饮料生产在我国起步较晚，活污技术和经验相对薄弱， 饮料废水主要污染物为COD。根据饮料品种的不同，饮料废水有机物浓度可分为高浓度、中浓度和低浓度，如乳品饮料废水COD较高，无酸碳酸饮料废水COD中等，茶饮料COD较低。饮料废水属于生化性较好的废水。
下面着重讲述UASB2好氧工艺处理碳酸饮料废水
1 饮料废水处理：工程概况
某碳酸饮料公司废水处理主要为厂区用水(包括生产用水和生活用水) ,设计规模为2000m3 / d。饮料生产过程中所产生的废水主要污染物是制造饮料的物料,其主要来源于机械设备的洗净水,原料贮槽的洗净水,回收瓶洗净水溢出及不合格的产品,其它来源如过滤器反洗水,工场清净用水等。
废水进出水水质如表1 所示,饮料厂废水的特性是高BOD 和COD ,同时因其生产线操作的特性和产品的不同,其浓度及水力波动都很大。废水经处理后,出水已完全可达到污水综合排放标准( GB8978 -1996) 一级标准。
表1 水质指标及其排放标准mg/ L (p H 除外)
2 饮料废水处理：工艺流程 处理废水采用厌氧+ 好氧系统去除废水中的有机物,处理工艺流程见图1 。
饮料厂生产废水从车间中排出后排入调节池,然后,废水经过一个水力式固液分离机隔除大部分废水中的悬浮固体。从调节池中废水由泵流至酸化池及上流式厌氧污泥床反应器中(UASB) 。其流量是由微机控制。有机物首先分解为有机酸,然后分解为甲烷和二氧化碳。在反应器顶部设置有一系列的三相分离器,将甲烷气,污泥和处理后废水有效地分开。此三相分离器能有效地截留全部有用的甲烷。收集后的甲烷气可作为锅炉燃料,在系统中,也设有燃烧器用来处理不被利用的甲烷气。厌氧后的废水由一个传统的活性污泥处理系统作最后处理,将COD 降至20mg/ L 。处理后的废水排放至水道中。
3 饮料废水处理：基础构筑物
3.1 调节池常用的调节池,进水为重力流,出水用水泵抽升,另外,对高碱度的间歇排放液应分开贮存后,再定量地排进调节池,以减少p H 调节所需的药品。
3.2 酸化池主要由产酸细菌将各种复杂的大分子有机物水解、酸化为小分子脂肪酸、醇、醛、氢等物质。酸化池容积500 m3 ,为混凝土结构,尺寸:长×宽×深= 1318 m ×713 m ×515 m;水力停留时间6h ,容积负荷25～50 kg/ (m31 d) ;搅拌器功率3kW(610 W/ m3 ) 。 。
3.3 上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 升流式厌氧污泥床式集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧凑的厌氧反应器。它主要由进水配水系统、反应区、三相分离器、气室(也称集气罩) 、处理水排出系统5 部分组成。与其他类型的厌氧反应器相比,上流式厌氧污泥床具有一系列的优点,其中包括: (1) 污泥床内生物量多,折合浓度计算可达20～30 g/ L ; (2) 容积负荷率高,在中温发酵条件下,一般可达10 kg/ (m3 •d) 左右,甚至能够高达15～40 kg/ (m3 •d) ,废水在反应器内的水力停留时间较短,因此所需池容大大缩小; (3)设备简单,运行方便,勿需设沉淀池和污泥回流装置,不需充填填料,也不需在反应区内设机械搅拌装置,造价相对较低,便于管理,而且不存在堵塞现象。设计COD 容积负荷6 kg/ (m3 •d) ,UASB 反应池容积667 m3 。设计厌氧处理后去除率达到90 % ,即处理后的COD 浓度为200 mg/ L , BOD 浓度为135mg/ L ,污泥产生量为0104 kg/ kg ,因此总的污泥产量为144 kg/ d。产生的生物气大约为1440 m3 / d(内含75 %甲烷)
3.4 活性污泥好氧系统经过厌氧系统处理后,污水去除80 %～90 %有机物,为确保可达国家一级排放标准,厌氧后的污水由一个传统的活性污泥处理系统作最后处理,将COD 降至20 mg/ L 左右。活性污泥系统所产生的剩余污泥将回流到酸化池和其他污水一起送进厌氧系统消化。进水中所含BOD 270 kg/ d ,设计F/ M 比为013kg/ (kg •d) ,MLVSS 的浓度为2250 mg/ L 。曝气池的容积为400 m3 ,采用2 个曝气池,需氧量为540 kg/d。曝气头选用标准传氧速率(深412 m) 为50186 g/(m3 •m) 曝气头,按8 m3 / ( h •m) 来算所需曝气头的数量为56 m。为了保险起见选用80 个曝气头。曝气所需空气量为44204 m3 / h ,这样选取2 台240 m3 / h(515 kW) 的鼓风机。剩余污泥量为55 kg/ d ,污泥含水率为9912 %。
3.5 沉淀池按流量为2000 m3 / d ,表面负荷为110 m3 / (m2 •h) ,中心管流速为108 m/ h 来计算, 中心管面积为0177 m2 ,沉淀部分有效断面积为8313 m2 ,沉淀池的直径为1013 m。
