如何處理碳酸飲料廢水
飲料生產為典型的間歇生產，生產 廢水水質水量不穩定，給廢水的處理帶來了一定的困難。在軟飲料的生產中，碳酸飲料的產量最大，約占50%。碳酸飲料是由糖漿和碳酸水定量配制而成，其生產過程可分為三個基本工序，即：糖漿的配制、碳酸水的制備、洗瓶灌裝封口等，廢水主要來自灌裝區的洗瓶水、沖洗水、碎瓶飲料和糖漿缸沖洗水以及設備和地面的沖洗水。其中設備和地面的沖洗水水量最大，有機物濃度較低且水量較均勻，其排放量占總廢水量的70%意思。混合廢水有機物的含量高。間歇排放，水質水量極不均勻，尤其是廢水量隨季節的波動大，pH值不穩定。
{碳酸飲料類廢水特點}1、洗瓶水含消毒劑，直接殺滅水處理微生物;2、COD濃度高，不穩定，水質水量波動大;3、高濃度廢水水量小、水質濃度高;有機污染負荷占總量的70%以上;4、其它廢水可生化性較好;
根據碳酸飲料的各個工序所排放廢水的特點，即廢水的COD濃度及水量的變化，廢水可分為四大類：(1)濃度高且均勻排放的廢水;(2)濃度低且均勻排放的廢水;(3)濃度非均勻廢水;(4)未超標廢水。目前，國內外飲料廢水治理工藝主要為好氧處理，只有少數廠家采用厭氧-好氧工藝。
下面以某碳酸飲料公司廢水處理為例，介紹如何處理碳酸飲料廢水：
如何處理碳酸飲料廢水一、工程概況
某碳酸飲料公司廢水處理主要為廠區用水(包括生產用水和生活用水) ,設計規模為2000m3 / d。飲料生產過程中所產生的廢水主要污染物是制造飲料的物料,其主要來源于機械設備的洗凈水,原料貯槽的洗凈水,回收瓶洗凈水溢出及不合格的產品,其它來源如過濾器反洗水,工場清凈用水等。
廢水進出水水質如表1 所示,飲料廠廢水的特性是高BOD 和COD ,同時因其生產線操作的特性和產品的不同,其濃度及水力波動都很大。廢水經處理后,出水已完全可達到污水綜合排放標準( GB8978 -1996) 一級標準。
表1 水質指標及其排放標準mg/ L (p H 除外)
如何處理碳酸飲料廢水二、工藝流程 處理廢水采用厭氧+ 好氧系統去除廢水中的有機物,處理工藝流程見圖1 。
飲料廠生產廢水從車間中排出后排入調節池,然后,廢水經過一個水力式固液分離機隔除大部分廢水中的懸浮固體。從調節池中廢水由泵流至酸化池及上流式厭氧污泥床反應器中(UASB) 。其流量是由微機控制。有機物首先分解為有機酸,然后分解為甲烷和二氧化碳。在反應器頂部設置有一系列的三相分離器,將甲烷氣,污泥和處理后廢水有效地分開。此三相分離器能有效地截留全部有用的甲烷。收集后的甲烷氣可作為鍋爐燃料,在系統中,也設有燃燒器用來處理不被利用的甲烷氣。厭氧后的廢水由一個傳統的活性污泥處理系統作最后處理,將COD 降至20mg/ L 。處理后的廢水排放至水道中。
如何處理碳酸飲料廢水三、基礎構筑物
3.1 調節池常用的調節池,進水為重力流,出水用水泵抽升,另外,對高堿度的間歇排放液應分開貯存后,再定量地排進調節池,以減少p H 調節所需的藥品。
3.2 酸化池主要由產酸細菌將各種復雜的大分子有機物水解、酸化為小分子脂肪酸、醇、醛、氫等物質。酸化池容積500 m3 ,為混凝土結構,尺寸:長×寬×深= 1318 m ×713 m ×515 m;水力停留時間6h ,容積負荷25～50 kg/ (m31 d) ;攪拌器功率3kW(610 W/ m3 ) 。
3.3 上流式厭氧污泥床反應器(UASB) 升流式厭氧污泥床式集生物反應與沉淀于一體,是一種結構緊湊的厭氧反應器。它主要由進水配水系統、反應區、三相分離器、氣室(也稱集氣罩) 、處理水排出系統5 部分組成。與其他類型的厭氧反應器相比,上流式厭氧污泥床具有一系列的優點,其中包括: (1) 污泥床內生物量多,折合濃度計算可達20～30 g/ L ; (2) 容積負荷率高,在中溫發酵條件下,一般可達10 kg/ (m3 ?d) 左右,甚至能夠高達15～40 kg/ (m3 ?d) ,廢水在反應器內的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小; (3)設備簡單,運行方便,勿需設沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應區內設機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,而且不存在堵塞現象。設計COD 容積負荷6 kg/ (m3 ?d) ,UASB 反應池容積667 m3 。設計厭氧處理后去除率達到90 % ,即處理后的COD 濃度為200 mg/ L , BOD 濃度為135mg/ L ,污泥產生量為0104 kg/ kg ,因此總的污泥產量為144 kg/ d。產生的生物氣大約為1440 m3 / d(內含75 %甲烷) 。
3.4 活性污泥好氧系統經過厭氧系統處理后,污水去除80 %～90 %有機物,為確保可達國家一級排放標準,厭氧后的污水由一個傳統的活性污泥處理系統作最后處理,將COD 降至20 mg/ L 左右；钚晕勰嘞到y所產生的剩余污泥將回流到酸化池和其他污水一起送進厭氧系統消化。進水中所含BOD 270 kg/ d ,設計F/ M 比為013kg/ (kg ?d) ,MLVSS 的濃度為2250 mg/ L 。曝氣池的容積為400 m3 ,采用2 個曝氣池,需氧量為540 kg/d。曝氣頭選用標準傳氧速率(深412 m) 為50186 g/(m3 ?m) 曝氣頭,按8 m3 / ( h ?m) 來算所需曝氣頭的數量為56 m。為了保險起見選用80 個曝氣頭。曝氣所需空氣量為44204 m3 / h ,這樣選取2 臺240 m3 / h(515 kW) 的鼓風機。剩余污泥量為55 kg/ d ,污泥含水率為9912 %。
3.5 沉淀池按流量為2000 m3 / d ,表面負荷為110 m3 / (m2 ?h) ,中心管流速為108 m/ h 來計算, 中心管面積為0177 m2 ,沉淀部分有效斷面積為8313 m2 ,沉淀池的直徑為1013 m。
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