关于原浆果汁加工废水工艺分析

关于原浆果汁加工废水工艺分析

谢泽财

艾维环境技术（广州）有限公司

一、原浆果汁生产废水的来源与特点

1.废水主要来源

原浆果汁加工是以相应水果为原料，大部分经过表面冲洗、坏果挑选、破碎、榨汁等工序。污水主要来自洗果过程中产生的含泥沙、果胶、糖、杂草、枯叶和茎类清洗废水；设备清洗及浓缩过程产生的主要含糖、淀粉、多酚（有机色素）和HNO3、HCL（酸）、NaOH（碱）的生产废水。

2.废水主要特点

（1）废水水量一般较大、有机物污染物浓度高。废水中含有较多的糖类、果胶、果渣以及水溶物和纤维素、果酸、单宁和矿物盐等。废水中含有的糖类主要为果糖、葡萄糖和蔗糖。

（2）果汁生产废水的悬浮物浓度高，含有大量的碎果屑、果胶和果核等；有机物浓度高，但可生化性好，BOD/COD约为0.5-0.6;各工序排出的废水水质差异较大，整个生产过程的废水水量不稳定，具有间歇性、周期性和季节性；部分废水有机污染浓度极高，罐底物清洗时排出的污水COD最高可达数万mg/L。

（3）原水中含有的果皮及果渣极易发酵产酸，使原水PH快速由中性变成强酸性，对设备产生严重的腐蚀。

二、果汁加工废水处理工艺及系统异常应对方法

果汁加工废水主要采用物化+生化处理方法。首先前端采用加药絮凝沉淀物化或气浮法去除大部分果皮、果碎及其它杂质，然后再进入后续厌氧/水解酸化+缺氧+好氧生物处理。陕西是苹果种植大省，以苹果原料生产果汁的厂家较多。因为果汁生产是季节性的，大部分企业为了节省人员成本,建成后的污水处理系统都由车间工人兼职运行。由于运行操作人员非专业，缺少理论基础知识，经验不足，一旦厌氧阶段出现酸化，整个污水处理系统就会崩溃。因此，针对上述情况，经过工程实践及摸索，找到一种易于管理及可靠的处理运行工艺：

1、污水进入调节池前加装机械格栅，除渣效果较好，而且减少人员的操作强度。

2、调节池加装曝气装置，适当的充氧搅拌使污水中携带的果肉、果渣不易过快腐烂产酸，降低COD的增长速度，同时避免污水的pH快速下降，以减少氢氧化钠的投加量。

3、物化处理主要采用气浮及沉淀池，在气浮池的前端反应区投氢氧化钠调节pH、聚合氯化铝混凝反应、聚丙烯酰胺助凝反应。利用溶气泵产生高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的果肉、果渣染物，使其浮力大于重力和阻力，从而使悬浮物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣机将其刮除，实现固液或液液分离，使含有高有机物浓度的果肉、果渣等得以去除，大大减轻后续生化系统的负荷。

气浮池出水进入沉淀池，该池主要用于观察pH是否符合进入厌氧池或水解酸化池的要求，并对气浮池跑失的悬浮物进行进一步截留，从而对生化系统起到极好的保障作用。

4、物化处理后，就到了后续至关重要的厌氧及好氧生物处理部分，其中厌氧部分是最为核心的部分，因为果汁生产废水COD浓度很高，厌氧效果不好，后续的缺氧及好氧基本也会崩溃。影响厌氧效果的因素很多，如何让没有专业基础的操作人员通过简单的观察就能快速判断出厌氧效果的好坏是重中之重。依据实践总结的大量工程实例，得出了如下方法：

(1)厌氧池产气正常、pH在中性时，表面水体观察呈黑亮色，如果表面水清澈或发酸发黄，基本就是没有效果了，COD去除率极低。

(2)厌氧池极易酸化，酸化的原因是由于挥发酸的累积产生，直观表现就是PH较低。所以不管在任何时段，厌氧池PH都得保证在7左右，只有保证了PH在7左右(这个用试纸就可以直接判断)，厌氧池自然就会不停产生的甲烷气泡，水体也变黑。因为车间高浓度罐底物是间歇排放，所以罐底物排放时要提前准备，在调节水中水量较多时将罐底物慢速均匀混合，不然过高浓度的罐底物直接进去就会快会导致厌氧池出现酸化现象，因此，操作人员需每天用试纸早中晚测三次厌氧池PH，发现有下降趋势就在沉淀池前端补加氢氧化钠溶液，PH稳定则不用，这样操作起来很容易掌握。保持PH的稳定，水池表观现象较好，产气也剧烈，COD去除率有保障。

5、后续缺氧及好氧主要用来去除氨氮、总氮、COD,因为厌氧出水有机物都以小分子形式存在，比较好生化，浓度也比生活污水高，所以会将产生较多的剩余污泥，操作人需要掌握的是用量筒测量SV30,保持在40-50%即可，超过就排至渣池脱水处理。

6、果汁生产季节多数在冬天，北方地区的冬天气温较低，非常不利于微生物处理，尤其是对厌氧菌及好氧池硝化菌的影响最大，因此，在温度较低的时候，需在污水进入厌氧池前增加蒸气,将废水温度提升至300C-350C，厌氧池需采用保温棉加以保温，使池内的水保持在300C以上,以保证厌氧菌的效果。当厌氧池出现挥发性脂肪酸的累积现象(污水表现为酸性，pH在5左右，整个池飘散着一股酸臭味，产气中甲烷含量极少),此时必须停止上水，然后配制碱水投加于厌氧池内并搅拌均匀，使池内污水PH达到7左右停止，若PH继续下降就重复补碱操作，直至PH稳定为止。有条件的情况下可先将厌氧池内的污水排掉一半，然后补满清水搅拌均匀，降低污水中的挥发酸浓度，再进行补碱操作，能缩短恢复时间。

7、果汁生产废水纯于高浓度易生化污水，主要保证厌氧系统的正常运行，后续缺氧及好氧系统都能保持良好的运行效果。