濃密機在機采番茄清洗水處理中的應(yīng)用

馬自強，高 江，曹慶武，王陳強

（ 1.新疆冠農(nóng)番茄制品有限公司，巴音郭楞 841311；2.新疆冠農(nóng)果茸集團股份有限公司，巴音郭楞 841000）

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濃密機在機采番茄清洗水處理中的應(yīng)用

馬自強1，高 江1，曹慶武1，王陳強2

（ 1.新疆冠農(nóng)番茄制品有限公司，巴音郭楞 841311；2.新疆冠農(nóng)果茸集團股份有限公司，巴音郭楞 841000）

摘 要：文章介紹了機采番茄清洗水處理的幾種方法，詳細(xì)闡述了濃密機在番茄清洗水處理中的應(yīng)用及存在的問題分析。

關(guān)鍵詞：濃密機 機采番茄 水處理

新疆現(xiàn)有“五大紅色產(chǎn)業(yè)”（番茄、紅花、枸杞、辣椒、紅棗），番茄產(chǎn)業(yè)是新疆的“紅色產(chǎn)業(yè)”之一，是新疆的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，番茄加工量占全國90%左右［1］。新疆地處歐亞大陸中部，干旱少雨，水資源嚴(yán)重缺乏。據(jù)統(tǒng)計2014年新疆番茄醬產(chǎn)量近70萬t。而番茄醬加工業(yè)是水資源消耗較大的行業(yè)，若按30 m3/t用水計算，2014年全疆番茄加工行業(yè)新鮮水用量在2.1×105m3以上，加上近幾年機采番茄的普及，帶來番茄清洗用水量增加，也為企業(yè)污水處理帶來了較大的負(fù)擔(dān)。因此對清洗番茄用水進(jìn)行處理，合理循環(huán)利用是十分必要的。

1　機采番茄清洗水處理方法介紹

目前，國內(nèi)番茄加工企業(yè)清洗水處理方法，主要有以下幾種。

1.1直接排放

此種方法是將番茄原料的清洗水不經(jīng)處理直接排放，但由于清洗水中含有大量泥沙、雜草、少量的可溶性糖、番茄果肉和果膠，經(jīng)微生物發(fā)酵后會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響［2］。

1.2經(jīng)污水處理站處理后排放

目前大多數(shù)番茄加工企業(yè)采用此種方法。番茄制品生產(chǎn)過程中的污水主要來自于清洗番茄的廢水，它無有毒有害物質(zhì)，清洗的廢水中常常混有廢棄的爛果和皮渣，需要進(jìn)行預(yù)處理。國內(nèi)外番茄廢水處理技術(shù)經(jīng)多年摸索、實踐，總結(jié)出番茄廢水經(jīng)物化、生化處理工藝，處理后可達(dá)標(biāo)排放［3］。20世紀(jì)90年代后，生物接觸氧化、兩段氧化、CASS、HCR等先進(jìn)工藝引入番茄廢水生化處理中，使番茄廢水處理效率有了較大提高。此種污水處理方法技術(shù)難度較大，對設(shè)備和工藝的要求高，建設(shè)和運行的費用較高。

1.3采用濃密機進(jìn)行物理分離

濃密機主要用于浸出液濃縮和廢水處理等需要液固分離的工藝。20世紀(jì)70年代，美國開始使用下加料式Enviro-Clear高效濃密機，其處理能力是普通濃密機的2倍；80年代又開發(fā)了中心加料筒型Eimco高效濃密機，處理能力提高到普通濃密機的3倍；到90年代，出現(xiàn)了Opticus計算機智能工藝控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對高效濃密機運行狀態(tài)的自動調(diào)節(jié)。與普通濃密機相比，高效濃密機具有明顯的優(yōu)勢，它占地面積小，消耗動力和易損零部件少，處理能力大，濃縮效率高，其增大的高徑比使細(xì)粒礦漿在機內(nèi)有必要的停留時間，深入沉積層中進(jìn)料更保證了細(xì)粒被沉積層捕捉，高分子絮凝劑的應(yīng)用強化了礦漿凝聚效果，從而產(chǎn)出了更清的溢流水和更濃的底流［4］。此種方法比較適合機采番茄清洗污水泥沙含量大，有機質(zhì)含量多，不易沉降的特點。

2　濃密機的工作原理

濃密機是基于重力沉降作用的固液分離設(shè)備［5］，可將含固重為10%～20%的泥漿通過重力沉降濃縮為含固量為45%～55%的底流泥漿，借助安裝于濃密機內(nèi)慢速運轉(zhuǎn)（1/3～1/5 r/min）的耙的作用，使增稠的底流漿由濃密機底部的底流口卸出，高效濃密機增大料漿中固體顆粒的粒度和濃密機的沉降面積可以提高濃密機的處理能力。在濃密機中添加絮凝劑使微細(xì)顆粒凝聚成團，即可增大沉降顆粒的粒度，在普通濃密機內(nèi)放入傾斜板，就可增加沉降面積，縮短顆粒的沉降距離，提高濃縮效率。高效濃密機和加傾斜板的濃縮檛正是從上述兩個方面顯示了其突出的優(yōu)點［6］。

3　濃密機在機采番茄清洗水處理中的應(yīng)用

目前機采番茄清洗系統(tǒng)大都為3、4級（該公司使用5級循環(huán)水清洗），采用經(jīng)上一級溢流換水，逐級換水后最終進(jìn)入污水處理站的方式。由于近年機采番茄比重增加，污水中泥沙、有機物及懸浮物相對較高，污水站處理負(fù)荷較大，已無法滿足生產(chǎn)的污水處理要求。通過使用濃密機泥漿濃縮固液分離，上清液進(jìn)行回用，濃縮后的泥漿通過壓榨出泥，此過程可將清洗循環(huán)水中的有機物經(jīng)添加絮凝劑（食品級）絮凝與泥餅帶出，降低了清洗水中的有機質(zhì)和COD含量，同時減輕了污水處理站的處理負(fù)荷（圖1）。

移流面移出清水，下沉泥漿經(jīng)泥沙導(dǎo)流器輸入帶式壓榨過濾機，經(jīng)帶式壓榨過濾機重力脫水，輥壓脫水將泥漿中大部分水分?jǐn)D出，形成泥餅。

4　濃密機在番茄清洗水處理中存在的不足

（1）濃密機主要用于礦山尾泥的處理，設(shè)備和技術(shù)方案相對成熟，而其在番茄加工企業(yè)還未見使用先例，還需根據(jù)番茄企業(yè)實際進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的改進(jìn)和工藝的完善。

圖1　清水清洗水處理工藝流程

（2）為了達(dá)到高效分離的要求，生產(chǎn)使用以高效濃密機為宜，處理過程中要通過添加絮凝劑實現(xiàn)濃密機的高效化，藥劑的使用增加了生產(chǎn)成本。特別是番茄清洗水的處理所使用的聚丙烯酰胺類絮凝劑為食品級，1 t食品級絮凝劑的費用為3萬元左右，1 t泥漿水處理費用約為0.3元（根據(jù)企業(yè)所處理泥漿水含沙量確定）。

5　濃密機番茄清洗水處理中的應(yīng)用前景

采用濃密機對機采番茄清洗水進(jìn)行處理，可以有效地減少機采番茄清洗水的用量，降低企業(yè)后端污水處理的負(fù)荷，是企業(yè)節(jié)本降耗的有效途徑，也符合社會發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，對于新疆番茄企業(yè)，面臨水資源缺乏日趨嚴(yán)重的環(huán)境下，具有極高的借鑒和應(yīng)用推廣價值。

參考文獻(xiàn)

［1］ 高慶國，劉艷麗.番茄醬加工業(yè)用水存在的問題及節(jié)水措施分析.新疆環(huán)境保護(hù)，2009，31（3）33～36

［2］ 張小衛(wèi)，王維紅，等.活性污泥法處理番茄醬生產(chǎn)廢水的應(yīng)用與研究.水利與建筑工程學(xué)報，2014，（12）6