飲料廢水處理工藝試驗研究

【摘 要】本文針對飲料廢水的水質(zhì)特點，介紹了所選工藝；試驗中取得了所選工藝單元的最佳運行條件，試驗表明在來水pH大范圍波動的情況下，該工藝依然能夠穩(wěn)定運行，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】飲料廢水；水質(zhì)特點；運行條件；pH

1、前言

國內(nèi)涼茶行業(yè)在近幾年發(fā)展十分迅速，由金銀花、夏枯草等純中草藥配置[1]，清熱降火，功能獨特。廢水取自國內(nèi)涼茶龍頭企業(yè)的制程污水和生活污水，制程污水除貯藏、管道清洗會使用化學(xué)品，其余大都是有機物與生活污水特性相似，此兩股廢水的B/C值較高。

因車間生產(chǎn)安排每周六中午準(zhǔn)時進(jìn)行設(shè)備清洗形成對廢水的稀釋，廢水也隨之成周期性的變化，主要的指標(biāo)變化情況如：廢水中COD在周日至周二降為其他時間的一半左右（約400～600mg/L）；pH值在周六中午至周二達(dá)到9～10.5，而在周三至周六中午，廢水的pH值則為5～6。

2、廢水水質(zhì)及試驗處理工藝

2.1進(jìn)水水質(zhì)

本試驗廢水水質(zhì)為制程污水和生活污水的混合水質(zhì)見表1

表1 試驗設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

序號項目進(jìn)水水質(zhì)

1CODcr1200mg/L

2pH5-6

3BOD5600mg/L

4色度800

5SS300 mg/L

2.2.出水水質(zhì)

按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GGB8978-1996》三級排放標(biāo)準(zhǔn)，工程設(shè)計出水水質(zhì)參見下表：

表2 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)

序號項目出水水質(zhì)

1CODcr≤500mg/L

2pH 6.0-9.0

3BOD5≤300mg/L

4色度150

5SS400 mg/L

2.3 試驗工藝流程

主體工藝為：水解酸化池+厭氧濾池+ 接觸氧化。

2.4 各反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)

表3 工藝單元一覽表

序號工藝單元水力停留時間（h）氣水比溶解氧

1水解酸化池5.13：1<0.5

2厭氧濾池6.7—<0.2

3接觸氧化池11.515：12～4

3、試驗內(nèi)容

3.1試驗啟動

（1）清水試車。試驗裝置安裝完畢后，所有裝置和設(shè)備均需清水試車，保證裝置和設(shè)備的正常運行。

（2）污泥培養(yǎng)。向生化池中放入填料并投入污泥接種，接種量按反應(yīng)池有效容積的25%；池中灌水，悶曝（即不進(jìn)原水也不排水）7天左右，DO控制在1mg/L左右，每隔2天投加營養(yǎng)物質(zhì)尿素和磷酸二氫鉀。

（3）池中灌水，悶曝（即不進(jìn)原水也不排水）7天左右，DO控制在1mg/L左右，每隔2天投加一次營養(yǎng)物質(zhì)。

逐步提高濃度，直到最后達(dá)到設(shè)計流量和濃度。其中厭氧池停止曝氣的時間需通過微生物的生存情況進(jìn)行，當(dāng)膜掛的情況較好時，停止曝氣，轉(zhuǎn)為厭氧進(jìn)程。

實際運行時間也需要通過微生物的情況而定，一般需要保證COD的去除率維持在30%左右。

3.2試驗結(jié)果及討論

3.2.1滿負(fù)荷連續(xù)試驗污染物去除效果

從圖1可以看出：

（1）滿負(fù)荷連續(xù)運行后，隨著運行的逐漸穩(wěn)定，好氧池出水穩(wěn)定在100mg/L左右，遠(yuǎn)低于出水要求的500mg/L。

（2）各生物反應(yīng)池內(nèi)生物膜長勢較好，說明系統(tǒng)的污泥培養(yǎng)和馴化較成功，微生物種群豐富，加強了廢水的處理效果。

（3）從整體趨勢看，CODcr一直呈下降趨勢，并且出水沒有受到進(jìn)水CODcr變化的影響，說明系統(tǒng)的抗沖擊能力較強。

3.2.2系統(tǒng)抗沖擊能力試驗

針對每周六做CIP的情況下廢水水質(zhì)以一周為周期作周期性變化的特點，如廢水的COD和pH值顯示出以一周為變化周期有規(guī)律的升降。選擇滿負(fù)荷運行一個月記錄的數(shù)據(jù)，將一個月分為四周，對每個反應(yīng)池的數(shù)據(jù)按日期求得平均值，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響進(jìn)行分析。進(jìn)水pH值在周六達(dá)到了峰值，為10左右，個別記錄數(shù)據(jù)在10.5以上，谷值為周五；進(jìn)水COD值峰值點為周六，谷值在周一。pH值升高時，水解池、厭氧池和好氧池的COD沒有上升趨勢；而在pH谷值時，水解池、厭氧池和好氧池的COD有一定的升高趨勢，但趨勢不明顯。進(jìn)水COD變化趨勢與水解池、厭氧池和好氧池的COD變化趨勢相一致。但后面三個池子的變化趨勢相對平穩(wěn)得多。這也充分的證實，厭氧可以廣泛的應(yīng)用于高濃度有機廢水[2]。

綜上所述：COD和pH值作為廢水的主要指標(biāo)，其周期性的變化基本上不構(gòu)成對系統(tǒng)的沖擊。

3.3調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及處理情況

（1）試驗時間延長。主要因為試驗初期設(shè)備出故障不能正常進(jìn)水，一直到6月24日更換進(jìn)水設(shè)備。

（2）滿負(fù)荷運行初期，系統(tǒng)出水出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。系統(tǒng)于7月14日開始滿負(fù)荷運行，20日～24日出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。分析原因為17日甲方做CIP后 進(jìn)pH大于10.5的污水，持續(xù)約6小時，造成對系統(tǒng)的沖擊。因此采取回流方法對厭氧池進(jìn)行內(nèi)回流。到25日，COD去除率穩(wěn)定在75%～85%，說明系統(tǒng)已具有一定的穩(wěn)定性，此時認(rèn)定反應(yīng)器已經(jīng)完成了啟動過程，可以進(jìn)入正常運行階段，已恢復(fù)正常[3]。

4、結(jié)論

（1）本次試驗經(jīng)過5個月的時間，滿負(fù)荷運行45天以上，好氧池出水的CODcr穩(wěn)定在100mg/L左右。

（2）試驗過程中，進(jìn)水pH值和COD雖然總在變化，pH也出現(xiàn)過5.0以下或者10.5以上的變化，但系統(tǒng)運行較穩(wěn)定，說明系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力較強。

（3）厭氧采用好氧啟動厭氧運行方式，掛膜快，長勢好，并在停止曝氣后很快有甲烷產(chǎn)生，去除率可以穩(wěn)定在30%以上，表現(xiàn)了厭氧反應(yīng)器較優(yōu)的去除效果，并還可提高；

（4）穩(wěn)定后不投加任何藥劑，大大節(jié)省運行成本。