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饮料生产废水处理工艺
作者:佚名 文章来源:南京蓝污环保 点击数: 更新时间:2015-1-4
 

甘肃某饮料生产企业主要产品为果汁饮料、纯净水、牛奶饮料等,厂区废水主要来源于设备清洗、消毒过程产生的生产废水以及少量生活污水。废水中含有一定量的过氧乙酸,主要污染因子为SS、COD、BOD5、TP 等,废水具有排放不稳定、可生化性较好、悬浮物含量较高等特点。

根据企业建设规划,基地污水处理站的一期建设规模为900 m3 /d,二期扩建到2 000 m3 /d,本次建设为一期工程。

污水处理站的出水水质需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 的一级A标准要求。

设计进、出水水质见表1。

表1 设计进、出水水质

Tab.1 Design influent and effluent quality

 1 处理工艺

1. 1 工艺流程

废水处理工艺流程见图1。废水经过格栅去除固体漂浮物和悬浮物后进入集水井,经一级提升泵提升,进入调节池,调节池出水进入气浮设备,为了防止由于水中悬浮物在调节池中沉淀而影响调节池的运行,调节池中设有穿孔曝气管对其进行定期搅拌。废水经过气浮处理后由泵提升进入水解酸化池,部分有机污染物得以降解,并且废水的可生化性也得到改善。水解酸化池出水自流进入生物接触氧化池进行好氧生物处理,出水在二沉池进行泥水分离,二沉池出水经曝气生物滤池进一步深度处理后达标排放。水解酸化池的剩余污泥及二沉池排出的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩,浓缩后的污泥使用带式压滤机脱水,脱水污泥外运。污泥浓缩池上清液及带式压滤机滤液回集水井。

 图1 工艺流程

Fig.1 Flow chart of process

1. 2 工艺特点

①原水悬浮物浓度高,在进入生化处理之前必须去除大部分悬浮物,以减轻对后续生化处理工艺可能产生的冲击。预处理阶段采用了格栅/曝气调节池/气浮工艺,可以确保后续生化系统的正常运行。

②工厂生产过程中PET 洗瓶废水中含有过氧乙酸,具有酸性和氧化性,导致废水在某些时段pH 值为4~5,废水进入生化处理前必须对其pH 值进行调节,以保证进入生化系统的废水pH 值为6 ~8。

③针对水质特点和工程用地情况,生化阶段采用了水解酸化/接触氧化/BAF 工艺,并采用了池体共壁的设计,在满足处理效果的同时也最大程度地节省了工程占地。

④为保证出水中磷的达标,生化处理之后采用了化学除磷措施。

⑤为保证最终出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A 标准要求,系统设置了曝气生物滤池(BAF) 深度处理单元,运行实践证明,BAF 单元对出水水质达标起到了重要作用。

2 主要处理单元的设计参数

①调节池

一期、二期合建。尺寸为10.0 m×18.0 m×6.2 m,设计水力停留时间为12 h,调节池内设穿孔管预曝气,并起搅拌作用; 池内配置潜污泵2 台。

②气浮设备

组合气浮设备1 套(置于气浮间内),尺寸为6.7 m×2.0 m×2.45 m,水力停留时间为30 min,处理水量为50 m3 /h,水力表面负荷为4 m3 /(m2·h),气水回流比为30%。配套设备包括回流泵、溶药装置、加药装置、溶气装置等。气浮设备之前设置管道混合器,废水进入气浮前同时投加PAC、PAM 两种药剂,其中PAC 投加量为100~150 mg/L、PAM 投加量为3~5 mg /L。

③水解酸化池

尺寸为10.0 m×8.0 m×7.0 m,有效容积为528 m3,水力停留时间为14.1 h。采用布水器布水,布水器设主管和支管,可覆盖所有水解酸化池,没有死角。

④生物接触氧化池

生物接触氧化池3 座,单座尺寸为10 m×5.5m×5.6 m,总有效容积为841.5 m3,水力停留时间为22.4 h,每座安装165 m3组合填料,设有微孔曝气管曝气。

⑤二沉池

二沉池采用竖流沉淀池,并设立式污泥泵排泥。尺寸为10.0 m×4.7 m×6.0 m,沉淀时间为2 h,表面负荷为0.8 m3 /(m2·h) 。

⑥曝气生物滤池

设置曝气生物滤池2 座,单座尺寸为3.0 m×3.0 m×5.5 m,容积负荷为2.0 kgBOD5 /(m3·d),配有陶粒滤料,安装有长柄曝气滤头及单孔膜空气扩散器。

⑦反冲洗池

尺寸为3.4 m×3.0 m×3.7 m,总容积为37.7m3,有效容积为32.6 m3,配有反冲洗泵1 台。

⑧污泥储池

污泥储池一、二期共用。尺寸为6.0 m×4.0 m× 4.5 m,配有潜水搅拌机1 台。

⑨污泥脱水间

污泥脱水间中设置带式脱水机,脱水间及带式脱水机一、二期共用。脱水间尺寸为7.2 m×6.0 m× 4.0 m。采用1 台滤带宽度为1.0 m的带式脱水机。脱水后污泥含水率为80%~82%。

3 工程运行结果

该工程于2010 年11 月完成设备安装及单机调试后进入为期70 d 的工艺调试阶段。系统试运行后,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A 标准。环保部门连续3 天检测的出水水质见表2。

表2 系统实际进、出水水质

Tab.2 Actual influent and effluent quality

 经统计,运行电费为0.68 元/m3,药剂费为0.35 元/m3,人工费为0.22 元/m3,则直接运行费用总计为1.25 元/m3,年运行费用为40.5 万元。

4 讨论和建议

①采用预处理/水解酸化/生物接触氧化/曝气生物滤池多级工艺处理饮料生产废水,系统运行稳定可靠,出水水质达到排放标准。

②生产企业废水具有排水不稳定、悬浮物多等特点,在生化工艺之前必须重视预处理,特别是强化对悬浮物的去除,以确保后续生化处理单元的正常运行。

③由于该企业生产线运行不稳定,特别是投产初期,系统来水水量和水质都很不稳定,因此调节池的大小对后续处理单元的稳定运行有重要作用。本工程调节池设计水力停留时间为12 h,从实际运行情况看,调节池采用较长的水力停留时间是很有必要的。

④由于该企业生产产品中有牛奶及果汁饮料,当生产线清洗和运行异常时含糖类和蛋白质类较高的废水进入废水处理系统后,调节池的酸化作用比较明显,特别是夏季温度较高时,在调节池停留3~4 h 以后废水pH 值会出现突降现象,废水酸化腐败现象明显,对后续处理带来了不利影响,此时需减少废水在调节池的停留时间。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

⑤系统来水pH 值不稳定,特别是调试初期,来水pH 值经常在4 左右波动,因此在调试和运行阶段现场需要准备一定量的碱,一般采用NaOH 固体,将进水的pH 值调整至6.5 左右方可进入后续处理单元。

⑥生产过程中PET 洗瓶废水中含有过氧乙酸,具有酸性和氧化性。经测算,工厂满负荷生产时洗瓶废水水量约200 m3 /d,过氧乙酸含量约20 ~40 mg /L,与全厂废水混合后过氧乙酸含量约5~10mg /L,这一部分过氧乙酸没有进行针对性处理而直接进入后续生化单元。运行结果表明,生化系统对5~10 mg /L 过氧乙酸具备耐受性。

⑦ BAF 在运行过程中发现了曝气不均匀的情况,对处理效果有一定的影响,主要是施工过程中池底曝气管安装质量问题。由于BAF 池曝气管上方是2.5~3.0 m高的填料层,因此对曝气管的维修非常困难,因此在施工过程中对重要环节进行严格的质量控制是非常必要的。

 
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