隨著水資源的日益匱乏,飲用水一再受到廣泛關注,供水的壓力越來越大食品和飲料生產過程中的廢水回收成為一個重要的緩解方法。英國一家食品生產企業(yè)采用膜生物反應器處理食品加工過程中產生的廢水,使之能達到可飲用的標準并可以進行回收利用。
食品和飲料行業(yè)的廢水回收利用是人們關注的問題。近幾年,該行業(yè)不斷設計、引進新的廢水回收設備,為廢水的安全回收利用樹立信心,同時也減少了將回收廢水重新流入食品行業(yè)的“罵名”。隨著飲用水價格和污水處理成本的逐漸提高,以及對鉆井或直接提取地表水和zui終污水排放的限制,現(xiàn)在的主要問題在于廢水回收利用的經(jīng)濟性。擁有管道供水的廠家,不僅要對送入工廠的飲用水繳費,也要對排出工廠的工業(yè)廢水繳費。因此,廢水的回收利用引起了人們越來越廣泛的關注。水處理技術的發(fā)展,大大縮短了資金回收所需的時間(在許多情況下都不超過兩年)。公司業(yè)務的拓展、工廠的擴張和客戶施加于公司關于減少碳排放量和改善環(huán)境管理方面的壓力,也刺激了廢水的回收利用。水的提取也更多地受到性問題的影響,比如,由于對水的需求量的增加,以及氣候變化所產生的影響,使得地下水水位越來越低?,F(xiàn)在那些已經(jīng)建有廢水預處理設備的公司很關注回收廢水的可飲用性問題。
aquabio公司自1998年以來一直致力于工業(yè)水的回收再利用研究,其廢水處理廠的核心工藝流程是自行研制的錯流式(crossflow)膜生物反應器(mbr)。超濾膜安裝在膜生物反應器的外部,在“真正”意義上一直處于干燥條件下。超濾膜的干燥環(huán)境意味著操作安全衛(wèi)生、有利于膜的保養(yǎng),而且保證沒有部件浸入生物反應池中。
該公司現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了三種操作系統(tǒng)。首先是ambrtm,它利用高速錯流實現(xiàn)高通量。生物反應器可以在高固體懸浮液濃度(mlss)下運行,這一技術是針對低流速和高強度的廢水來開發(fā)的。車間設備極其緊湊,膜面積非常小,膜置換成本很低。如果需要的話,膜組件會根據(jù)生物反應器中的水平面來自動運行調節(jié)進水流量。當設備不是全速運行或者膜通量超過預先的設計值時,個別膜組件會自行停止工作,通過自潔移除生物質,然后等待重新啟動,從而達到設備的節(jié)能要求。ambrtm裝置是標準化生產的,可以裝入集裝箱,并且相對來說投資成本比較低。
ambrletm系統(tǒng)利用間歇式反沖法(intermittentbackflushing)來控制膜污染,因此允許通過縮減廢水的流速實現(xiàn)有效的能源節(jié)約。ambrletm系統(tǒng)適應于對中高mlss濃度的廢水處理,主要用于中高速的流量以及高強度的廢水處理。該系統(tǒng)采用可變速的循環(huán)泵調節(jié)流速從而根據(jù)設備運行負荷實現(xiàn)能源消耗的優(yōu)化。該系統(tǒng)設備緊湊,膜面積小,膜置換成本中等。工廠可通過一個直接鏈路來調節(jié)生物反應器的水平面,通過自動地調節(jié)膜滲透產量(和能量消耗)來適應進水處的流動條件。ambrletm系統(tǒng)尤其適用于不穩(wěn)定的或者多變的廢水流量、高峰運轉或季節(jié)性負荷,或者電費成本中等或較高時的情況。
biovert®系統(tǒng)采用垂直安裝的組件,利用空氣噴射以減少更多的能量消耗。這一過程可用于處理中等mlss濃度的廢水,主要用于處理高流量和中低濃度的廢水(如,主要應用于大型市政廢水處理)。該系統(tǒng)的特點是設備緊湊,具有垂直安裝的膜組件,以及較大的膜安裝面積。由于膜的頂部、底部或膜管的可控空氣噴射,系統(tǒng)在較高的穩(wěn)定水平下運行。對膜進行空氣沖刷和震蕩有效地減少了膜表面污染,并且能量消耗很低。biovert®裝置尤其適用于大量、連續(xù)的污水流量,以及電能成本較高的情況。
隨著水成本的持續(xù)增加,以及食品飲料生產面臨的壓力,地表水或井水抽取量的縮減,污水排放限制和水處理技術的發(fā)展,水的回收利用已成為大多數(shù)中大規(guī)模的食物和飲料生產商優(yōu)先考慮的方面。全面的、大規(guī)模的廢水回收利用裝置已經(jīng)建立,并且其中的一些已可靠運行近十年,樹立了公眾對回用水安全飲用的信心。