Решение для очистки сточных вод от напитков, фруктовых соков
Объем мирового рынка напитков достигнет 1,6 триллиона долларов США к 2025 году и, как ожидается, вырастет до 2,2 триллиона долларов США к 2030 году. Среди них важной подкатегорией являются соки, объем рынка которых в 2023 году составит около 152 миллиардов долларов США, и ожидается, что в ближайшие пять лет он будет стабильно расширяться со скоростью около 5% в год.
Мировая индустрия напитков переживает период структурных преобразований, в ходе которых здоровье, функциональность и устойчивое развитие становятся основными движущими силами. Хотя на газированные напитки по-прежнему приходится значительная доля (около 240 миллиардов долларов США в 2024 году), их рост замедлился, в то время как -функциональные, растительные-соки, не содержащие сахара, и натуральные соки ускоряют свой рост. Сокосодержащие напитки с их «натуральными» и «питательными» свойствами демонстрируют стабильный потенциал роста в контексте повышения осведомленности потребителей о здоровье.
1. Обзор клиентов по очистке сточных вод при производстве соков для напитков
При производстве соковых напитков образуется большое количество сточных вод с высокой-концентрацией органических веществ, в основном в результате очистки фруктов, измельчения и приготовления сока, мытья бутылок для консервирования, чистки оборудования и промывки грунта. Этот тип воды богат органическими веществами, взвешенными веществами, аммиачным азотом и фосфором, имеет высокую концентрацию загрязняющих веществ и хорошую биоразлагаемость, но с трудом поддается очистке. Если их не обрабатывать должным образом и не сбрасывать напрямую, они серьезно загрязнят водоем и потенциально приведут к эвтрофикации. Поэтому страны всего мира требуют от соответствующих предприятий строительства или модернизации очистных сооружений, что породило огромный спрос на профессиональные услуги.
Компания Jinan Guangbo Environmental Protection разработала интегрированный процесс «предварительная-очистка + анаэробная + аэробная + глубокое обесцвечивание» для сточных вод соков для напитков с высоким содержанием сахара, ХПК и яркой цветностью, который может эффективно разлагать органические вещества на основе сахара- и удалять пигментные вещества, обеспечивая стабильные и соответствующие требованиям сточные воды и позволяя повторное использование-по требованию. Эффективный отстойник и модульный реактор собственной разработки-значительно экономят землю, сокращают циклы установки и адаптируются к сезонным колебаниям производственной нагрузки на заводах по производству соков. В то же время он объединяет схемы утилизации биогаза и использования ресурсов для производства шламовых удобрений, обеспечивая эффективность очистки при одновременном снижении эксплуатационных затрат, образуя двойное конкурентное преимущество «соответствующий сброс + переработка ресурсов».
Фотографии производства напитков и соков
II. Очистка сточных вод для производства напитков и соков
Источник сточных вод
В процессе производства напитков, особенно фруктовых соков, большое количество воды используется для очистки сырья, дезинфекции оборудования, смешивания продуктов и т. д. Эти операции неизбежно приводят к образованию большого количества сточных вод. Если с ним не обращаться должным образом и не сбрасывать его напрямую, это станет тяжелым бременем для водной экосистемы. Таким образом, определение источника сточных вод является необходимым условием для разработки научного плана очистки.
1. Сточные воды от очистки фруктов. На начальном этапе производства сока свежие или охлажденные фрукты необходимо мыть несколько раз, чтобы удалить поверхностную грязь, остатки пестицидов и остатки кожуры фруктов. В результате этого процесса образуется большое количество мутных сточных вод, содержащих волокна целлюлозы, пектин, сахар и взвешенные вещества, которые являются одним из основных источников органических загрязнителей.
2. Сточные воды от процессов дробления и приготовления сока. После измельчения, измельчения и прессования фруктов некоторое количество сока проливается или остается в оборудовании, а остатки фруктов, косточки и другие твердые отходы также несут сок и попадают в дренажную систему. Такие сточные воды содержат высокие концентрации фруктозы, глюкозы, сахарозы и органических кислот (таких как яблочная кислота, лимонная кислота), что приводит к значительному увеличению химической потребности в кислороде (ХПК), до десятков тысяч мг/л.
3. Сточные воды от мытья и стерилизации бутылок в консервном цехе. Перед розливом бутылки необходимо стерилизовать высоко-паром или очищать химическими веществами с последующим ополаскиванием чистой водой. Этот процесс не только требует большого количества воды, но также может содержать щелочные чистящие средства, побочные продукты дезинфекции-(такие как надуксусная кислота) и следы растворов сахара, что приводит к периодическим сбросам, которые влияют на общую стабильность качества воды.
4. Периодическая промывка сточных вод производственного оборудования и трубопроводов: Во время каждой партии замены продукции или технического обслуживания оборудования реакторы, транспортирующие трубопроводы, насосы, клапаны и т. д. должны быть тщательно очищены. Такие сточные воды обычно сбрасываются концентрированно, вызывая высокую нагрузку за короткий период времени. Он содержит остаточный сок, ароматизаторы, пищевые добавки и чистящие средства, при этом значения pH сильно колеблются.
5. Вода для промывки полов в цехе: после производства пол очищается, а разбросанный сок, остатки фруктов и пыль смываются в канализацию. Хотя единый объем воды невелик, он все же вносит значительное количество взвешенных веществ (ВВ) и органической нагрузки, особенно летом, когда склонны к явлениям подкисления и порчи.
6. Сточные воды из концентрационно-конденсационной установки. Во время концентрирования сока выпаренный конденсат выглядит прозрачным, но на самом деле содержит летучие органические компоненты и низко-молекулярные-сахары. Анализ показывает, что его ХПК может достигать 1000–1500 мг/л, что делает его «скрытым источником загрязнения», который часто упускают из виду, но который необходимо включать в единую систему очистки.
7. Бытовая канализация и дренаж из других вспомогательных помещений. Вода, используемая сотрудниками фабрики, включая столовую, ванные и душевые, также включается в систему очистки сточных вод. Качество воды в этой части относительно стабильное, в основном содержит азот, фосфорные питательные вещества и масла, хотя концентрация низкая, ее все же необходимо скоординировать, чтобы предотвратить риск эвтрофикации.
Сравнение изображений загрязненной воды и изображений очищенной воды.
III. Технологическая схема очистки сточных вод производства сокосодержащих напитков
Сточные воды, образующиеся в процессе производства соковых напитков, имеют такие характеристики, как высокое содержание органических веществ, большое количество взвешенных веществ, значительные колебания качества и объема воды, а также низкий уровень pH. К основным источникам относятся, среди прочего, очистка фруктов, отжима сока, чистка оборудования и ополаскивание консервных банок. Сточные воды содержат большое количество сахаров, пектиновых веществ, фруктовых остатков, целлюлозы, фруктовых кислот и т. д. Благодаря хорошей биоразлагаемости (с высоким соотношением БПК/ХПК) они пригодны преимущественно для очистки биологическим методом.
Основные модули обработки
1. Этап предварительной очистки: удаление крупных частиц и регулирование качества воды.
Целью данного этапа является снижение нагрузки на последующую биологическую очистку и предотвращение закупорок и ударных нагрузок.
Решетка: улавливает крупные взвешенные твердые частицы, такие как кожура и мякоть фруктов.
Уравнительный бак: сбалансируйте качество и объем воды, чтобы избежать колебаний, вызванных интервалами производства; некоторые системы также включают перемешивание или предварительную-аэрацию, чтобы предотвратить брожение и разложение фруктовых остатков.
Коагуляционная седиментация/аэробное обезвоживание: добавьте ПАУ и ПАМ, чтобы мелкие взвешенные вещества и пектин коагулировались в хлопья, которые затем отделяются посредством седиментации или флотации растворенным воздухом. Аэробная флотация особенно подходит для удаления легких коллоидных веществ.
2. Этап биологической очистки: ядро для разложения органических загрязнителей.
Используйте микробные метаболические процессы для разложения растворимых органических веществ.
Стадия биологической очистки является основой очистки сточных вод, в ней в основном используются технологии биологической очистки, такие как анаэробные биологические реакторы, аэробные методы активного ила и методы биопленки для удаления органических веществ, азота и фосфорных загрязнителей из сточных вод. Конкретные шаги заключаются в следующем:
Анаэробная биологическая очистка: включает анаэробный иловый слой с восходящим потоком (UASB), анаэробный расширенный слой (UASB) и анаэробный псевдоожиженный слой с внутренней циркуляцией (IC). Анаэробная биологическая очистка может еще больше увеличить скорость удаления ХПК, снизить нагрузку на последующую очистку и производить биогаз.
Аэробная биологическая очистка: Технологии аэробной биологической очистки включают метод активного ила и метод биопленки. Метод активного ила использует аэрацию для тщательного смешивания осадка и сточных вод с использованием микроорганизмов для разложения органических веществ; метод биопленки использует микроорганизмы на биопленке для разложения органических веществ. Аэробная биологическая очистка позволяет удалить большую часть органических веществ, а также азотных и фосфорных загрязнителей.
В реальной инженерии часто применяется комбинированный процесс «анаэробный + аэробный», который позволяет экономить-энергию и обеспечивает стабильный и безопасный сброс сточных вод.
3. Этап глубокой очистки: обеспечение качества сточных вод.
Дальнейшая очистка биохимических стоков для обеспечения соответствия стандартам сброса или повторного использования.
Вторичный отстойник: обеспечивает отделение осадка-воды и возврат активного ила.
Аэробный биологический фильтр (BAF): выполняет функции биологического разложения и фильтрации, а также может дополнительно удалять остаточный ХПК и аммиачный азот.
Дезинфекция: используйте ультрафиолет или озон для уничтожения патогенных микроорганизмов, обеспечивая гигиену и безопасность.
Мембранная очистка (дополнительно): например, ультрафильтрация и нанофильтрация для высококачественной очищенной воды-, позволяющая повторно использовать водные ресурсы.
Может быть оснащен технологической схемой очистки сточных вод.
Промышленные сточные воды → Сетчатая машина → Уравнительный резервуар → Коагуляция и флотация → Анаэробная биохимическая очистка → Аэробная биохимическая очистка → Усовершенствованная очистка → Сброс или повторное использование
IV. Конкретные практические исследования по очистке сточных вод при производстве напитков и соков
Проект очистки сточных вод для фермеров из провинции Гуандун в горном источнике ХэЮань
Меры по очистке сточных вод в рамках проекта «ХеЮань фермерского горного источника провинции Гуандун» заключаются в следующем:
• Раздельная очистка сточных вод: Внедрить систему «разделения дождевой воды и сточных вод». Дождевая вода сбрасывается в городской ливневой трубопровод; вода перед мембраной, используемой для производства чистой воды, рассматривается как чистые сточные воды и сбрасывается в городскую ливневую сеть. Производственные сточные воды очищаются на станции очистки сточных вод, созданной нашей компанией по охране окружающей среды Гуанбо, а бытовые сточные воды предварительно -очищаются в трех-септических резервуарах уровня.
• Стандарты очистки сточных вод: очищенные производственные сточные воды должны соответствовать «Предельным нормам сброса загрязняющих веществ в воду» (DB44/26-2001) второго периода стандартов класса I в провинции Гуандун, а затем сбрасываться в городскую канализационную сеть и подвергаться дальнейшей очистке на городских очистных сооружениях. Бытовые сточные воды предварительно-очищаются в трехуровневых септиках для соответствия «Предельным значениям сброса загрязняющих веществ в воду» (DB44/26-2001) второго периода стандартов класса III, а затем сбрасываются в городскую канализационную сеть и, наконец, поступают на городские очистные сооружения для централизованной очистки.
Анаэробный реактор IC третьего-поколения и вспомогательный проект China Grain Sugar Industry Holding Co., Ltd.
I. Обзор проекта:
Название проекта: Анаэробный реактор IC третьего поколения и вспомогательный проект China Grain Sugar Industry Holding Co., Ltd.
II. Введение проекта:
China Grain Tunhe Tomato Co., Ltd. — это 100%-дочерняя компания China Grain Sugar Industry Holding Co., Ltd. Ее основной деятельностью является переработка и продажа томатов и других фруктов и овощей. Это сотрудничество в основном направлено на очистку сточных вод, образующихся при производстве томатной продукции. Этот проект представляет собой анаэробный реактор IC третьего-поколения и является вспомогательным проектом China Grain Sugar Industry Holding Co., Ltd. Проектная мощность очистки этого проекта составляет 4000 м³/сутки (24-часовая непрерывная работа), скорость восходящего потока 3 м/ч и объемная нагрузка 6,17 кг ХПК/(м/сутки).
III. Преимущества технологии защиты окружающей среды Гуанбо:
Компания Guangbo Environmental Protection может очищать сточные воды до соответствия стандартам для повторного использования. Он экономичен, прост и имеет низкие требования к исходному качеству воды, простой процесс очистки и оборудование, удобное управление, небольшой объем обслуживания оборудования, низкое энергопотребление, а также стабильную работу и эффект очистки.
IV. Введение в защиту окружающей среды Гуанбо:
Компания Guangbo Environmental Protection имеет ряд патентов на технические изобретения и полезные модели. Компания накопила большой опыт строительства, особенно в области технологий анаэробной очистки, таких как анаэробные резервуары IC и анаэробные реакторы UASB. Наша технология анаэробных реакторов IC является передовой, с комплексной технологией и более высокой экономической эффективностью, и завоевала благосклонность всех клиентов и субподрядчиков. Мы будем рады связаться с вами, если у вас возникнут какие-либо потребности в очистке сточных вод и добиться взаимовыгодного сотрудничества.
