浓缩果汁行业反渗透工序清洁生产方案的实施

盛 耘

(陕西省环境科学研究院，陕西 西安 710061)

1 浓缩果汁行业反渗透工序的用排水现状

现阶段各果汁行业为了提高生产线的清洗质量，减少钠离子、耐热耐酸菌对产品的影响，均采用反渗透机组来制备纯水的。这样一来，企业自来水用量和排水量明显增加。一方面在制备纯水的过程要多消耗50%的自来水;另一方面，是用于过滤器的冲洗水也有所增加。在纯水制备工艺中，为了保护反渗透膜，在反渗透的前处理工序都要设置多介质过滤器、活性炭过滤器等，对自来水中的杂质先进行过滤去除。这些过滤器上截留的、附着的有机物、泥砂、胶体等污染物，要经常采取反冲洗进行清除。

针对上述存在的问题，对反渗透工序提出了清洁生产方案来提高水的利用率，从而减少废水排放。

2 清洁生产方案

2.1 改变反冲洗间隔时间

通过更新观念，由原有的按时间来确定进行反冲洗的做法，改成按过滤器进出口的压力差大小来确定是否需要反冲洗。只要多介质过滤器进出口压力差在5 kg压力以下，就不要反冲洗。同时规定:压力差如果一直在5 kg压力以下，隔15 d左右也最好冲一次。另外，要求避免过度冲洗，减少每次反冲洗的时间(根据出水情况)和反冲洗压力，控制冲洗强度。这样一改，平均每天能节省40多立方米反冲洗用的自来水。

2.2 改变反冲洗的程序，并立即加以实施

反渗透系统的前处理既有石英砂过滤器又有活性炭过滤器。目前冲洗时要用原水(自来水)对所有过滤器逐个分别进行反洗、然后正洗。然而从清洁生产和节水的观念来看，就发现问题了。石英砂过滤器正洗的出水很干净，白白排掉太可惜。而冲洗后边的活性炭过滤器时，如果用原水进行反洗和正洗，又都会带进原水中的污染物。因此可以用石英砂过滤器正洗出来的水冲洗活性炭过滤器，在石英砂过滤器反洗后，把正洗出来的水用来冲洗(包括反洗和正洗)活性炭过滤器。这样不仅节约了用水，而且提高了冲洗活性炭过滤器的用水水质，还节省了冲洗时间。

2.3 节省絮凝剂和阻垢剂的用量

由于自来水中含较多的胶体和钙镁离子，为了保护反渗透膜，延长膜的寿命，在反渗透运行时需要向原水中加入阻垢剂和絮凝剂。阻垢剂和絮凝剂都是高分子有机物质，过不了反渗透膜，最后就被排到废水中去，反而还增加了COD的排放量。阻垢剂和絮凝剂现在都是进口国外的产品，价格昂贵，每公斤浓缩液要240多元。阻垢剂和絮凝剂加少了起不到阻垢或脱胶作用;加多了，不仅成本加大，而且增加了水体的有机污染，对环境有害。目前阻垢剂和絮凝剂加入量都是4 mg/L，意味着每天至少要加各6 kg阻垢剂和絮凝剂标准液。

由于自来水的硬度大，阻垢剂是必须加入的。但是经过核算，3个月里阻垢剂的实际用量超过240 kg，大约平均加入量为9 mg/L。检查他们的计算后发现:使用4倍浓缩液，一份浓缩液加三份水是对的，但计算含量时应乘以“四”，而不是“三”，这里就多了1.33倍;浓缩阻垢剂的比重应该是1.35，但他们把毫克和毫升等同了，又误差1.35倍，两者相乘，相当于误差1.8倍。通过清洁生产审计，立即把阻垢剂加入量减下来，并通知操作工按新要求配制。而且，保安滤芯的使用寿命反而延长了。向水中排放的有机物质相应也减少了25%。

2.4 反渗透浓水的利用

反渗透工序每小时要产生25 m3的浓水，现都直接排放，未加以利用。反渗透浓水中并不含有毒有害物质，只是富集了难以通过反渗透膜的自来水中溶解性盐类，还有少许有机物质以及溶解在自来水中的气体，属于可用清洁水范畴。反渗透浓水如果不加利用直接排出去，不仅是对水资源的一种浪费，而且加大了污水处理的成本。

拣选台(二级)喷淋的用水水质要求并不高，因为清洗后续工序还有二级水力输送—三级廊道—三级喷淋—水力输送—四级喷淋等工序，拣选台用反渗透浓水喷淋，即使在苹果上沾上一些附着水，也不过是当时的盐分略高而已，而在后续工序的洗涤中，这些附着水基本全被稀释，对果汁质量的影响基本不存在;另据了解，以往的果汁生产企业清洗苹果要加入酸碱之类的剂，目前有些企业仍然在使用清洗材料，如果清洗材料加入量为1%，那么水中的盐(或酸、碱)就会达到10 000 ppm，而反渗透浓水的含盐量大不过5 000 ppm，反渗透浓水经过了过滤器过滤，卫生条件还要好于其他水。

3 结语

清洁生产是西方发达国家在几十年污染防治经验基础上提出的最新的、先进的环保理念，清洁生产的核心思想是从源头、从过程控制污染物排放，从而实现经济效益和环境效益双赢。我国也颁布了清洁生产促进法，大力倡导实施清洁生产审核。本文对浓缩果汁行业反渗透工序的用排水现状进行分析，为解决果汁行业目前生产过程的主要环境和资源问题做出了贡献。

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