CN201033757Y - 一种用于果汁废水的污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于果汁废水的污水处理系统。它主要由物化处理系统和生化处理系统组成，物化处理系统包括依次顺序连接的集水池、调节池、混凝反应池、混凝沉淀池、加温池；生化处理系统包括依次顺序连接的厌氧池、曝气池、一级好氧池、中沉池、二级好氧池、终沉池；且物化系统中的加温池与生化处理系统中的厌氧池相连接。与现有技术相比，本实用新型用于果汁废水的污水处理系统对水质变化适应性强，出水稳定，污泥易于处理；经济节约，电耗少、造价低、占地少；同时易于管理，操作方便，设备性能稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉一种专门用于果汁废水的污水处理系统，属于环境保护技术领域。
技术背景
目前果汁生成厂家在生产过程中，洗果、设备洗涤、冷凝、超滤及车间冲洗等环节产生较大量的废水，这些废水如不经有效处理而直接排入该地区的河流，将严重污染该地区流域及下游的水体生态环境，影响当地居民的工作和生活。以苹果为例，苹果汁加工生产的艺流流程如下：
苹果→水力流送→清洗→检送→输送→破碎→榨汁→分离→巴氏杀菌→酶解→超滤→标准化→调配→过滤→超高温瞬时杀菌→脱气→无菌灌装→喷字、贴管→装箱→套膜→热缩→成品。
其中洗水、榨机及榨带等的清洗水水量约占总水量的70-80％；超滤排放的废水水量约占总水量的10-15％；，超滤部分排放的罐底果胶约占总水量的1-2％；，其化学需氧量浓度超过2万，且该部分废水与其它废水不能分离。由此可见，果汁废水相对于其它类型的废水属于高浓度有机废水，排水水量及水质波动性较大，水量的波动系数为可达到3。另外排放的废水中有部分漂洗水由于加入碱而呈碱性，但另外还有部分废水由于用纯水漂洗后PH值较低；车间榨带清洗水悬浮物浓度较高，SS平均浓度为1800-2200mg/L。由于普通的污水处理系统难以解决上述的问题，而目前也没有一种专门针对于果汁废水的污水处理系统。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的空白，提供一种专门用于果汁废水的污水处理系统，避免和减少废水对环境的污染。
本实用新型的技术方案是：一种用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于包括有物化处理系统和生化处理系统，物化处理系统包括依次顺序连接的集水池、调节池、混凝反应池、混凝沉淀池、加温池；生化处理系统包括依次顺序连接的厌氧池、曝气池、一级好氧池、中沉池、二级好氧池、终沉池；且物化系统中的加温池与生化处理系统中的厌氧池相连接。
所述二级好氧池内设有若干呈立体状均匀分布的生物填料，所述生物填料具有巨大表面积。大部分微生物固着在生物填料上，还有部分微生物悬浮，通过这些微生物的好氧代谢对废水中的有机污染物进行降解从而达到去除有机物的目的。由于二级好氧池内填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法、曝气池及生物滤池，故可达到较高的容积负荷。由于接触氧化法大部分微生物固着生长在填料表面，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。这样的结构设计，可以适应不同浓度的果汁废水；同时对水质波动具有较强抗冲击性；废水所需停留时间(HRT)较短，SS、BOD5、CODCr等去除率高；而且运行性能稳定，产生剩余污泥量少，降低了运行费用。
所述物化处理系统的一个或多个池内设有废水的PH调节系统，所述PH调节系统包括碱液投加装置及溶药搅拌器。所述生化处理系统的厌氧池内设有PH控制仪、与PH控制仪通过信号线连接的加药泵以及碱液加药箱。由于果汁废水原水的PH值为中性略偏酸性，同时据有关同类工程实践经验，果汁废水酸化速度很快，为保证后续生化处理系统的正常运行，故在废水进入生化处理系统前设置PH自动调节系统，将废水的PH值调成中性后排入生化处理系统中。
所述加温池内设有若干热交换器。由于果汁废水浓度较高，对生化处理特别是厌氧处理来说，温度是影响微生物生存及生物化学反应最重要的因素之一，为了保证在气温低时，能维持生化处理系统的正常运行，因此，本方案设置了加温池，池内装有热交换器，在气温低时对废水进行加温处理，使废水维持在一定的温度。
由于废水有机污染物含量较高，且悬浮物浓度较高，因此对废水在进入生化处理前进行一定的预处理将有利于降低生化处理的负荷，也可节省工程投资。因此，在物化处理系统中设有混凝沉淀池，所述混凝沉淀池内装有混凝剂投加装置和助凝剂投加装置，通过混凝剂与助凝剂的作用，使废水中的悬浮物形成大颗粒的絮体，从而提高悬浮物的沉降性能，把悬浮物较好的沉淀分离去除。
与现有技术相比，本实用新型用于果汁废水的污水处理系统对水质变化适应性强，出水稳定，污泥易于处理；经济节约，电耗少、造价低、占地少；同时易于管理，操作方便，设备性能稳定。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型用于果汁废水的污水处理系统作进一步说：
附图1为果汁废水处理系统的工艺流程图；
附图2为果汁废水处理系统的物化系统和生化系统结构示意图；
附图3为图2中接触氧化池的结构示意图。
图中：1、集水池；2、格栅；3、调节池；4、旋转细格栅；5、混凝反应池；6、曝气管；7、鼓风机；8、混凝剂投加装置；9、絮凝剂投加装置；10、碱液投加装置；11、碳粉投加装置；12、混凝沉淀池；13、加温池；14、热交换器；15、厌氧池；16、液下搅拌器；17、生物填料；18、曝气池；19、曝气管；20、鼓风机；21、一级好氧池；22、曝气器；23、鼓风机；24、中沉池；25、二级好氧池；26、曝气管；27、生物填料；28、罗茨风机；29、终沉池；30、排放池。
具体实施方式：
如附图1至3所示，以苹果汁废水为例来具体说明本实用新型用于果汁废水的污水处理系统。如附图2所示，该污水处理系统的物化处理系统A包括依次顺序连接的集水池1→调节池3→混凝反应池5→混凝沉淀池12→加温池13，再从加温池13进入生化处理系统B。
集水池内1设有1台机械格栅2、2台污水提升泵、2套液位开关。集水池1的主要功能是拦截废水中的垃圾、杂物等，以保证后续处理设备正常运行。废水经机械格栅2初步去除较大的杂质后，由于还存在很多细小的果粒等，为了减轻后续的处理系统的有机负荷，特在集水池1与调节池3之间的流道上设置一套旋转细格栅4，去除细小的果粒。废水从进水口进入细格栅4，水中的杂物被旋转栅桶截留，废水从栅条流出，被截留的杂物在旋转栅桶内导向板的作用下排出栅桶，进入渣桶，旋转栅桶上附着的杂物可用喷淋管定期进行冲洗。
调节池3的主要功能是调节水量、调匀水质。调节池内设有污水提升泵2台、液位开关1套、穿孔曝气系统1套。
混凝反应池5的主要功能是通过在污水中加入混凝剂及絮凝剂，并增加搅拌措施，使絮凝剂与污水充分混合，形成较大的絮体，提高沉淀效果。混凝反应池内5设有混凝剂投加装置8、絮凝剂投加装置9、碱液投加装置10、碳粉投加装置11。其中碱液可以采用石灰水，另外还可以设置一套pH调节系统和溶药搅拌系统以调节废水的PH值。PH调节系统的主要功能是将废水pH回调至中性范围内，由于废水原水的PH值为中性略偏酸性，根据有关同类工程实践经验，果汁废水酸化速度很快，为保证后续生化处理系统的正常运行，在废水进入生化处理系统前设置PH自动调节系统，将废水的PH值调成中性后排入废水后续处理系统中。本系统为自动调节系统，即当PH值低于设定下限时加药泵自动启动，当PH值达到设定上限时加药泵自动停止。为降低均运行费用，调节PH值的碱液采用石灰水。且为了防止果汁废水酸化，在废水中还需加入一定的缓冲剂。同时由于酸性对设备造成腐蚀，故在生化处理系统前的工序中的设备应考虑采用防腐材料。
混凝沉淀池12的主要功能是通过混凝反应池5内混凝剂及絮凝剂的作用，使污水中大部分悬浮物沉降下来，从而降低废水中悬浮物、CODCr、BOD5及色度等指标。
加温池13的主要功能是为后续的生化处理系统B作准备。由于废水浓度较高，对生化处理特别是厌氧处理来说，温度是影响微生物生存及生物化学反应最重要的因素之一，因此废水的温度较低导致出水难以达标。为此，本方案考虑采用对废水进行加温，在加温池13内设置热交换器14，利用厂区锅炉通过热交换器14对废水的进行加温，根据果汁废水特性，系统可能因废水中缺少营养而影响系统的正常运行，为此还可设碳粉投加装置备用，在需要时往废水中加入碳粉。
如附图2所示，本苹果汁污水处理系统的生化处理系统B包括依次顺序连接的厌氧池15→曝气池18→一级好氧池21→中沉池24→二级好氧池25→终沉池29，加温池13的出水进入厌氧池15，终沉池29的出水进入排放池30。
厌氧池15内配置有PH控制仪，由碱液加药箱与加药泵组成的碱液投加装置、生物填料17若干、液下搅拌器16。由于厌氧池15内设有生物填料17和液下搅拌器16，填料在池内呈立体状均匀分布填满整个池内。生物填料17主要由固定骨架与细纤维组成，具有巨大的表面积，提供微生物栖息生长，使微生物以固着型生长，从而大大提高微生物的量及生物相，有效防止污泥流失。另外池内安装的液下搅拌器16，能使废水与微生物接触更加充分，从而大大提高了对有机物的去除效率。
曝气池18内设有曝气管19，曝气管19的一端与鼓风机20相连，另一端浸在曝气池18内。曝气池18的主要作用是对废水进行曝气，增加废水中的溶解氧，有利于后续的好氧生化处理。
一级好氧池21内设有多个微孔曝气器22，选用活性污泥法(即悬浮生长型好氧生物法)，由好氧和兼氧微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机物(也有些可部分利用无机物)的能力，显示生物其化学活性。曝气方式采用穿孔曝气管26和曝气器22两种方式(间距500mm)。
中沉池24的主要作用是实现泥水分离。池内设有气提泵，把沉淀分离的污泥大部分回流到一级好氧池，作为一级好氧池的微生物补充，以维持此池微生物的数量。另外一小部分则排入污泥浓缩池。
二级好氧池25内设有若干生物填料27以及填料支架27a、多台微孔曝气器，如附图3所示，由于二级好氧池25内挂满具有巨大表面积的生物填料27，大部分微生物固着在填料27上，还有部分微生物悬浮，在曝气充氧的条件下，使水中维持一定的氧量，大量的微生物通过好氧吸附代谢作用对废水中的有机污染物进行降解，从而达到去除有机物的目的。由于池内生物填料27表面积大，池内充氧条件好，所以二级好氧化池25内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，具有较高的容积负荷。相邻生物填料27间距：160mm。
终沉池29的主要作用是实现泥水分离，去进一步去除悬浮物。池内设有气提泵，把沉淀分离的污泥排入污泥浓缩池。
如附图1所示为苹果汁废水处理的工艺过程，原水水质特征如下表(表中pH值为无量纲，其余指标单位均为mg/L)：
| 废水指标 | PH | CODCr | BOD5 | SS |
| 原水水质 | 4.5～8 | 8000 | 4000 | 2000 |
原水经厂区内排污系统汇集至集水池1，池内装有机械格栅2一套，将夹杂在废水较大块的杂质去除后由污水提升泵抽至旋转细格栅4去除细小的固体杂质后排入调节池3，在调节池3各段废水充分混合，调节水量、调匀水质，以避免因水质和水量的变化造成对后续处理的不良影响。混合均匀的废水由潜污泵抽至混凝反应池5，通过混凝剂投加装置8、絮凝剂投加装置9加入混凝剂和絮凝剂与废水充分混合反应，并通过空气搅拌系统进行搅拌，以增加混合反应效果后，排入混凝沉淀池12使悬浮物沉淀下来，沉淀下来的污泥由污泥泵抽到污泥池。
混凝沉淀池12上清液进入加温池13，两台热交换器14及循环水泵使水循环加温，加温后废水进入厌氧池15，同时为增加处理效果，厌氧池15内设有液下搅拌器16及大量的生物填料17，使污水形成内循环，集水系统用于收集经厌氧处理后的废水，废水经厌氧菌分解后自流至曝气池18，曝气池18内设有预曝气管道19，由鼓风机20供氧，增加废水的溶解氧，有利于后续的好氧生化处理，经充氧后自流入一级好氧池21，一级好氧池21内不设生物填料，通过鼓风机23采用曝气器22和曝气管26两层曝气，二级好氧池25内挂满具有巨大表面积的生物填料27，填料上吸附有好氧菌群，由罗茨风机28供氧，通过好氧菌的新陈代谢作用分解废水中的有机污染物。两级好氧池21、25间设有中沉池24，沉降下来的污泥大部分由气提泵抽到一级好氧池，小部分抽到污泥池。经二级好氧处理后的废水含污泥悬浮颗粒，自流至终沉池29将污泥沉降分离，沉降下来的污泥排至污泥池浓缩，经浓缩后的污泥由浓浆泵抽至压滤机干化后外运处理。经终沉池29沉降分离出来的上清液即可达标排放，通过排放池30排放。排放池30的出水符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第二类污染物一级排放标准，排放指标如下表(表中pH值为无量纲，其余指标单位均为mg/L)：
| 废水指标 | PH | CODCr | BOD5 | SS |
| 排放标准 | 6～9 | ≤100 | ≤20 | ≤70 |
上述的污水处理系统不仅适用与苹果汁废水，也适用于其它种类的果汁费水。
Claims (10)
1.一种用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于包括有物化处理系统(A)和生化处理系统(B)，物化处理系统(A)包括依次顺序连接的集水池(1)、调节池(3)、混凝反应池(5)、混凝沉淀池(12)、加温池(13)；生化处理系统(B)包括依次顺序连接的厌氧池(15)、曝气池(18)、一级好氧池(21)、中沉池(24)、二级好氧池(25)、终沉池(29)；且物化系统(A)中的加温池(13)与生化处理系统(B)中的厌氧池(15)相连接。
2.根据权利要求1所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述二级好氧池(25)内设有若干呈立体状均匀分布的生物填料(27)。
3.根据权利要求2所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述生物填料(27)由固定骨架与细纤维组成，骨架固定在二级好氧池(25)内、细纤维固定在骨架上。
4.根据权利要求1所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述物化处理系统(A)的一个或多个池内设有废水PH调节系统，所述PH调节系统至少包括碱液投加装置(10)。
5.根据权利要求4所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池(15)内设有PH控制仪以及与PH控制仪通过信号连接的加药泵和碱液加药箱。
6.根据权利要求1至5任一项所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池(15)内设有若干呈立体状均匀分布的生物填料(17)以及一台或多台液下搅拌器(16)。
7.根据权利要求1所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述加温池(13)内设有若干热交换器(14)。
8.根据权利要求1所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述集水池(1)与调节池(3)之间的流道上设有旋转细格栅(4)。
9.根据权利要求1所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述混凝反应池(5)上设有混凝剂投加装置(8)和絮凝剂投加装置(9)。
10.根据权利要求9所述用于果汁废水的污水处理系统，其特征在于：所述混凝反应池(5)上还设有碳粉投加装置(11)。
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