濃縮果汁行業(yè)反滲透工序清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施

盛 耘

(陜西省環(huán)境科學(xué)研究院，陜西 西安 710061)

1 濃縮果汁行業(yè)反滲透工序的用排水現(xiàn)狀

現(xiàn)階段各果汁行業(yè)為了提高生產(chǎn)線的清洗質(zhì)量，減少鈉離子、耐熱耐酸菌對(duì)產(chǎn)品的影響，均采用反滲透機(jī)組來(lái)制備純水的。這樣一來(lái)，企業(yè)自來(lái)水用量和排水量明顯增加。一方面在制備純水的過(guò)程要多消耗50%的自來(lái)水;另一方面，是用于過(guò)濾器的沖洗水也有所增加。在純水制備工藝中，為了保護(hù)反滲透膜，在反滲透的前處理工序都要設(shè)置多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器等，對(duì)自來(lái)水中的雜質(zhì)先進(jìn)行過(guò)濾去除。這些過(guò)濾器上截留的、附著的有機(jī)物、泥砂、膠體等污染物，要經(jīng)常采取反沖洗進(jìn)行清除。

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，對(duì)反滲透工序提出了清潔生產(chǎn)方案來(lái)提高水的利用率，從而減少?gòu)U水排放。

2 清潔生產(chǎn)方案

2.1 改變反沖洗間隔時(shí)間

通過(guò)更新觀念，由原有的按時(shí)間來(lái)確定進(jìn)行反沖洗的做法，改成按過(guò)濾器進(jìn)出口的壓力差大小來(lái)確定是否需要反沖洗。只要多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)出口壓力差在5 kg壓力以下，就不要反沖洗。同時(shí)規(guī)定:壓力差如果一直在5 kg壓力以下，隔15 d左右也最好沖一次。另外，要求避免過(guò)度沖洗，減少每次反沖洗的時(shí)間(根據(jù)出水情況)和反沖洗壓力，控制沖洗強(qiáng)度。這樣一改，平均每天能節(jié)省40多立方米反沖洗用的自來(lái)水。

2.2 改變反沖洗的程序，并立即加以實(shí)施

反滲透系統(tǒng)的前處理既有石英砂過(guò)濾器又有活性炭過(guò)濾器。目前沖洗時(shí)要用原水(自來(lái)水)對(duì)所有過(guò)濾器逐個(gè)分別進(jìn)行反洗、然后正洗。然而從清潔生產(chǎn)和節(jié)水的觀念來(lái)看，就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了。石英砂過(guò)濾器正洗的出水很干凈，白白排掉太可惜。而沖洗后邊的活性炭過(guò)濾器時(shí)，如果用原水進(jìn)行反洗和正洗，又都會(huì)帶進(jìn)原水中的污染物。因此可以用石英砂過(guò)濾器正洗出來(lái)的水沖洗活性炭過(guò)濾器，在石英砂過(guò)濾器反洗后，把正洗出來(lái)的水用來(lái)沖洗(包括反洗和正洗)活性炭過(guò)濾器。這樣不僅節(jié)約了用水，而且提高了沖洗活性炭過(guò)濾器的用水水質(zhì)，還節(jié)省了沖洗時(shí)間。

2.3 節(jié)省絮凝劑和阻垢劑的用量

由于自來(lái)水中含較多的膠體和鈣鎂離子，為了保護(hù)反滲透膜，延長(zhǎng)膜的壽命，在反滲透運(yùn)行時(shí)需要向原水中加入阻垢劑和絮凝劑。阻垢劑和絮凝劑都是高分子有機(jī)物質(zhì)，過(guò)不了反滲透膜，最后就被排到廢水中去，反而還增加了COD的排放量。阻垢劑和絮凝劑現(xiàn)在都是進(jìn)口國(guó)外的產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，每公斤濃縮液要240多元。阻垢劑和絮凝劑加少了起不到阻垢或脫膠作用;加多了，不僅成本加大，而且增加了水體的有機(jī)污染，對(duì)環(huán)境有害。目前阻垢劑和絮凝劑加入量都是4 mg/L，意味著每天至少要加各6 kg阻垢劑和絮凝劑標(biāo)準(zhǔn)液。

由于自來(lái)水的硬度大，阻垢劑是必須加入的。但是經(jīng)過(guò)核算，3個(gè)月里阻垢劑的實(shí)際用量超過(guò)240 kg，大約平均加入量為9 mg/L。檢查他們的計(jì)算后發(fā)現(xiàn):使用4倍濃縮液，一份濃縮液加三份水是對(duì)的，但計(jì)算含量時(shí)應(yīng)乘以“四”，而不是“三”，這里就多了1.33倍;濃縮阻垢劑的比重應(yīng)該是1.35，但他們把毫克和毫升等同了，又誤差1.35倍，兩者相乘，相當(dāng)于誤差1.8倍。通過(guò)清潔生產(chǎn)審計(jì)，立即把阻垢劑加入量減下來(lái)，并通知操作工按新要求配制。而且，保安濾芯的使用壽命反而延長(zhǎng)了。向水中排放的有機(jī)物質(zhì)相應(yīng)也減少了25%。

2.4 反滲透濃水的利用

反滲透工序每小時(shí)要產(chǎn)生25 m3的濃水，現(xiàn)都直接排放，未加以利用。反滲透濃水中并不含有毒有害物質(zhì)，只是富集了難以通過(guò)反滲透膜的自來(lái)水中溶解性鹽類，還有少許有機(jī)物質(zhì)以及溶解在自來(lái)水中的氣體，屬于可用清潔水范疇。反滲透濃水如果不加利用直接排出去，不僅是對(duì)水資源的一種浪費(fèi)，而且加大了污水處理的成本。

揀選臺(tái)(二級(jí))噴淋的用水水質(zhì)要求并不高，因?yàn)榍逑春罄m(xù)工序還有二級(jí)水力輸送—三級(jí)廊道—三級(jí)噴淋—水力輸送—四級(jí)噴淋等工序，揀選臺(tái)用反滲透濃水噴淋，即使在蘋果上沾上一些附著水，也不過(guò)是當(dāng)時(shí)的鹽分略高而已，而在后續(xù)工序的洗滌中，這些附著水基本全被稀釋，對(duì)果汁質(zhì)量的影響基本不存在;另?yè)?jù)了解，以往的果汁生產(chǎn)企業(yè)清洗蘋果要加入酸堿之類的劑，目前有些企業(yè)仍然在使用清洗材料，如果清洗材料加入量為1%，那么水中的鹽(或酸、堿)就會(huì)達(dá)到10 000 ppm，而反滲透濃水的含鹽量大不過(guò)5 000 ppm，反滲透濃水經(jīng)過(guò)了過(guò)濾器過(guò)濾，衛(wèi)生條件還要好于其他水。

3 結(jié)語(yǔ)

清潔生產(chǎn)是西方發(fā)達(dá)國(guó)家在幾十年污染防治經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的最新的、先進(jìn)的環(huán)保理念，清潔生產(chǎn)的核心思想是從源頭、從過(guò)程控制污染物排放，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏。我國(guó)也頒布了清潔生產(chǎn)促進(jìn)法，大力倡導(dǎo)實(shí)施清潔生產(chǎn)審核。本文對(duì)濃縮果汁行業(yè)反滲透工序的用排水現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為解決果汁行業(yè)目前生產(chǎn)過(guò)程的主要環(huán)境和資源問(wèn)題做出了貢獻(xiàn)。

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