CN107628725A - 一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法，包括如下步骤：1)加片碱中和果酸：投加片碱直至将废水pH调整至8.0左右；2)加入净水剂PAC和絮凝剂PAM，进行混凝、气浮分离；3)在内循环厌氧反应器进行厌氧处理；4)一级好氧处理：从IC反应器的沉淀区排出的水进入一级好氧处理，池内溶解氧控制在2‑4mg/L，水力停留时间18h；5)二级好氧处理：经一级好氧处理后的出水再进入二级好氧池进一步生化处理，溶解氧控制在2‑4mg/L，水力停留时间15h；后经沉淀池排放。本发明将蓝莓果脯加工过程中产生的污染物的超高浓度有机废水经IC反应器的高效厌氧处理，极大地降低了后续生化处理的负荷。

Description

一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法

技术领域

本发明涉及有机废水处理领域，具体为一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法。

背景技术

蓝莓，作为浆果之王，除了常规的糖、酸和维生素C外，富含维生素E、维生素A、维生素B、超氧化物歧化酶(SOD)、熊果苷、蛋白质、花青苷、食用纤维以及丰富的钾、铁、锌、钙等矿物质元素。蓝莓果实中这些营养成分，不仅具有良好的营养保健作用，还具有防止脑神经老化、强心、抗癌软化血管、增强人机体免疫等功能。

蓝莓果脯经“原料挑选一清洗一烫漂一护色、硬化一真空渗糖一常温浸糖一低温浸糖一沥干一干燥一整形一包装一杀菌”等主要工序制成的食品，口感温润自然、香气迷人、果肉鲜活立体、回味如香槟般丰富的一种时尚休闲食品。蓝莓果脯加工生产废水主要来源于护色、硬化、渗糖三个步骤。其中护色采用2％维生素C(VC，L-抗坏血酸)溶液并加1％的氯化钠，浸泡2h；硬化采用0.4％δ-葡萄糖酸内酯浸泡4h；渗糖，分别釆用真空渗糖、常温渗糖、低温渗糖三种渗糖方式进行，糖液浓度为50％，糖液的构成主要有庶糖、果葡糖浆以及明胶+羧甲基纤维素钠(CMC-Na)，常温渗糖时间12h，低温渗糖的温度为4℃-8℃，时间48h。所以蓝莓果脯加工废水的主要污染物有VC、氯化钠、δ-葡萄糖酸内酯、废糖液、明胶、CMC-Na，同时含有大量的果渣、果肉、果屑、果胶等物质，COD_Cr常常高达30000-60000mg/L，但具有较好的可生化性，废水中有毒有害物质较少，且盐度不算太高。此类废水因COD_Cr过高，如不加以处理将会严重污染周边水体，使其发黑发臭，严重影响周边环境。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法,将蓝莓果脯加工过程中产生的含有大量的果渣、果肉、果屑、果胶、果酸等物质，同时还含有VC、氯化钠、δ-葡萄糖酸内酯、废糖液、明胶、CMC-Na等污染物的超高浓度有机废水经IC反应器的高效厌氧处理，极大地降低了后续生化处理的负荷，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法，其步骤如下：

1)加片碱中和果酸：在初级废水池中，投加片碱直至将废水pH调整至8.0左右；

2)加入净水剂PAC和絮凝剂PAM，进行混凝、气浮分离：调整好PH值的有机废水进入到溶气罐中，将提前配制的10％PAC和2‰PAM溶液通过自动加药装置投加到溶气罐中的混凝气浮反应区内，并通过搅拌机对有机废水缓慢搅拌；启动空压机，将压缩空气输入溶气罐，待溶气罐压力达0.2～0.3MPa时启动溶气水泵，缓缓打开阀门，将水压入溶气罐进行溶气，使罐内压力保持在0.3～0.4MPa，并观察从溶气罐流入到气浮池中的释放水，出水若为乳白色浊液，即为质量较高的溶气水；利用溶气水形成的微气泡可以粘附经混凝处理后的絮凝体和废水中的其他悬浮物，在浮力的作用下上浮至水面，通过自动刮泥机及时清理浮渣即可实现固液分离，且出水清澈；

3)在内循环厌氧反应器即IC反应器中的步骤：

a.步骤2)中经混凝、气浮处理后的出水从IC反应器底部进水，与颗粒污泥在IC反应器底部进行混合；

b.该泥水混合液进入到IC反应器的第一厌氧区，在高浓度厌氧菌的污泥颗粒作用下，泥水混合液大部分有机物转化为沼气，因此，泥水混合液形成的上升流和沼气的剧烈扰动下，使第一厌氧区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了厌氧菌污泥和有机废水的表面接触，污泥由此而保持着高的活性，随着沼气产量的增多，一部分泥水混合液被沼气提升至顶部的气液分离区；

c.泥水混合液形成的沼气在IC反应器中气液分离区与泥水分离并被导出IC反应器系统，泥水混合液则沿着连接在IC反应器上的回流管返回到最下端的IC反应器的混合区，与反应器底部的污泥和进水两次进行混合，实现了混合液的内部循环与反应；

d.经第一厌氧区处理后的有机废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第二厌氧区，该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第一厌氧区被降解，因此沼气产生量较少，沼气通过沼气管导入气液分离区，对第二厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件；

e.第二厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第二厌氧区污泥床；

4)一级好氧处理：从IC反应器的沉淀区排出的水进入一级好氧处理，池内溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间18h；

5)二级好氧处理：经一级好氧处理后的出水再进入二级好氧池进一步生化处理，溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间15h；

6)经二级好氧池处理后的废水经沉淀池进行沉淀，当沉淀池中废水达到《污水综合排放标准》的一级标准后排放。

进一步的，本发明中，所述步骤3)中，IC反应器就像是由两层UASB反应器串联而成。按功能划分，IC反应器由下而上共分为五个区：混合区、第一厌氧区、第二厌氧区、沉淀区和气液分离区。

本发明的有益效果：

1.采用混凝气浮法处理蓝莓果脯加工废水，能将废水中的果渣、果肉、果屑、果胶、果酸等悬浮物去除干净，预处理效果较好；

2.IC反应器容积负荷高，反应器内厌氧颗粒污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷是普通厌氧反应器的3倍左右，从根本上保障了此类高浓度有机废水的处理效果；

3.IC反应器内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例：如图1所示，一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法，其步骤如下：

1)加片碱中和果酸：在初级废水池中，蓝莓果脯加工后产生的有机废水中含有大量的果酸，蓝莓果脯加工有机废水COD_Cr为30000-60000mg/L，使得有机废水的pH较低，需要投加片碱将废水pH调整至8.0左右；

2)加入净水剂PAC和絮凝剂PAM，进行混凝、气浮分离：调整好PH值的有机废水进入到溶气罐中，将提前配制的10％PAC和2‰PAM溶液通过自动加药装置投加到溶气罐中的混凝气浮反应区内，并通过搅拌机对有机废水缓慢搅拌；启动空压机，将压缩空气输入溶气罐，待溶气罐压力达0.2～0.3MPa时启动溶气水泵，缓缓打开阀门，将水压入溶气罐进行溶气，使罐内压力保持在0.3～0.4MPa，并观察从溶气罐流入到气浮池中的释放水，出水若为乳白色浊液，即为质量较高的溶气水；利用溶气水形成的微气泡可以粘附经混凝处理后的絮凝体和废水中的其他悬浮物，在浮力的作用下上浮至水面，通过自动刮泥机及时清理浮渣即可实现固液分离，且出水清澈；

3)在内循环厌氧反应器即IC反应器。IC反应器就像是由两层UASB反应器串联而成。按功能划分，IC反应器由下而上共分为五个区：混合区、第一厌氧区、第二厌氧区、沉淀区和气液分离区。其反应步骤如下：

a.步骤2)中经混凝、气浮处理后的出水从IC反应器底部进水，与颗粒污泥在IC反应器底部进行混合；

b.该泥水混合液进入到IC反应器的第一厌氧区，在高浓度厌氧菌的污泥颗粒作用下，泥水混合液大部分有机物转化为沼气，因此，泥水混合液形成的上升流和沼气的剧烈扰动下，使第一厌氧区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了厌氧菌污泥和有机废水的表面接触，污泥由此而保持着高的活性，随着沼气产量的增多，一部分泥水混合液被沼气提升至顶部的气液分离区；

c.泥水混合液形成的沼气在IC反应器中气液分离区与泥水分离并被导出IC反应器系统，泥水混合液则沿着连接在IC反应器上的回流管返回到最下端的IC反应器的混合区，与反应器底部的污泥和进水两次进行混合，实现了混合液的内部循环与反应；

d.经第一厌氧区处理后的有机废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第二厌氧区，该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第一厌氧区被降解，因此沼气产生量较少，沼气通过沼气管导入气液分离区，对第二厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件；

e.第二厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第二厌氧区污泥床；

4)一级好氧处理：从IC反应器的沉淀区排出的水进入一级好氧处理，池内溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间18h；

5)二级好氧处理：经一级好氧处理后的出水再进入二级好氧池进一步生化处理，溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间15h；

6)经二级好氧池处理后的废水经沉淀池进行沉淀，当沉淀池中废水达到《污水综合排放标准》的一级标准后排放。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法，其特征是，其步骤如下：

1)加片碱中和果酸：在初级废水池中，投加片碱直至将废水pH调整至8.0左右；

2)加入净水剂PAC和絮凝剂PAM，进行混凝、气浮分离：调整好PH值的有机废水进入到溶气罐中，将提前配制的10％PAC和2‰PAM溶液通过自动加药装置投加到溶气罐中的混凝气浮反应区内，并通过搅拌机对有机废水缓慢搅拌；启动空压机，将压缩空气输入溶气罐，待溶气罐压力达0.2～0.3MPa时启动溶气水泵，缓缓打开阀门，将水压入溶气罐进行溶气，使罐内压力保持在0.3～0.4MPa，并观察从溶气罐流入到气浮池中的释放水，出水若为乳白色浊液，即为质量较高的溶气水；利用溶气水形成的微气泡可以粘附经混凝处理后的絮凝体和废水中的其他悬浮物，在浮力的作用下上浮至水面，通过自动刮泥机及时清理浮渣即可实现固液分离，且出水清澈；

3)在内循环厌氧反应器即IC反应器中的步骤：

a.步骤2)中经混凝、气浮处理后的出水从IC反应器底部进水，与颗粒污泥在IC反应器底部进行混合；

b.该泥水混合液进入到IC反应器的第一厌氧区，在高浓度厌氧菌的污泥颗粒作用下，泥水混合液大部分有机物转化为沼气，因此，泥水混合液形成的上升流和沼气的剧烈扰动下，使第一厌氧区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了厌氧菌污泥和有机废水的表面接触，污泥由此而保持着高的活性，随着沼气产量的增多，一部分泥水混合液被沼气提升至顶部的气液分离区；

c.泥水混合液形成的沼气在IC反应器中气液分离区与泥水分离并被导出IC反应器系统，泥水混合液则沿着连接在IC反应器上的回流管返回到最下端的IC反应器的混合区，与反应器底部的污泥和进水两次进行混合，实现了混合液的内部循环与反应；

d.经第一厌氧区处理后的有机废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第二厌氧区，该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第一厌氧区被降解，因此沼气产生量较少，沼气通过沼气管导入气液分离区，对第二厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件；

e.第二厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第二厌氧区污泥床；

4)一级好氧处理：从IC反应器的沉淀区排出的水进入一级好氧处理，池内溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间18h；

5)二级好氧处理：经一级好氧处理后的出水再进入二级好氧池进一步生化处理，溶解氧控制在2-4mg/L，水力停留时间15h；

6)经二级好氧池处理后的废水经沉淀池进行沉淀，当沉淀池中废水达到《污水综合排放标准》的一级标准后排放。

2.根据权利要求1所述的一种用于蓝莓果脯加工中超高浓度有机废水的处理方法，其特征是：所述步骤3)中，IC反应器就像是由两层UASB反应器串联而成，按功能划分，IC反应器由下而上共分为五个区：混合区、第一厌氧区、第二厌氧区、沉淀区和气液分离区。