CN116495947A - 一种酸枣清洗水的废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及废水处理技术领域，具体公开了一种酸枣清洗水的废水处理工艺。一种酸枣清洗水的废水处理工艺，包括如下操作步骤：酸枣清洗水先经两级格栅过滤，进入初沉池沉淀，过滤，进入调节池，经提升泵提升至气浮系统，上清液流至中间水池，加热，经提升泵提升至UASB厌氧池，进入A/O生化系统，再经二沉池、三沉池沉淀，过滤，产生滤液和滤渣D，滤液排出，回收利用。采用本申请酸枣清洗水的废水处理工艺均满足GB8978‑1996《污水综合排放标准》三级标准，以及GB/T 926‑2005《污水排入城市下水道水质标准》中的B标准，既可达到排放标准，又可满足酸枣清洗水回收利用的要求。
Description
技术领域
本申请涉及废水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种酸枣清洗水的废水处理工艺。
背景技术
酸枣仁性平，味酸，内含有多种生物碱，此外还含有脂肪油、蛋白质及微量具刺激性的挥发油，具有养心益肝、宁心安神和敛汗生津的功效，用于改善人体神经衰弱、失眠、多梦、盗汗的治疗，有补肝胆、宁心敛汗，具有较大的药用价值。
在提取酸枣仁前，首先需要将酸枣果肉与酸枣核进行分离，再对酸枣核进一步破壳，通过筛选得到酸枣仁。而目前生产过程中，通常采用湿法脱肉处理，即先用水将果肉泡软，然后利用搅拌作用，使酸枣果肉与酸枣核分离，有效清洗掉酸枣核表面的果肉，将提取酸枣核所产生的废水称为酸枣清洗水。
相关技术中，通常是将酸枣清洗水直接排出，既污染环境，又浪费水资源。
发明内容
为了使酸枣清洗水能够回收利用，本申请提供了一种酸枣清洗水的废水处理工艺。
第一方面，本申请提供一种酸枣清洗水的废水处理工艺，其采用如下技术方案：
一种酸枣清洗水的废水处理工艺，其包括如下操作步骤：
所述酸枣清洗水先经两级格栅过滤，收集滤液A和固渣A，滤液A进入初沉池沉淀，过滤，收集滤液B和固渣B，滤液B进入调节池，停留5-7h，经提升泵提升至气浮系统，上清液流至中间水池，停留1.5-2.5h，加热后经提升泵提升至UASB厌氧池，于35-38℃保温停留1.1-1.3h，随后进入A/O生化系统，A段停留时间为28-30h，O段停留时间为42-44h，再经二沉池、三沉池沉淀，过滤，滤液排出或进行回收利用；
所述气浮系统、二沉池和三沉池产生的滤渣C和滤渣D，进入污泥浓缩池，经脱水形成泥饼，向外输送，污泥浓缩池内的上清液和脱水形成的滤液，则进入调节池。
通过采用上述技术方案，在提取酸枣仁前，首先需要分离酸枣果肉与酸枣核，再对酸枣核进一步破壳，通过筛选得到酸枣仁。目前生产过程中通常采用湿法脱肉处理，即先用水将果肉泡软，然后利用搅拌作用，使酸枣果肉与酸枣核分离，有效冲洗掉酸枣核表面的果肉，将提取酸枣核所产生的废水称为酸枣清洗水。
先将酸枣清洗水经两级格栅过滤，捞出固渣A，滤液A进入初沉池沉淀，过滤，收集滤液B，滤液B进入调节池，停留5-7h均衡水量水质，经提升泵提升至气浮系统，利用浮力原理使悬浮物颗粒浮在水面，以去除轻质悬浮物，上清液流至中间水池停留1.5-2.5h，调节水量，均衡水质，进行加热后，经提升泵提升至UASB厌氧池，于35-38℃保温停留1.1-1.3h，通过厌氧反应将酸枣清洗水中的有机物质氧化成无害物质，可以明显降低酸枣清洗水中的有机物质浓度，从而达到净化酸枣清洗水的目的。
随后进入A/O生化系统，A段停留时间为28-30h，去除酸枣清洗水中的磷，O段停留时间为42-44h，去除酸枣清洗水中的BOD和部分残余磷，再经二沉池、三沉池沉淀，去除固渣，滤液可直接排出，或者回收循环利用。
其中，气浮系统、二沉池和三沉池产生的滤渣C和滤渣D，即为污泥，污泥直接进入污泥浓缩池，脱水形成泥饼，向外输送，污泥浓缩池内的上清液和脱水形成的滤液，进入调节池，均衡水质水量，继续进行废水处理工艺。
作为优选：所述两级格栅为一级回转式粗格栅和二级转鼓细格栅。
通过采用上述技术方案，酸枣清洗水先经过一级回转式粗格栅过滤较大果肉，在通过二级转鼓细格栅进行细过滤，可提高酸枣清洗水在格栅的过滤效果。
作为优选：所述两级格栅过滤后的固渣A和初沉池沉淀的固渣B，经脱水后，烘干，回收处理。
通过采用上述技术方案，经两级格栅过滤后的固渣A和初沉池沉淀的固渣B主要为果渣，经脱水烘干后，可作为饲料原料进行回收处理。
作为优选：所述上清液提升至UASB厌氧池前的加热温度为34-38℃。
通过采用上述技术方案，将上清液加热至34-38℃，保证污泥中细菌的活性，从而更利于酸枣清洗水在UASB厌氧池中分解净化有机物质，将有机物质氧化为无害物质，明显降低酸枣清洗水中有机物质的浓度，从而达到净化酸枣清洗水，保证酸枣清洗水可回收利用的目的。
作为优选：所述滤液B进入调节池后进行预处理，预处理具体为利用臭氧超微细气泡对酸枣清洗水进行预处理。
通过采用上述技术方案，当滤液B进至调节池后，先利用臭氧超微细气泡对滤液B进行预处理，产生大量羟基自由基，降解水中难以分解的颗粒物，促进臭氧溶解，增强氧化能力，去除酸枣清洗水中大部分COD、有机物和污泥，有效杀灭酸枣清洗水中的微生物，提升酸枣清洗水的净化效果。
作为优选：所述滤液B进入调节池后进行预处理的具体操作为：向调节池的酸枣清洗水中通入臭氧超微细气泡，所述臭氧超微细气泡的投入量为每升酸枣清洗水0.4-0.5g/h，预处理2-4h。
通过采用上述技术方案，调节臭氧超微气泡的投入量为每升酸枣清洗水0.4-0.5g/h，预处理2-4h，可进一步提高酸枣清洗水的预处理效果，达到有效净化酸枣清洗水的目的。
作为优选：所述初沉池、二沉池和三沉池中均投加有复合絮凝剂；所述复合絮凝剂包括如下重量份的原料：改性四氧化三铁80-100份、淀粉接枝聚丙烯酰胺5-10份、活性炭3-5份，所述改性四氧化三铁为壳聚糖包覆纳米四氧化三铁而得。
通过采用上述技术方案，初沉池、二沉池和三沉池中投加的复合絮凝剂可提高酸枣清洗水在初沉池、二沉池和三沉池的沉淀效果，满足酸枣清洗水的回收要求。其中，淀粉接枝聚丙烯酰胺含有较高的酰胺基团和羟基团，具有支化的团粒结构，且分子量大，具有较高的絮凝效果。
活性炭起到吸附作用，通过自身结构、拦截和吸附酸枣清洗水中的悬浮物和其他有害物质，提高酸枣清洗水的净化效果。
壳聚糖包覆纳米四氧化三铁得到的改性四氧化三铁，具有良好的磁相应性，加入改性四氧化三铁，可缩短酸枣清洗水在初沉池、二沉池和三沉池的固液分离时间，提高絮凝效率。
作为优选：所述改性四氧化三铁通过如下操作步骤制得：将1-3kg的壳聚糖与3-5kg聚硅铁混合，搅拌均匀，加入1-3kg四氧化三铁，均质，得到改性四氧化三铁。
通过采用上述技术方案，先将壳聚糖与聚硅铁混合，搅拌均匀作为壁材，然后加入四氧化三铁，均质后，得到壳聚糖包覆纳米四氧化三铁的改性四氧化三铁。
作为优选：所述四氧化三铁占壳聚糖和聚硅铁总量的25-50%。
通过采用上述技术方案，调节四氧化三铁占壳聚糖和聚硅氧化铁总量的百分比，提高壳聚糖和聚硅氧化铁包覆四氧化三铁的效果。
作为优选：所述复合絮凝剂通过以下操作步骤制得：将复合絮凝剂各原料混合，搅拌均匀，得到复合絮凝剂。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
（1）本申请通过在确定废水处理工艺的工艺步骤，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为400mg/L、160mg/L、35mg/L、70mg/L、8mg/L、200mg/L，具有较高的净化效果，均满足GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准，以及GB/T 926-2005《污水排入城市下水道水质标准》中的B标准，既可达到排放标准，又可满足酸枣清洗水回收利用的要求。
（2）本申请通过将两级格栅由一级回转式粗格栅和二级回转式细格栅替换为一级回转式粗格栅和二级转鼓细格栅，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为389mg/L、158mg/L、34mg/L、68mg/L、7mg/L、195mg/L，进一步提高了废水净化效果。
（3）本申请通过控制上清液流至中间水池后的加热温度在34-38℃，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为345-359mg/L、155mg/L、33mg/L、67mg/L、6mg/L、193mg/L，进一步提高了废水净化效果。
（4）本申请通过进入调节池先进行预处理，并臭氧超微细气泡投入量，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为315-332mg/L、143-148mg/L、26-29mg/L、56-59mg/L、2-3mg/L、175-180mg/L，进一步提高了废水净化效果。
（5）本申请通过在初沉池、二沉池、三沉池投加复合絮凝剂，即调节复合絮凝剂中改性四氧化三铁的掺量，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为295mg/L、137mg/L、22mg/L、51mg/L、1mg/L、165mg/L，进一步提高了废水净化效果。
（6）本申请通过调节四氧化三铁与壳聚糖和聚硅铁总量的百分比，使酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮和悬浮物分别为289-293mg/L、132-135mg/L、18-20mg/L、45-48mg/L、159-163mg/L，进一步提高了废水净化效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的如下各原料均为市售产品，均为使本申请的各原料得以公开充分，不应当理解为对原料的来源产生限制作用。具体为：淀粉接枝聚丙烯酰胺，有效物质含量为95%；活性炭，粒径为2-4mm；壳聚糖，有效物质含量为99%；聚硅铁，粒径为100目，有效物质含量为26-32%；四氧化三铁，粒径为200目，铁含量为99%。
以下为改性四氧化三铁的制备例
制备例1
制备例1的改性四氧化三铁通过如下操作步骤制备得到：
将2kg的壳聚糖与4kg聚硅氧化铁混合，搅拌均匀，加入1.38kg四氧化三铁，均质，得到改性四氧化三铁。
制备例2-5
制备例2-5与制备例1的改性四氧化三铁的制备方法相同，区别在于四氧化三铁的掺量分别为1.5kg、2.1kg、3.3kg和3.48kg，其余原料种类掺量与制备例1相同。
以下为复合絮凝剂的制备例
制备例6
制备例6的复合絮凝剂通过如下操作步骤制备得到：
按照表1的掺量，将复合絮凝剂各原料混合，搅拌均匀，得到复合絮凝剂。其中，改性四氧化三铁选用制备例1制备的改性四氧化三铁。
制备例7-8
制备例7-8的复合絮凝剂的制备方法与制备例1相同，区别在于各原料掺量不同，详见表1。
表1 制备例6-8复合絮凝剂的各原料掺量（kg）
制备例9-12
制备例9-12的复合絮凝剂的制备方法与制备例7相同，区别在于改性四氧化三铁选用制备例2-5制备的改性四氧化三铁，其余原料种类和掺量与制备例1相同。
实施例1
实施例1的酸枣清洗水的废水处理工艺，通过如下操作步骤制备得到：
酸枣清洗水经两级格栅过滤，收集滤液A和固渣A，固渣A经脱水烘干回收，滤液A进入初沉池沉淀（初沉池流量为4000m3/d，表面负荷为0.8m3/m2·h），过滤，收集滤液B和固渣B，滤液B进入调节池（调节池流量为4000m3/d），停留6h，经提升泵提升至气浮系统（流量为180m3/d），产生滤渣C和上清液，上清液流至中间水池（中间水池流量为8000m3/d），停留2h，加热至32℃，经提升泵提升至UASB厌氧池（UASB厌氧池流量为4000m3/d），于36℃保温停留1.2h，进入A/O生化系统（硝化液回流比r=400%，A段有效容积1200m3/d，B段有效容积1800m3/d），A段停留时间为29h，O段停留时间为43h，再经二沉池（流量为2000m3/d）、三沉池（流量为2000m3/d）沉淀，过滤，产生滤液和滤渣D，将滤渣C和滤渣D收集至污泥浓缩池，脱水，外运，污泥浓缩池上清液及脱水滤液排至调节池，滤液排出，回收利用。其中初沉池、二沉池、三沉池投加的絮凝剂为活性炭。两级格栅为一级回转式粗格栅和二级回转式细格栅。
气浮系统、二沉池和三沉池产生的滤渣C和滤渣D，进入污泥浓缩池（固体负荷48kg/m2·d），经脱水形成泥饼，向外输送，污泥浓缩池内的上清液和脱水形成的滤液，则进入调节池。
实施例2
实施例2与实施例1酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于两级格栅为一级回转式粗格栅和二级转鼓细格栅，其余操作同实施例1。
实施例3
实施例3与实施例2酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于将两级格栅过滤后的固渣A及初沉池沉淀的固渣B，均经脱水后，烘干，回收处理，其余操作同实施例2。
实施例4-7
实施例4-7与实施例3酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于上清液流至中间水池后的加热温度分别为34℃、36℃、38℃和40℃，其余操作同实施例3。
实施例8
实施例8与实施例5酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于滤液B进入调节池后进行预处理，预处理具体为利用臭氧超微细气泡对酸枣清洗水进行预处理，具体为向调节池的酸枣清洗水中通入臭氧超微细气泡，投入量为每升酸枣清洗水0.3g/h，预处理3h，其余操作同实施例5。
实施例9-12
实施例9-12与实施例8酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于臭氧超微细气泡投入量为每升酸枣清洗水0.4g/h、0.45g/h、0.50g/h和0.55g/h，其余操作同实施例8。
实施例13-19
实施例13-19与实施例10酸枣清洗水的废水处理工艺的区别在于初沉池、二沉池、三沉池投加制备例6-12制备得到的复合絮凝剂，其余操作同实施例10。
对比例1
对比例1的酸枣清洗水的废水处理工艺与实施例1的区别在于酸枣清洗水在经过A/O生化系统后，经过二沉池沉淀，并未经过三沉池沉淀，其余操作与实施例1相同。
对比例2
对比例2的酸枣清洗水的废水处理工艺与实施例1的区别在于酸枣清洗水未经过A/O生化系统处理，其余操作与实施例1相同。
对比例3
对比例3的酸枣清洗水的废水处理工艺与实施例1的区别在于酸枣清洗水未经过气浮系统处理，其余操作与实施例1相同。
性能检测
采用以下方法对实施例1-19和对比例1-3所处理的酸枣清洗水进行检测，具体检测结果详见表2-3所示。
CODCr：按照GB11914-89标准，对处理后的酸枣清洗水中的CODCr进行检测；BOD5：按照HJ505-2009标准，对处理后的酸枣清洗水中的BOD5进行检测；氨氮：按照HJ537-2009标准，对处理后的酸枣清洗水中的氨氮进行检测；总氮：按照HJ636-2012标准，对处理后的酸枣清洗水中的总氮进行检测；总磷：按照GB711893-89标准，对处理后的酸枣清洗水中的总磷进行检测；悬浮物：按照GB/T11901-89标准，对处理后的酸枣清洗水中的悬浮物进行检测。
表2酸枣清洗水的废水处理工艺的试验结果
表3酸枣清洗水的废水处理工艺的试验结果
由表2-3的试验结果表明，采用本申请酸枣清洗水的废水处理工艺均满足GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准，以及GB/T 926-2005《污水排入城市下水道水质标准》中的B标准，既可达到排放标准，又可满足酸枣清洗水回收利用的要求。
结合实施例1与实施例2酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例2处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为389mg/L、158mg/L、34mg/L、68mg/L、7mg/L、195mg/L，均低于实施例1，表明实施例2将两级格栅由一级回转式格栅和二级回转式格栅替换为一级回转式格栅和二级转鼓格栅，可提高酸枣清洗水的净化效果。
结合实施例2和实施例3酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例3处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为361mg/L、155mg/L、33mg/L、67mg/L、6mg/L、193mg/L，均低于实施例2，表明实施例3将两级格栅过滤后的固渣A及初沉池沉淀的固渣B，均经脱水后，烘干，回收处理，对提高酸枣清洗水的净化效果并没有太大影响。
结合实施例3和实施例4-7酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例4-6处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为345-359mg/L、155mg/L、33mg/L、67mg/L、6mg/L、193mg/L，均低于实施例3和实施例7，表明实施例4-6上清液流至中间水池后的加热温度在34-38℃时，可提高酸枣清洗水的净化效果。
结合实施例8-12酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例9-11处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为315-332mg/L、143-148mg/L、26-29mg/L、56-59mg/L、2-3mg/L、175-180mg/L，均低于实施例8和实施例12，表明实施例9-11臭氧超微细气泡投入量为每升酸枣清洗水0.4-0.5g/h时，可提高酸枣清洗水的净化效果。
结合实施例13-15酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例14处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和悬浮物分别为295mg/L、137mg/L、22mg/L、51mg/L、1mg/L、165mg/L，均低于实施例13和实施例15，表明初沉池、二沉池、三沉池投加制备例7的复合絮凝剂，即调节制备例7中的改性四氧化三铁的掺量较为合适，可提高酸枣清洗水的净化效果。
结合实施例14和实施例16-19酸枣清洗水的废水处理工艺性能检测数据发现，实施例16-18处理后的酸枣清洗水的CODCr、BOD5、氨氮、总氮和悬浮物分别为289-293mg/L、132-135mg/L、18-20mg/L、45-48mg/L、159-163mg/L，均低于实施例14和实施例19，表明四氧化三铁与壳聚糖和聚硅铁总量的25-50%，可提高酸枣清洗水的净化效果。
另外，结合对比例1和实施例1废水处理工艺处理的酸枣清洗水的各项指标数据发现，本申请酸枣清洗水在经过A/O生化系统，气浮系统处理，以及经过二沉池和三沉池沉淀，均可不同程度提高酸枣清洗水的净化效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于，其包括如下操作步骤：
所述酸枣清洗水先经两级格栅过滤，收集滤液A和固渣A，滤液A进入初沉池沉淀，过滤，收集滤液B和固渣B，滤液B进入调节池，停留5-7h，经提升泵提升至气浮系统，上清液流至中间水池，停留1.5-2.5h，加热后经提升泵提升至UASB厌氧池，于35-38℃保温停留1.1-1.3h，随后进入A/O生化系统，A段停留时间为28-30h，O段停留时间为42-44h，再经二沉池、三沉池沉淀，过滤，滤液排出或进行回收利用；
所述气浮系统、二沉池和三沉池产生的滤渣C和滤渣D，进入污泥浓缩池，经脱水形成泥饼，向外输送，污泥浓缩池内的上清液和脱水形成的滤液，则进入调节池。
2.根据权利要求1所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于：所述两级格栅为一级回转式粗格栅和二级转鼓细格栅。
3.根据权利要求1所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于：所述两级格栅过滤后的固渣A和初沉池沉淀的固渣B，经脱水后，烘干，回收处理。
4.根据权利要求1所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于，所述上清液提升至UASB厌氧池前的加热温度为34-38℃。
5.根据权利要求1所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于：所述滤液B进入调节池后进行预处理，预处理具体为利用臭氧超微细气泡对酸枣清洗水进行预处理。
6.根据权利要求5所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于：所述滤液B进入调节池后进行预处理的具体操作为：向调节池的酸枣清洗水中通入臭氧超微细气泡，所述臭氧超微细气泡的投入量为每升酸枣清洗水0.4-0.5g/h，预处理2-4h。
7.根据权利要求1所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于：所述初沉池、二沉池和三沉池中均投加有复合絮凝剂；所述复合絮凝剂包括如下重量份的原料：改性四氧化三铁80-100份、淀粉接枝聚丙烯酰胺5-10份、活性炭3-5份，所述改性四氧化三铁为壳聚糖包覆纳米四氧化三铁而得。
8.根据权利要求7所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于，所述改性四氧化三铁通过如下操作步骤制得：将1-3kg的壳聚糖与3-5kg聚硅铁混合，搅拌均匀，加入1-3kg四氧化三铁，均质，得到改性四氧化三铁。
9.根据权利要求8所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于，所述四氧化三铁占壳聚糖和聚硅铁总量的25-50%。
10.根据权利要求7-9任一所述的酸枣清洗水的废水处理工艺，其特征在于，所述复合絮凝剂通过以下操作步骤制得：将复合絮凝剂各原料混合，搅拌均匀，得到复合絮凝剂。
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