申请日2016.05.19
公开(公告)日2016.08.31
IPC分类号C02F9/14; C02F11/12; C02F103/32
摘要
本发明公开了一种果胶废水处理新工艺及处理装置。该工艺为：高浓废水去除果皮杂物后，进入酸碱调节池调节pH到7‑8;投加PAC和PAM絮凝反应，再通过叠螺式脱水机A脱水，脱水后含水率85‑89%的果渣打包外运，滤液进入综合调节池;低浓废水去除果皮杂物后，直接进入综合调节池，与叠螺式脱水机A脱水后的滤液混合后进入后续气浮系统，进一步脱除果胶悬浮物，浮渣通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运，气浮清液进入后续生化系统，降解去除有机物后达标排放;生化系统产生的剩余污泥通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运，滤液回流至生化系统循环处理。本发明成功解决了果胶废水处理不达标、污泥脱水效果不佳的难题，脱水后的污泥更干。
权利要求书
1.一种果胶废水处理新工艺，其特征在于，该工艺过程如下：
高浓废水通过滚动筛或者转鼓格栅拦截去除果皮杂物后，进入酸碱调节池调节pH在7-8范围内，使废水内的果胶析出;投加PAC和PAM使果胶产生絮凝反应;再通过叠螺式脱水机A脱水，使果渣与废水分离，分离后含水率为85～89%的果渣打包外运，滤液进入综合调节池;
低浓废水通过滚动筛或转鼓格栅拦截去除果皮杂物后，直接进入综合调节池，与叠螺式脱水机A脱水后的滤液混合后一起进入后续气浮系统，通过气浮系统的浮选作用将废水内的溶解和非溶解的果胶、悬浮物进一步分离脱除，浮渣通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运，气浮清液进入后续生化处理系统即生化池，通过微生物的新陈代谢作用将废水内的有机物降解去除后达标排放;生化处理系统产生的剩余污泥也通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运;叠螺式脱水机B的滤液回流至生化处理系统循环处理。
2.如权利要求1所述的果胶废水处理新工艺，其特征在于，具体工艺过程如下：
在水果罐头生产厂内设置几个带搅拌的高浓废水调节罐，对厂内高浓废水之酸溢水及碱溢水进行收集和调节：通过储罐自身的容积及系统外投加酸碱的方式调节pH至7-8之间;高浓废水调节罐出水与高浓废水之漂洗水混合后，自流进入高浓废水集水井后，再自流入污水站高浓废水调节池;高浓废水调节池前端设滚动筛或转鼓式格栅除污机对废水中的果皮悬浮物拦截去除，同时进行水质的再次调节，调节后的废水由泵提升至1#或2#叠螺式脱水机，去除掉废水内大部分的胶体后，滤液进入综合调节池;1#、2#叠螺式脱水机并联设置，其中一台为备用;
厂内之低浓废水由厂内收集后，进入低浓废水集水井，再自流入污水站低浓废水调节池;低浓废水调节池前端设滚动筛或转鼓式格栅除污机对废水中的果皮悬浮物拦截去除，同时进行水质的调节，调节后的废水由泵提升至综合调节池;从1#或2#叠螺式脱水机出来的滤液与低浓废水在综合调节池内再次进行混合均质后，由泵提升进入气浮系统，对废水内剩余SS和胶体再次进行去除;气浮系统出水进入生化处理系统，通过微生物的代谢功能，降解去除废水内的COD、BOD和NH4+-N污染物质，出水经沉淀池沉淀之后，清水达标排放;
气浮系统排出的浮渣和生化处理系统排出的剩余污泥进入3#叠螺式脱水机脱水处理，脱水果渣外运处置，滤液回流至生化处理系统循环处理。
3.如权利要求1或2所述的果胶废水处理新工艺，其特征在于，每台叠螺式脱水机的前端均设有混合槽;混合槽设有药剂入口，分别与PAC和PAM药剂制备装置连接;果胶废水在进入叠螺式脱水机压榨脱水之前，先在混合槽中投加PAC和PAM药剂使果胶产生絮凝反应，再通过叠螺式脱水机脱水，使果渣与废水分离;综合调节池设有曝气鼓风机，使水质均匀;生化处理系统即生化池上，设有曝气鼓风机，对池体进行曝气供氧。
4.如权利要求1或2所述的果胶废水处理新工艺，其特征在于，每台叠螺式脱水机均为果胶专用叠螺式污泥脱水机;
所述果胶专用叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，采用一种变径变螺距螺旋轴，其螺旋片的螺距沿出泥箱方向逐渐减小;该螺旋轴从轴长的1/3位置起，其直径沿出泥箱方向逐渐增大;且该螺旋轴后2/3段即脱水段的长度增加10-15%。
5.如权利要求4所述的果胶废水处理新工艺，其特征在于，所述果胶专用叠螺式污泥脱水机，它包括由固定环、活动环和上述螺旋轴构成的过滤本体，还包括罩壳、滤液收集槽、滤液排出口、进泥箱、出泥箱和变频电机;所述罩壳内部依次排列若干个固定环，相邻两个固定环之间配置有与固定环同心且可动的活动环，活动环的内径比固定环的内径小;螺旋轴从固定环和活动环的中心孔中穿过;过滤本体底部设有滤液收集槽和滤液排出口;进泥箱和出泥箱分别设置在螺旋轴的两端;所述螺旋轴与安装在出泥箱一侧的变频电机连接。固定环的外径比活动环的外径大，相邻两个固定环之间在大于活动环外径的外端边缘处设置有调整块，每块调整块均与连接杆固定连接，连接杆两端分别固定安装在进泥箱和出泥箱上。
6.一种如权利要求2所述的果胶废水处理新工艺中所用的果胶废水处理装置，其特征在于，它包括依次连接的高浓废水调节罐、高浓废水集水井、高浓废水调节池、1#提升泵、1#或2#叠螺式脱水机，还包括依次连接的低浓废水集水井、低浓废水调节池、2#提升泵、综合调节池、3#提升泵、气浮系统、生化处理系统、沉淀池;1#、2#叠螺式脱水机并联设置，其中一台为备用;
高浓废水调节池前端设有滚动筛或转鼓式格栅除污机;高浓废水调节池的出水口通过1#提升泵与1#和2#叠螺式脱水机的进泥口连接;1#和2#叠螺式脱水机的滤液出口与综合调节池的进水口连接;
低浓废水调节池前端设有滚动筛或转鼓式格栅除污机;低浓废水调节池的出水口通过2#提升泵与综合调节池的进水口连接;综合调节池的出水口通过3#提升泵与气浮系统的进水口连接;气浮系统的出水口与生化处理系统的进水口连接;生化处理系统的出水口与沉淀池的进水口连接;沉淀池的出水口与排放水管网连接;
气浮系统的集渣槽出口与3#叠螺式脱水机的进泥口连接;生化处理系统的污泥出口，和沉淀池的污泥出口汇合后，与3#叠螺式脱水机的进泥口连接;3#叠螺式脱水机的滤液出口与生化处理系统的进水口连接;
1#、2#和3#叠螺式脱水机的前端均设有混合槽;混合槽设有药剂入口，分别与PAC和PAM药剂制备装置连接;
高浓废水调节池、综合调节池，均设有曝气鼓风机;生化处理系统即生化池上，也设有曝气鼓风机;
所述1#、2#、3#叠螺式脱水机，均为果胶专用叠螺式污泥脱水机;所述果胶专用叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，采用一种变径变螺距螺旋轴，其螺旋片的螺距沿出泥箱方向逐渐减小;该螺旋轴从轴长的1/3位置起，其直径沿出泥箱方向逐渐增大;且该螺旋轴后2/3段即脱水段的长度增加10-15%。
7.如权利要求6所述的果胶废水处理装置，其特征在于，所述果胶专用叠螺式污泥脱水机，它包括由固定环、活动环和上述螺旋轴构成的过滤本体，还包括罩壳、滤液收集槽、滤液排出口、进泥箱、出泥箱和变频电机;所述罩壳内部依次排列若干个固定环，相邻两个固定环之间配置有与固定环同心且可动的活动环，活动环的内径比固定环的内径小;螺旋轴从固定环和活动环的中心孔中穿过;过滤本体底部设有滤液收集槽和滤液排出口;进泥箱和出泥箱分别设置在螺旋轴的两端;所述螺旋轴与安装在出泥箱一侧的变频电机连接。固定环的外径比活动环的外径大，相邻两个固定环之间在大于活动环外径的外端边缘处设置有调整块，每块调整块均与连接杆固定连接，连接杆两端分别固定安装在进泥箱和出泥箱上。
8.如权利要求7所述的果胶废水处理装置，其特征在于，相邻两个固定环之间的间隙设置为2.0mm～4.0mm，相邻两个固定环与活动环之间的间隙设置为0.1mm～1mm。
9.如权利要求8所述的果胶废水处理装置，其特征在于，该果胶专用叠螺式污泥脱水机从进泥端到出泥端的压缩比达3.5:1，即进泥端滤室容积与出泥端滤室容积的容积比为3.5:1。
10.如权利要求6、7、8或9所述的果胶废水处理装置，其特征在于，所述气浮系统是一种射流溶气式气浮机，它包括射流溶气系统、微纳米气泡释放器、进水泵、流量计、混合槽、固液分离槽、刮渣机、集渣槽、出水调节堰、清水槽、回流泵;射流溶气系统包括溶气罐，溶气罐入口设有射流器;固液分离槽包括接触区、分离区;微纳米气泡释放器包括散气管、散气头，在散气管上增设气量调节阀，散气头的孔径增大25-35%。
说明书
一种果胶废水处理新工艺及处理装置
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种果胶废水处理新工艺及处理装置。
背景技术
随着我们对罐头产品需求的提升，罐头产品产量不断增加，企业在生产过程中排放的废水也逐渐超过原有设计能力，原有废水处理系统的处理能力难以达到设计要求。新建投产的果胶废水处理系统大多采用现有常规的处理工艺，处理效果也很不理想：废水处理不达标，污泥脱水困难。
罐头生产企业排放的果胶废水处理的难点主要在于：(1)废水成分复杂，分为高浓废水、低浓废水，高浓废水又有酸洗水、碱洗水和漂洗水，pH变化范围在2-12之间;(2)罐头加工过程中产生的果胶废水含有大量的水果的瓤、衣和经络等，这些物质溶解于水内形成大量溶解性果胶和糖类，使得废水具有高有机物含量、高SS(悬浮物)含量的特点，但溶解的果胶难以通过常规的工艺加以去除;(3)罐头加工因季节变化而产品、产量不同，使得排放的果胶废水水质水量也随着季节发生变化。
如图1所示，现有果胶废水常规处理工艺流程为：进水→粗格栅→细格栅→酸碱调节池→水解酸化池→生化池(曝气池)→二沉池→出水;剩余污泥→带式压滤机/板框压滤机进行污泥脱水→滤液回流→酸碱调节池。
现有果胶废水常规处理工艺具有流程简洁、运行管理方便、建设初期处理效果较好等特点，但也存在如下诸多的不足之处：
(1)常规的栅条形粗细格栅对水果瓤衣、经络等去除效果不佳;
(2)废水内溶解性果胶去除效果不佳，在一定的条件下长期运行后析出并裹覆在曝气器上，导致生化系统曝气效果降低，微生物需氧量不足;
(3)大量的溶解性果胶难以通过上述工艺有效去除，导致最终出水难以达标;
(4)因果胶废水的行业特性，使得生化系统产生的剩余污泥具有粘滞性强、难以脱水的性质，污泥脱水设备选型不当导致脱水困难。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种能解决果胶废水处理不达标、污泥脱水效果不佳等难题的果胶废水处理新工艺及处理装置。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
本发明针对现有果胶废水常规处理工艺的不足，结合果胶废水的特性，在现有果胶废水常规处理工艺(进水→粗格栅→细格栅→酸碱调节池→水解酸化池→生化池→二沉池→出水;剩余污泥→带式压滤机/板框压滤机)的基础上，提出了一种果胶废水处理新工艺如下：
进水→滚动筛→(浓水)pH预调节罐→(浓水)叠螺式脱水机→(浓水、淡水)综合调节池→气浮池→生化池→二沉池→出水，气浮浮渣/剩余污泥→叠螺式脱水机。
上述果胶废水处理新工艺的具体工艺过程如下(如图2所示)：
高浓废水通过滚动筛或者转鼓格栅拦截去除果皮杂物(果皮、囊衣和经络等)后，进入酸碱调节池(即pH预调节罐)调节pH在7-8范围内，使废水内的果胶析出(果胶废水在pH为中性或略偏碱性时，废水内的果胶会析出);投加PAC和PAM使果胶产生絮凝反应;再通过叠螺式脱水机A脱水，使得果渣与废水分离，分离后含水率为85～89%的果渣打包外运，滤液进入综合调节池(混合池);
低浓废水通过滚动筛或转鼓格栅拦截去除果皮杂物(果皮、囊衣和经络等)后，直接进入综合调节池(混合池)，与叠螺式脱水机A脱水后的滤液混合后一起进入后续气浮系统，通过气浮系统的浮选作用将废水内的溶解和非溶解的果胶、悬浮物(SS)等进一步分离脱除，浮渣通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运，气浮清液进入后续生化处理系统(生化池)，通过微生物的新陈代谢作用将废水内的COD、BOD等有机物降解去除后达标排放。上述叠螺式脱水机A和叠螺式脱水机B均为果胶专用叠螺式污泥脱水机。生化处理系统产生的剩余污泥也通过叠螺式脱水机B脱水后打包外运。
上述果胶废水处理新工艺中所用的果胶废水处理装置，即本发明一种果胶废水处理装置，它包括依次连接的高浓废水调节罐(相当于酸碱调节池)、高浓废水集水井、高浓废水调节池(相当于酸碱调节池)、1#提升泵、1#或2#叠螺式脱 水机，还包括依次连接的低浓废水集水井、低浓废水调节池、2#提升泵、综合调节池、3#提升泵、气浮系统、生化处理系统、沉淀池;1#、2#叠螺式脱水机并联设置，其中一台为备用;
高浓废水调节池前端设有滚动筛或转鼓式格栅除污机;高浓废水调节池的出水口通过1#提升泵与1#和2#叠螺式脱水机的进泥口连接;1#和2#叠螺式脱水机的滤液出口与综合调节池的进水口连接;
低浓废水调节池前端设有滚动筛或转鼓式格栅除污机;低浓废水调节池的出水口通过2#提升泵与综合调节池的进水口连接;综合调节池的出水口通过3#提升泵与气浮系统的进水口连接;气浮系统的出水口与生化处理系统的进水口连接;生化处理系统的出水口与沉淀池的进水口连接;沉淀池的出水口与排放水管网连接;
气浮系统的集渣槽出口与3#叠螺式脱水机的进泥口连接;生化处理系统的污泥出口，和沉淀池的污泥出口汇合后，与3#叠螺式脱水机的进泥口连接;3#叠螺式脱水机的滤液出口与生化处理系统的进水口连接;
1#、2#和3#叠螺式脱水机的前端均设有混合槽;混合槽设有药剂入口，分别与PAC和PAM药剂制备装置连接;果胶废水在进入叠螺式脱水机压榨脱水之前，先在混合槽中投加PAC和PAM药剂使果胶产生絮凝反应，再通过叠螺式脱水机脱水，使果渣与废水分离;
高浓废水调节池、综合调节池，均设有曝气鼓风机，使水质均匀;生化处理系统(生化池)上，设有曝气鼓风机，对池体进行曝气供氧;
所述1#、2#、3#叠螺式脱水机，均为果胶专用叠螺式污泥脱水机。
所述果胶专用叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，它采用一种变径变螺距螺旋轴，其螺旋片的螺距沿出泥箱方向逐渐减小;该螺旋轴从轴长的1/3位置起，其直径沿出泥箱方向逐渐增大;且该螺旋轴后2/3段(即脱水段)的长度增加10-15%。
所述果胶专用叠螺式污泥脱水机，它包括由固定环(环形固定叠片)、活动环(环形活动叠片)和上述螺旋轴构成的过滤本体，还包括罩壳、滤液收集槽、滤液排出口、进泥箱、出泥箱和变频电机;所述罩壳内部依次排列若干个固定环，相邻两个固定环之间配置有与固定环同心且可动的活动环，活动环的内径比固定环的内径小;螺旋轴从固定环和活动环的中心孔中穿过;过滤本体底部设有滤液 收集槽和滤液排出口;进泥箱和出泥箱分别设置在螺旋轴的两端;所述螺旋轴与安装在出泥箱一侧的变频电机连接。固定环的外径比活动环的外径大，相邻两个固定环之间在大于活动环外径的外端边缘处设置有调整块，每块调整块均与连接杆固定连接，连接杆两端分别固定安装在进泥箱和出泥箱上。
进一步地，相邻两个固定环之间的间隙设置为2.0mm～4.0mm，相邻两个固定环与活动环之间的间隙设置为0.1mm～1mm。
进一步地，该果胶专用叠螺式污泥脱水机从进泥端到出泥端的压缩比达3.5:1，即进泥端滤室容积与出泥端滤室容积的容积比为3.5:1。
本发明中的气浮系统，即一种射流溶气式气浮机，它包括射流溶气系统(包括溶气罐，溶气罐入口设有射流器)、微纳米气泡释放器、进水泵、电磁流量计、混合槽、固液分离槽(包括接触区、分离区)、刮渣机、集渣槽、出水调节堰、清水槽、回流泵;微纳米气泡释放器包括散气管、散气头，在散气管上增设气量调节阀，散气头的孔径增大25-35%。
本发明的有益效果：
本发明的果胶废水处理新工艺，成功地解决了果胶废水处理不达标、污泥脱水效果不佳的难题。本发明脱水处理后的污泥具有更高的污泥干度。
该果胶废水处理新工艺及处理装置，与原有常规处理工艺及处理装置相比，在以下几个方面进行了优化：
(1)该工艺包主要是针对果胶废水的预处理，通过该预处理可最大程度地将废水内的有形杂物、溶解和非溶解果胶去除，减少废水内有机物含量减低后续生化处理负荷。
(2)高效的预处理工艺，为出水达标提供保障的同时可降低废水处理日常维护及运行费用。
(3)预处理所用果胶专用叠螺式污泥脱水机是上海同臣环保股份有限公司在现有叠螺式污泥脱水机的基础上，依靠公司强大的技术研发实力和行业经验进行更加深入、具有针对性的改进和定制，并根据客户的实际需求，对设备进行系统集成的一个成套化的、整体的果蔬加工行业过滤脱水整体解决方案。该果胶专用叠螺式污泥脱水机主要有如下特点和优势：
1)可同时解决生化工艺前废水中的过饱和果胶问题和整个污水厂的污泥脱水 问题;
2)可解决过饱和果胶浮渣受外力挤压或搅拌重新溶解且难浓缩的问题;
3)和滚动筛或者转鼓格栅结合使用，可解决人工打捞浮渣，占地晾晒及运输成本，并实现系统的安全、稳定、自动化运行;
4)可彻底避免由于带式压滤或板框压榨滤布堵塞或果胶团破裂所致无法连续稳定运行的问题。
(4)预处理所用气浮机为上海同臣环保股份有限公司与同济大学共同研究开发的新型TEQF高效气浮机(一种射流溶气式气浮机)，原理类同传统的加压溶气气浮，但内部构造作了重大改进，使得该气浮机运行更稳定，处理效率同比可提高30%以上。该气浮系统具有结构紧凑，溶气效率高，造型美观，占地面积小，运输方便、安装简单，电耗省，操作方便(加气、刮渣电器自动化)，可实现无人值守，处理效果好等优点。该气浮装置占地小，出水好，投资省;采用高效的溶气系统，溶气效率达到95%以上;降低表面浮渣含水率;采用专用的高效无堵塞释放器，维护简单;处理效果稳定，全自动控制，可实现无人值守。
(5)在生产初期废水中有机物含量较低时(低浓废水)，可调整预处理工艺工序，将低浓废水直接进入气浮系统，再用果胶专用叠螺式污泥脱水机处理气浮产生的浮渣，从而在不影响出水达标的前提下尽量提高果胶专用叠螺式污泥脱水机压榨果渣的干度。