氧生化法有 UASB 法、水解酸化法等。另外，为了达到更好的去除效果，工程实际中还采用厌氧+好氧的组合工艺、水解酸化+接触氧化、UASB+接触氧化法等。,11,果汁废水处理工艺概述,2.生化法,（1）活性污泥

6、法 该方法处理有机废水，主要依靠悬浮于水中的多孔性胶状絮状污泥。该污泥活性较好，微生物丰富，菌种在 50 种以上。其净化过程可分为两部分，首先，活性污泥的表面吸附作用，包括物理吸附、电吸附和化学吸附作用，能吸附微小悬浮物、有机胶体和溶解性有机物，该过程主要是污染物在细菌体内氧化分解，排出二氧化碳、水和氨，并繁殖细菌本体，使污泥保持良好的活性。其次，在曝气池中，还存在有多种原生动物，他们不仅食掉有机物，还以细菌为食料，以抑制过多污泥产生。,12,果汁废水处理工艺概述,（2）生物接触氧化法 生物接触氧化法是生物膜法中的一种典型工艺，生物膜法是使细菌、菌类等微生物和原生动物、后生生物等微型动物在滤料

7、或某些载体上生长繁育，形成膜状生物污泥生物膜。通过废水与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取水中的有机物作为营养，从而使废水得到净化。从生物接触氧化工艺的特性而言，该法对废水水质、水量的变动具有较强的适应性，这已为多数工程实例所证实;在低温条件下，生物接触氧化法仍能保持较为良好的净化功能;而对低浓度的有机废水，该法也能够取得较好的处理效果。并具有动力费用低，污泥产量少、运行管理简单等优点。鉴于以上优点，生物接触氧化在果汁废水处理中得到了广泛的应用。,13,果汁废水处理工艺概述,（3）膜生物反应器 膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，基本原理是通过膜分离装置代替普通活

8、性污泥法中的二沉池，不仅能高效的进行固液分离，取得较好的出水水质；膜的截留作用有利于提高反应器内的微生物浓度，从而提高容积负荷。与传统的生化处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。目前，该技术己成为水处理技术研究的一个热点。但膜技术需要专用设备，投资高，且膜易结垢堵塞，使用寿命短，因此该方法没有广泛应用。,14,果汁废水处理工艺概述,（4）水解酸化法 水解酸化工艺与厌氧全过程工艺相比有很多优点，第一水解酸化反应可以在常温下进行，不需另外加温，能耗低。第二反应可以在敞开的反应器中进行，不需密闭，不需搅拌器及三相分离器，从而

9、降低造价且便于维护。第三由于水解反应控制在第二阶段完成以前，所以出水没有不良气味，第四由于水解酸化反应速度快，因此所需反应器容积较小，节约基建费用，因此该方法在处理果汁废水中也得到了一定程度的利用。,15,果汁废水处理工艺概述,（5）UASB 法 该方法处理能力强，占地少，但工艺运行条件高，不适SS较高的水质，该方法在国外果汁废水处理中有较好的运行效果，处理能力高达 l0 kg COD/m3d，但 UASB 需要较长的启动时间和较大的生物量，出水水质不能稳定在较低浓度，操作条件要求也比较高。目前有部分果汁废水处理厂采用该工艺。,16,果汁废水处理工艺概述,某果汁生产有限公司将生产废水直接排放到

10、厂外，严重污染环境。在果汁生产过程中，水果冲洗需水量大，但对用水水质要求不高。因此将生产废水处理后回用，可节约水资源，减少环境污染，提高经济效益。该公司生产废水主要包括：原料处理系统排水、纯水制备系统排水、生产加工系统排水、冲渣排水、废水处理站自用水排水；废水总量为3000 m3/d。混合废水 COD为 6 000 mg/L，BOD5为 3500 mg/L，SS为300mg/L。回用水水质要求达到城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T 189202002），即出水浊度5，色度30 倍，大肠菌群3 L-1。,17,工程实例,1.水质特点,根据该公司生产废水的特点和处理要求，确定采用“气浮+

11、UASB+活性污泥+BAF”工艺处理该废水。,18,工程实例,2.工艺选择,处理工艺流程,19,工程实例,主要够构筑物参数,各处理单元出水水质及总的去除效果见下表,20,工程实例,3.运行结果分析,各处理单元出水水质,曝气生物滤池出水经二氧化氯消毒后，出水中大肠菌群数3 L-1。监测结果表明，出水各项指标都达到了设计要求。,21,工程实例,4.结论,该公司生产废水回用工程总投资 1 685.03 万元，水处理运行成本 173.38 万元/a，处理成本 1.61元/t，废水经处理后，每年可减少排放污染物分别为（每年按 360 d 计）：COD6 454 t，BOD53 772 t，SS320 t

12、。经该工程处理后的废水达到了回用水标准，果汁厂实现废水零排放，达标后的废水全部回用，这样不仅产生了巨大的环境效益，而且经济效益显著。,对于部分工段的高浓度的果汁废水(COD 10000mg/l)，例如冲罐水，建议单独设计混凝反应池进行预处理，然后再与其他废水混合处理，以提高处理效率。废水中有大量的废苹果渣，由于废苹果渣含水量大，含酸度高，因此，很容易使水腐败，对环境产生严重的污染。废苹果渣中含有大量有用物质，利用废苹果渣提取果胶，不仅可以减轻水处理难度，解决苹果渣废水污染的问题，而且也可联产农业生产急需的复合肥料，或者作为食品添加剂，用于食品工业中作为胶凝剂，稳定剂，增稠剂，悬浮剂，乳化剂等等

13、，获得良好的经济效益和社会效益。,22,工程实例,5.建议,目前，果汁生产废水的处理主要是生物处理。用生物法处理这类废水时通常需要先调整它的营养成分及酸碱度，从而适应微生物的生长需求。国外同类废水处理多以厌氧处理工艺为主，如升流式厌氧污泥反应器(UASB)，升流式厌氧滤池，中温、高温厌氧过滤器，生物转盘等。并取得了显著的成果。,23,国内外果汁废水处理现状,1.国外果汁废水处理现状,目前，由于果汁废水所带来的环境污染日趋严重，国内许多科研单位都把研究目光投向了果汁废水的处理研究，并取得了一定的成效。果汁废水中大多数的有机物可进行生化降解，废水可生化性好，有机物在微生物作用下，最终降解为 CO2

14、和 H2O 及微生物原生质等。另外生化处理工艺比较经济，所以目前国内果汁废水处理的主体仍是生化处理法，生化处理一般采用厌氧+好氧组合工艺。,24,国内外果汁废水处理现状,2.国内果汁废水处理现状,我国正逐渐成为果汁生产大国，但我国针对果汁废水的处理技术还相对落后于其他一些国家，国内许多果汁生产企业在果汁废水的治理工作上并不成功，大部分企业都未能做到长期稳定达标。所以，深入研究果汁废水的先进处理技术，既是当前经济建设面临的现实问题，也是将来进行技术攻关的重点，只有不断提高现有处理技术的处理能力、增强新技术的经济技术可行性，将各种方法有机地结合起来，取长补短才能找到治理果汁废水的最佳方法。,25,结论,26,The End,Thanks For Your Attention,