濃縮果汁行業(yè)反滲透工序清潔生產(chǎn)方案的實施

盛 耘

(陜西省環(huán)境科學研究院，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、耐熱耐酸菌對產(chǎn)品的影響，均采用反滲透機組來制備純水的。這樣一來，企業(yè)自來水用量和排水量明顯增加。一方面在制備純水的過程要多消耗50%的自來水;另一方面，是用于過濾器的沖洗水也有所增加。在純水制備工藝中，為了保護反滲透膜，在反滲透的前處理工序都要設(shè)置多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器等，對自來水中的雜質(zhì)先進行過濾去除。這些過濾器上截留的、附著的有機物、泥砂、膠體等污染物，要經(jīng)常采取反沖洗進行清除。

針對上述存在的問題，對反滲透工序提出了清潔生產(chǎn)方案來提高水的利用率，從而減少廢水排放。

2 清潔生產(chǎn)方案

2.1 改變反沖洗間隔時間

通過更新觀念，由原有的按時間來確定進行反沖洗的做法，改成按過濾器進出口的壓力差大小來確定是否需要反沖洗。只要多介質(zhì)過濾器進出口壓力差在5 kg壓力以下，就不要反沖洗。同時規(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，要求避免過度沖洗，減少每次反沖洗的時間(根據(jù)出水情況)和反沖洗壓力，控制沖洗強度。這樣一改，平均每天能節(jié)省40多立方米反沖洗用的自來水。

2.2 改變反沖洗的程序，并立即加以實施

反滲透系統(tǒng)的前處理既有石英砂過濾器又有活性炭過濾器。目前沖洗時要用原水(自來水)對所有過濾器逐個分別進行反洗、然后正洗。然而從清潔生產(chǎn)和節(jié)水的觀念來看，就發(fā)現(xiàn)問題了。石英砂過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濾器時，如果用原水進行反洗和正洗，又都會帶進原水中的污染物。因此可以用石英砂過濾器正洗出來的水沖洗活性炭過濾器，在石英砂過濾器反洗后，把正洗出來的水用來沖洗(包括反洗和正洗)活性炭過濾器。這樣不僅節(jié)約了用水，而且提高了沖洗活性炭過濾器的用水水質(zhì)，還節(jié)省了沖洗時間。

2.3 節(jié)省絮凝劑和阻垢劑的用量

由于自來水中含較多的膠體和鈣鎂離子，為了保護反滲透膜，延長膜的壽命，在反滲透運行時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物質(zhì)，過不了反滲透膜，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)在都是進口國外的產(chǎn)品，價格昂貴，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污染，對環(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阻垢劑和絮凝劑標準液。

由于自來水的硬度大，阻垢劑是必須加入的。但是經(jīng)過核算，3個月里阻垢劑的實際用量超過240 kg，大約平均加入量為9 mg/L。檢查他們的計算后發(fā)現(xiàn):使用4倍濃縮液，一份濃縮液加三份水是對的，但計算含量時應乘以“四”，而不是“三”，這里就多了1.33倍;濃縮阻垢劑的比重應該是1.35，但他們把毫克和毫升等同了，又誤差1.35倍，兩者相乘，相當于誤差1.8倍。通過清潔生產(chǎn)審計，立即把阻垢劑加入量減下來，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了。向水中排放的有機物質(zhì)相應也減少了25%。

2.4 反滲透濃水的利用

反滲透工序每小時要產(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反滲透膜的自來水中溶解性鹽類，還有少許有機物質(zhì)以及溶解在自來水中的氣體，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，不僅是對水資源的一種浪費，而且加大了污水處理的成本。

揀選臺(二級)噴淋的用水水質(zhì)要求并不高，因為清洗后續(xù)工序還有二級水力輸送—三級廊道—三級噴淋—水力輸送—四級噴淋等工序，揀選臺用反滲透濃水噴淋，即使在蘋果上沾上一些附著水，也不過是當時的鹽分略高而已，而在后續(xù)工序的洗滌中，這些附著水基本全被稀釋，對果汁質(zhì)量的影響基本不存在;另據(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)就會達到10 000 ppm，而反滲透濃水的含鹽量大不過5 000 ppm，反滲透濃水經(jīng)過了過濾器過濾，衛(wèi)生條件還要好于其他水。

3 結(jié)語

清潔生產(chǎn)是西方發(fā)達國家在幾十年污染防治經(jīng)驗基礎(chǔ)上提出的最新的、先進的環(huán)保理念，清潔生產(chǎn)的核心思想是從源頭、從過程控制污染物排放，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益雙贏。我國也頒布了清潔生產(chǎn)促進法，大力倡導實施清潔生產(chǎn)審核。本文對濃縮果汁行業(yè)反滲透工序的用排水現(xiàn)狀進行分析，為解決果汁行業(yè)目前生產(chǎn)過程的主要環(huán)境和資源問題做出了貢獻。

[1] 包建華，徐云升.濃縮果汁生產(chǎn)過程中能耗的研究[J].科技信息(科學教研)，2007(29):31-32.

[2] 劉占峰，曹志奎.反滲透濃水回用[J].科技創(chuàng)新，2009(16):97-99.

[3] 王庚平，索 超.反滲透濃水處理與利用技術(shù)研究概況[J].甘肅科技，2011(22):74-76.