CN113735392A - 一种凉果加工废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种凉果加工废水的处理方法，涉及废水处理。工艺流程依次为：进水→调节池→耐酸菌降解池→沉淀池1→好氧生物接触氧化池1→好氧生物接触氧化池2→沉淀池2→混凝池→沉淀池3→出水；调节池采用曝气搅动，池内含有耐酸菌；混凝池投加混凝剂和脱色剂。耐酸菌处理提升pH，代替加碱操作；微生物降解去除胶体态有机物，代替投加化学药剂的混凝沉淀；复配药剂进行尾水脱色，明显改善感官指标；显著减少污泥产生量，降低综合处理费用；抗有机负荷冲击能力强，运行稳定性高，满足《污水综合排放标准》(GB 8978‑1996)的二级标准。显著减少药剂使用量，实现污泥减量及运行费用降低。
Description
技术领域
本发明涉及凉果加工废水处理方法，尤其是涉及采用耐酸菌种与普通活性污泥相结合的 一种凉果加工废水的处理方法。
背景技术
凉果加工是使用食盐、焦亚硫酸钠、保险粉、糖等原料将新鲜水果制作成可长期保存的 干果。凉果加工废水包括盐浸池排水、糖浸池排水、盐浸果子漂洗水等，以漂洗水为主。凉 果加工废水常常有刺激性气味，含有大量食盐、焦亚硫酸钠、糖、甜蜜素、柠檬酸等，水质 呈强酸性，排入水体会造成严重污染。
凉果加工废水是高盐高有机物废水，BOD5/COD高，氮磷浓度低，适合采用生物法进行 处理(罗育池，杨佘维，张鹏等.凉果行业水污染特征及全过程控制技术[J].环境工程技术学 报,2019(9):89-95.)。凉果废水处理工艺通常采用混凝沉淀+生物处理，混凝沉淀投加大量混 凝剂和助凝剂，贡献主要的药剂费用，同时产生大量污泥，处置不当会造成严重二次污染； 生物法处理工艺，包括升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、序批示活性污泥反应器(SBR)、 生物接触氧化、膜生物反应器(MBR)等，酸性凉果废水需要加碱调节pH以适应微生物降 解的环境条件。采用气浮-厌氧-好氧组合工艺处理果脯豆干混合污水，进水COD浓度 5000～6000mg/L，出水COD＜310mg/L(李淑展.气浮-厌氧-好氧组合工艺处理果脯豆干工艺 废水[J].工业水处理,2013(33):59-61.)。凉果废水的酸性pH由酸性有机物(比如果酸、柠檬 酸)、无机酸(焦亚硫酸钠、保险粉)共同作用形成，对于酸性有机物通过耐酸微生物降解矿 化后可提升pH，从而减少碱液投加量。
前期研究发现，凉果废水所有形态有机物(溶解态、胶体态)可通过微生物降解去除， 从而代替混凝沉淀预处理，避免产生大量混凝污泥。
发明内容
本发明的目的在于提供采用耐酸菌种与普通活性污泥相结合，实现有机物高效去除，色 度显著降低，满足高标准排水要求，并显著减少药剂使用量，降低费用的一种凉果加工废水 的处理方法。
本发明包括以下步骤：
1)各工序产生的不同有机物浓度凉果废水在调节池内进行均质均量，在耐酸菌作用下进 行有机物去除的预处理；
2)酸性凉果废水按照设定流量进入耐酸菌降解池，在耐酸菌群综合作用下完成pH提升 至中性及大部分有机物去除；
3)沉淀池1截留耐酸菌群形成的生物污泥，将部分生物污泥输送返回耐酸菌降解池；
4)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池1深度处理凉果加工废水；
5)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池2对残留有机物进行深度净化；
6)沉淀池2截留好氧生物接触氧化池1和好氧生物接触氧化池2的生物污泥，将部分生 物污泥输送返回好氧生物接触氧化池1；
7)混凝池投加混凝剂和脱色剂，强化去除沉淀池2出水中的残留生物污泥，以降低凉果 废水好氧处理过程产生的色度；
8)沉淀池3截留投加混凝剂形成的无机污泥。
在步骤1)中，所述凉果废水在调节池内进行均质均量可采用曝气搅拌。
在步骤1)和2)中，所述耐酸菌群由Geotrichum cucujoidarum NS-2和Phialemoniopsis curvata NS-3组成；所述Geotrichum cucujoidarum NS-2已于2019年5月31日保藏于中国典 型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮编：430072，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M 2019410；所述Phialemoniopsis curvata NS-3已于2019年5月31日保藏于中国典型 培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮编：430072，保藏中心保藏编号为CCTCC NO： M 2019411。
在步骤2)中，所述耐酸菌降解池采用立体弹性填料作为生物膜载体。
在步骤4)中，所述好氧生物接触氧化池1采用立体弹性填料作为生物膜载体，投加城镇 污水处理厂活性污泥及耐酸微生物菌剂共同形成生物膜。
在步骤5)中，所述好氧生物接触氧化池2采用立体弹性填料作为生物膜载体，投加城镇 污水处理厂活性污泥及耐酸微生物菌剂共同形成生物膜。
在步骤7)中，所述混凝剂采用聚合氯化铝(PAC)，脱色剂采用次氯酸钠。
与现有技术相比，本发明具有以下突出的优点和技术效果：
本发明提出耐酸菌种与普通活性污泥相结合的凉果废水处理技术，依靠耐酸菌种直接处理酸 性凉果废水，代替加碱调节pH及混凝沉淀预处理，与传统凉果废水处理技术相比，本发明具 有以下突出的优点：(1)耐酸菌处理提升pH，代替加碱操作；(2)微生物降解去除胶体态有 机物，代替投加化学药剂的混凝沉淀；(3)复配药剂进行尾水脱色，明显改善感官指标；(4) 显著减少污泥产生量，降低综合处理费用；(5)抗有机负荷冲击能力强，运行稳定性高。本 发明主要依靠耐酸菌预处理及普通活性污泥深度处理实现有机物高效去除，色度显著降低， 满足高标准排水要求。排放标准执行《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的二级标准。本 发明可能够显著减少药剂使用量，实现污泥减量及运行费用降低。
附图说明
图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1，所述凉果加工废水处理方法，工艺流程依次为：进水→调节池→耐酸菌降解池→ 沉淀池1→好氧生物接触氧化池1→好氧生物接触氧化池2→沉淀池2→混凝池→沉淀池3→出 水；所述调节池采用曝气搅动，池内含有耐酸菌；所述混凝池投加混凝剂和脱色剂。具体步 骤如下：
1)各工序产生的不同有机物浓度的凉果加工废水在调节池的曝气搅拌作用下充分混合， 停留时间3～4d；沉淀池1的部分沉淀污泥(耐酸微生物)回流调节池，耐酸微生物在未调节 pH条件下氧化强酸性凉果废水的有机污染物。
2)酸性凉果废水按照设定流量进入耐酸菌降解池，在耐酸菌群综合作用下完成pH提升 至中性及大部分有机物去除；耐酸菌降解池采用立体弹性填料作为生物膜载体，耐酸菌降解 池启动阶段投加20％～50％池容的耐酸微生物液体菌剂，7d左右完成填料挂膜；耐酸菌降解 池运行阶段的停留时间为2～4d，COD去除率大于50％。耐酸菌由Geotrichumcucujoidarum NS-2和Phialemoniopsis curvata NS-3组成；所述Geotrichumcucujoidarum NS-2已于2019年5 月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮编：430072，保藏中 心保藏编号为CCTCC NO：M 2019410；所述Phialemoniopsis curvata NS-3已于2019年5月 31日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮编：430072，保藏中心 保藏编号为CCTCC NO：M 2019411。
3)沉淀池1截留耐酸菌群形成的生物污泥，将部分生物污泥输送返回耐酸菌降解池；沉 淀池1截留耐酸菌形成生物污泥，一部分生物污泥返回耐酸菌降解池，污泥回流比为30％～ 50％；剩余生物污泥返回调节池。沉淀池1的剩余污泥每隔15d清除一次。
4)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池1深度处理凉果加工废水；好氧 生物接触氧化1启动阶段接种5％～10％池容的耐酸微生物液体菌剂，同时接种40％～45％池 容的城镇污水处理厂曝气池的沉淀污泥。好氧生物接触氧化1的停留时间为2～3d。
5)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池2对残留有机物进行深度净化， 是凉果废水达标排放的保障性措施；好氧生物接触氧化2启动阶段接种5％～10％池容的耐酸 微生物液体菌剂，同时接种40％～45％池容的城镇污水处理厂曝气池的沉淀污泥。好氧生物 接触氧化2的停留时间为1～2d。
6)沉淀池2截留好氧生物接触氧化池1和好氧生物接触氧化池2的生物污泥，一部分生 物污泥返回好氧生物接触氧化1，污泥回流比为50％～70％，剩余污泥每隔15d清除一次。
7)混凝池投加混凝剂聚合氯化铝(PAC)和脱色剂次氯酸钠，强化去除沉淀池2出水中 的残留生物污泥，降低凉果废水好氧处理过程产生的色度；混凝池采用立式机械搅拌桨充分 混合同时加入的聚合氯化铝和次氯酸钠，反应时间为0.5～1h。聚合氯化铝的投加量为1000～ 2000mg/L；次氯酸钠的投加量为200～500mg/L。
8)沉淀池3截留投加混凝剂形成的无机污泥。沉淀池3采用斜管沉淀池，沉淀时间0.5～ 2h，沉淀污泥每隔2～5d清除一次。
以下给出具体实施例。
实施例1：耐酸微生物培养及耐酸菌降解池启动
耐酸微生物采用如下培养基进行灭菌培养：3g/L麦芽提取物；5g/L胰蛋白胨；10g/L葡 萄糖，种子液投加量为培养基容积的10％，曝气搅拌3天后菌液浓度OD600值≥1.5。
耐酸菌降解池启动：降解池投加弹性立体填料，充填体积比为80％，耐酸微生物液体菌 剂接种量为池容的50％，加入上述培养基，曝气培养7天，完成填料挂膜，培养基pH由初始 2.5升至6.5以上。
实施例2：凉果加工废水的耐酸菌降解预处理
(A)李子凉果加工废水的预处理：初始COD为11000mg/L，pH值4.6，盐度5％，耐酸菌降解处理1天、2天、3天的剩余COD分别为6600mg/L、5100mg/L、4800mg/L，处理1 天后凉果废水pH升至7以上。
(B)橄榄凉果加工废水的预处理：初始COD为12470mg/L，pH值4.37，盐度2.45％，耐酸菌降解处理1天、2天、3天的剩余COD分别为6560mg/L、3790mg/L、2215mg/L。
(C)杨梅凉果加工废水的预处理：初始COD为12300mg/L，pH值3.88，盐度3.18％，耐酸菌降解处理1天、2天、3天的剩余COD分别为5850mg/L、2348mg/L、2180mg/L。
实施例3：凉果加工废水处理的改建工程
改建工程是以李子为原料制作凉果产生的废水，废水产生量约10m3/d，原有处理设施的 工艺流程如下：调节池→混凝沉淀(PAC、PAM、片碱)→厌氧池→好氧池→沉淀池，原处 理工艺存在以下问题：药剂用量大，混凝沉淀预处理产生大量污泥；消耗大量片碱用于提升 进水pH值；调节池加入大量自来水稀释以降低处理水的盐度。鉴于上述问题，将混凝沉淀池 改为耐酸菌降解池；厌氧池改为好氧池，增大好氧池容积。改建工程已稳定运行3个月，部 分COD处理数据如表1所示，进水COD约6000～11000mg/L，出水COD≤200mg/L；进水pH 3.3～4.5，出水pH 6.5～7.5，满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的二级标准。
表1改建工程的COD运行数据(mg/L)
| 进水 | 调节池 | 耐酸池 | 好氧池1 | 好氧池2 | 混凝沉淀 |
| 11085 | 7390 | 1825 | 525 | 300 | 150 |
| 11287 | 7525 | 1785 | 353 | 240 | 120 |
| 11175 | 7450 | 1670 | 640 | 400 | 200 |
| 9300 | 6200 | 2010 | 360 | 280 | 140 |
| 8803 | 5869 | 2435 | 735 | 250 | 125 |
| 7605 | 5070 | 2825 | 1195 | 100 | 50 |
| 6555 | 4370 | 2300 | 1065 | 200 | 100 |
| 6817 | 4545 | 2739 | 280 | 74 | 37 |
| 6015 | 4010 | 2445 | 1275 | 300 | 150 |
| 5835 | 3890 | 2750 | 1225 | 240 | 120 |
大部分COD去除在调节池和耐酸池完成，显示投加的耐酸菌剂具有良好有机物降解能力。 与传统凉果废水处理技术比较，本发明能减少60％以上混凝剂投加量，节省90％以上片碱消 耗，综合处理成本约10元/吨。本发明采用耐盐耐酸微生物菌剂进行强化处理，进水不需要自 来水稀释，完全适应高盐度处理环境(盐度1％～2.3％)；此外，由于避免了进水加碱产生沉 淀物及大幅降低混凝剂使用量，能够显著减少污泥产生量。
Claims (8)
1.一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)各工序产生的不同有机物浓度凉果废水在调节池内进行均质均量，在耐酸菌作用下进行有机物去除的预处理；
2)酸性凉果废水按照设定流量进入耐酸菌降解池，在耐酸菌群综合作用下完成pH提升至中性及大部分有机物去除；
3)沉淀池1截留耐酸菌群形成的生物污泥，将部分生物污泥输送返回耐酸菌降解池；
4)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池1深度处理凉果加工废水；
5)接种普通活性污泥形成生物膜的好氧生物接触氧化池2对残留有机物进行深度净化；
6)沉淀池2截留好氧生物接触氧化池1和好氧生物接触氧化池2的生物污泥，将部分生物污泥输送返回好氧生物接触氧化池1；
7)混凝池投加混凝剂和脱色剂，强化去除沉淀池2出水中的残留生物污泥，以降低凉果废水好氧处理过程产生的色度；
8)沉淀池3截留投加混凝剂形成的无机污泥。
2.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述凉果废水在调节池内进行均质均量采用曝气搅拌。
3.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤1)和2)中，所述耐酸菌群由Geotrichum cucujoidarum NS-2和Phialemoniopsis curvata NS-3组成；所述Geotrichum cucujoidarum NS-2已于2019年5月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M 2019410；所述Phialemoniopsis curvata NS-3已于2019年5月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M 2019411。
4.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述耐酸菌降解池采用立体弹性填料作为生物膜载体。
5.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤4)中，所述好氧生物接触氧化池1采用立体弹性填料作为生物膜载体，投加城镇污水处理厂活性污泥及耐酸微生物菌剂共同形成生物膜。
6.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤5)中，所述好氧生物接触氧化池2采用立体弹性填料作为生物膜载体，投加城镇污水处理厂活性污泥及耐酸微生物菌剂共同形成生物膜。
7.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤7)中，所述混凝剂采用聚合氯化铝。
8.如权利要求1所述一种凉果加工废水的处理方法，其特征在于在步骤7)中，所述脱色剂采用次氯酸钠。
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