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饮料行业污水处理工艺

饮料行业种类很多，包括碳酸饮料、果汁及果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、植物蛋白饮料、瓶装饮用水、固体饮料、茶饮料和特殊用途饮料等，其中碳酸饮料、果蔬汁饮料、瓶装水饮料是饮料行业最大的三类产品，其中碳酸饮料的产量最大，约占50%。饮料行业污水主要是碳酸饮料生产和果蔬汁饮料生产过程中产生的污水，并且污染严重。比较而言茶饮料以及瓶装水产生的污水污染较轻。
随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已经逐步认识到环境保护对社会和经济持续、稳定、协调发展的重要意义。为防治饮料行业产生的污水对周边环境的污染，需将饮料行业的污水经过处理后再排放。

饮料行业污水特点：
碳酸饮料是由糖浆和碳酸水定量配置而成的，其生产工程可分为三个基本工序：糖浆的配置、碳酸水的制备、洗瓶灌装封口。碳酸饮料的生产过程中，污水的主要来源是灌装区的洗瓶水、生产设备冲洗、碎瓶饮料以及地面的冲洗水。其中冲洗水水量最大，有机物浓度较低且水量均匀，其排放量约占污水水量的70%以上。混合污水有机物含量较高，间歇排放、水质水量极其不均匀，尤其是污水量随季节的波动大，PH值不稳定。
碳酸饮料污水的污染物主要是有机物，可生化性比较好，可采用以生物法为主的处理方法。对于COD浓度较高的污水宜采用厌氧-好氧联合处理，对于有机物浓度较低的污水，可单独采用好氧处理工艺。由于污水中的悬浮物浓度较低，因此一般的预处理单元就可以满足后续生物处理工艺的要求。
果蔬汁是以新鲜水果或者蔬菜为原料用压榨或者其他方法取得的汁液，通过预处理、打浆、榨汁或浸提、澄清和过滤、均质、脱气、压缩、成分调整、包装和杀菌等工序制造而成。果蔬汁的生产污水主要来源于：原料的预处理、打浆、榨汁和浸提、浓缩、杀菌；各类生产容器及设备的冲洗水；中间产物的排泄以及灌装车间泄漏部分产品。果蔬汁饮料污水属于中等浓度的有机污水。污水的N、P含量低，SS含量高，PH偏酸性，有机污染物主要有有机酸、蔗糖等，污水的水质波动变化较大。
果蔬汁饮料污水处理也是以生物处理为主，污水一般偏酸性，需要预先调整它的酸碱度，以适应微生物的生长需求。国外同类污水的处理多采用活性污泥法，而国内生产厂家的生物处理多采用厌氧-好氧组合处理工业，有的也用好氧接触氧化法。

饮料行业污水处理工艺选择：
根据饮料行业污水的特点可以看出厌氧—好氧联合处理在饮料污水处理方面有较大优势，本工艺采用厌氧UASB和好氧SBR的组合工艺处理饮料行业污水。
1.上流式污泥反应床(UASB)
上流式污泥反应床(UASB)由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器。
沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
UASB在处理有机污水方面已进行了实际的推广应用。兼具酸化水解和去除COD、BOD的功能。满足饮料行业污水处理工艺要求。
2.序批式活性污泥法（SBR）
SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
SBR法具有耐冲击负荷强、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点，适合处理水量水质波动大的污水。用SBR工艺处理饮料行业污水的试验表明：曝气时间对该工艺的处理效果有很大影响；设置缺氧段，尤其是缺氧与好氧交替重复设计，可明显提高处理效果；反应池中投加PAC的SBR强化处理工艺，可明显提高系统的去除效果。

饮料行业污水处理工艺流程：
该饮料污水处理工艺由调节水质、厌氧生物处理、好氧生物和污泥处理处理四部分组成。生产车间的污水首先流过细格栅，先去除大的悬浮物，然后进入调节池，调节池可调节进入处理系统的水量大小，使处理系统运行稳定，同时向其内投入适量的氢氧化钠调节水质。
厌氧生物处理采用UASB技术，调节沉淀池污水用泵压入UASB进行厌氧生物处理，大部分有机物在UASB反应器中降解，反应过程中产生的沼气经水封罐和气水分离器最后用火炬点燃进行燃烧处理，由于产生的沼气量较少所以对环境没有污染。
UASB出水自流进入预曝沉淀池，预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件。
好氧生物处理采用SBR技术，预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。
调节沉淀池、UASB、预曝沉淀池、SBR等处理单元产生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间用带式压滤机进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处理。

饮料行业污水处理工艺特点：
(1)饮料行业污水处理工艺根据设计出水水质和出厂水水质，所选污水处理工艺技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，工程投资及日常运行费用少。
(2)工艺流程简单、造价低，构建物布置紧凑、占地面积省，便于操作和维护管理方便。
(3)运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
(4)耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
(5)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。
(6)贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。

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