飲料生產(chǎn)在我國(guó)起步較晚，活污技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)相對(duì)薄弱， 飲料廢水主要污染物為COD。根據(jù)飲料品種的不同，飲料廢水有機(jī)物濃度可分為高濃度、中濃度和低濃度，如乳品飲料廢水COD較高，無(wú)酸碳酸飲料廢水COD中等，茶飲料COD較低。飲料廢水屬于生化性較好的廢水。
下面著重講述UASB2好氧工藝處理碳酸飲料廢水
1 飲料廢水處理：工程概況
某碳酸飲料公司廢水處理主要為廠區(qū)用水(包括生產(chǎn)用水和生活用水) ,設(shè)計(jì)規(guī)模為2000m3 / d。飲料生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水主要污染物是制造飲料的物料,其主要來(lái)源于機(jī)械設(shè)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(chǎn)品,其它來(lái)源如過(guò)濾器反洗水,工場(chǎng)清凈用水等。
廢水進(jìn)出水水質(zhì)如表1 所示,飲料廠廢水的特性是高BOD 和COD ,同時(shí)因其生產(chǎn)線操作的特性和產(chǎn)品的不同,其濃度及水力波動(dòng)都很大。廢水經(jīng)處理后,出水已完全可達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB8978 -1996) 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
表1 水質(zhì)指標(biāo)及其排放標(biāo)準(zhǔn)mg/ L (p H 除外)
2 飲料廢水處理：工藝流程 處理廢水采用厭氧+ 好氧系統(tǒng)去除廢水中的有機(jī)物,處理工藝流程見圖1 。
飲料廠生產(chǎn)廢水從車間中排出后排入調(diào)節(jié)池,然后,廢水經(jīng)過(guò)一個(gè)水力式固液分離機(jī)隔除大部分廢水中的懸浮固體。從調(diào)節(jié)池中廢水由泵流至酸化池及上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中(UASB) 。其流量是由微機(jī)控制。有機(jī)物首先分解為有機(jī)酸,然后分解為甲烷和二氧化碳。在反應(yīng)器頂部設(shè)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(tǒng)中,也設(shè)有燃燒器用來(lái)處理不被利用的甲烷氣。厭氧后的廢水由一個(gè)傳統(tǒng)的活性污泥處理系統(tǒng)作最后處理,將COD 降至20mg/ L 。處理后的廢水排放至水道中。
3 飲料廢水處理：基礎(chǔ)構(gòu)筑物
3.1 調(diào)節(jié)池常用的調(diào)節(jié)池,進(jìn)水為重力流,出水用水泵抽升,另外,對(duì)高堿度的間歇排放液應(yīng)分開貯存后,再定量地排進(jìn)調(diào)節(jié)池,以減少p H 調(diào)節(jié)所需的藥品。
3.2 酸化池主要由產(chǎn)酸細(xì)菌將各種復(fù)雜的大分子有機(jī)物水解、酸化為小分子脂肪酸、醇、醛、氫等物質(zhì)。酸化池容積500 m3 ,為混凝土結(jié)構(gòu),尺寸:長(zhǎng)×寬×深= 1318 m ×713 m ×515 m;水力停留時(shí)間6h ,容積負(fù)荷25～50 kg/ (m31 d) ;攪拌器功率3kW(610 W/ m3 ) 。 具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3.3 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB) 升流式厭氧污泥床式集生物反應(yīng)與沉淀于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器。它主要由進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、氣室(也稱集氣罩) 、處理水排出系統(tǒng)5 部分組成。與其他類型的厭氧反應(yīng)器相比,上流式厭氧污泥床具有一系列的優(yōu)點(diǎn),其中包括: (1) 污泥床內(nèi)生物量多,折合濃度計(jì)算可達(dá)20～30 g/ L ; (2) 容積負(fù)荷率高,在中溫發(fā)酵條件下,一般可達(dá)10 kg/ (m3 •d) 左右,甚至能夠高達(dá)15～40 kg/ (m3 •d) ,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短,因此所需池容大大縮小; (3)設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置,造價(jià)相對(duì)較低,便于管理,而且不存在堵塞現(xiàn)象。設(shè)計(jì)COD 容積負(fù)荷6 kg/ (m3 •d) ,UASB 反應(yīng)池容積667 m3 。設(shè)計(jì)厭氧處理后去除率達(dá)到90 % ,即處理后的COD 濃度為200 mg/ L , BOD 濃度為135mg/ L ,污泥產(chǎn)生量為0104 kg/ kg ,因此總的污泥產(chǎn)量為144 kg/ d。產(chǎn)生的生物氣大約為1440 m3 / d(內(nèi)含75 %甲烷)
3.4 活性污泥好氧系統(tǒng)經(jīng)過(guò)厭氧系統(tǒng)處理后,污水去除80 %～90 %有機(jī)物,為確�？蛇_(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),厭氧后的污水由一個(gè)傳統(tǒng)的活性污泥處理系統(tǒng)作最后處理,將COD 降至20 mg/ L 左右�；钚晕勰嘞到y(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥將回流到酸化池和其他污水一起送進(jìn)厭氧系統(tǒng)消化。進(jìn)水中所含BOD 270 kg/ d ,設(shè)計(jì)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(gè)曝氣池,需氧量為540 kg/d。曝氣頭選用標(biāo)準(zhǔn)傳氧速率(深412 m) 為50186 g/(m3 •m) 曝氣頭,按8 m3 / ( h •m) 來(lái)算所需曝氣頭的數(shù)量為56 m。為了保險(xiǎn)起見選用80 個(gè)曝氣頭。曝氣所需空氣量為44204 m3 / h ,這樣選取2 臺(tái)240 m3 / h(515 kW) 的鼓風(fēng)機(jī)。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(fù)荷為110 m3 / (m2 •h) ,中心管流速為108 m/ h 來(lái)計(jì)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。
