UASB 生物接触氧化工艺处理饮料废水.

UASB+生物接触氧化工艺处理饮料废水

冯晋阳藏娟吴小宁

（西安工业大学材料与化工学院，西安710032）

摘要：介绍采用升流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）+生物接触氧化工艺处理饮料废水的工艺设计和运行效果。运行结果表明：此工艺能有效处理饮料废水，COD、BOD

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平均去除率分别达95.8%和98.1%，出水水质达DB61/ 224—2006《陕西省渭河水系污染物排放标准》的一级排放标准。

关键词：饮料废水；升流式厌氧污泥床；生物接触氧化

TREATING BEVERAGE WASTEWATER BY UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BED

AND BIOLOGICAL CONTACT OXIDATION PROCESS

Feng Jinyang Zang Juan Wu Xiaoning

（College of Material and Chemical Engineering，Xi'an Technological University，Xi'an710032，China）

Abstract：The beverage wastewater was treated by upflow anaerobic sludge bed and biological contact oxidation process．The results showed that the beverage wastewater could be treated efficiently by this process，the average removal rate of COD and

BOD

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could reach95.8%and98.1%，respectively．The treated effluent could meet the first discharge standard of“Discharge Standard of Water Pollutants for Shaanxi Weihe”（DB61/224—2006）．

Keywords：beverage wastewater；upflow anaerobic sludge bed；biological contact oxidation

0引言

饮料工业是我国食品工业近年来发展最快的行业之一。饮料废水主要来自加工过程产生的废水、洗涤原料的废水、清洗设备和地面的废水等［1］。由于饮料原料多样，制品种类繁多，因而所产生的废水水质差异很大。但各种饮料废水均有共同点，通常固体杂质多，有机物含量高，BOD

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、COD含量高，可生化性好，酸碱程度不一，毒性相对较小。如何既有效的处理饮料废水又能够充分利用其中的有用资源，已成为当前环境保护的首要任务和重要的研究方向［2］。根据饮料废水的特点，目前采用厌氧+好氧工艺处理饮料废水［3-4］。本工程采用上流式厌氧反应器（UASB 反应器）和生物接触氧化工艺处理饮料废水，运行实践表明，该工艺运行稳定，出水水质达DB61/224—2006《陕西省渭河水系污染物排放标准》要求的一级排放标准。

1废水水质特征及处理规模

西安富田食品有限公司位于西安经济技术开发区内，公司采用先进的灌装设备和技术，生产符合国家卫生标准的饮料产品：茶饮料、果汁饮料及非酒精饮料产品。废水主要来自处理车间的消毒冲洗水，清洗设备产生的废水，还有少量产品滴漏、地面冲洗水及排放的少量废次产品。废水主要含糖类、醇类等长链有机物，有机物浓度含量高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。还有清洗设备使用的酸碱，pH变化较大，加之消毒剂主要采用次氯酸钠，对设备腐蚀和微生物生长都构成威胁。废水出水COD、pH波动较大，悬浮物微粒过细，呈弥散型，加之经常性的更换品种，水质变化较大，不易处理。废水的平均流量为300 m3/d；治理后水质应符合DB61/224—2006的一级排放标准。废水水质及排放标准见表1。

表1废水水质及排放标准mg/L（pH除外）项目ρ（COD）ρ（BOD5）ρ（SS）pH

原水水质2000 30001000 1500300 600 4.5 7.0

排放标准8020706 9

2工艺流程及主要构筑物设计参数

2.1工艺选择

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环境工程2012年2月第30卷第1期

由于该企业废水的有机物含量高，属于高浓度有机废水，为了达到处理要求，选用厌氧+好氧工艺。常用的处理饮料废水的厌氧+好氧工艺有：酸化－SBR 法、水解酸化－生物接触氧化法、UASB －好氧接触氧化法。通过比较，选用UASB －好氧接触氧化处理该企业饮料废水，原因为：

1）根据原水水质，该饮料废水ρ（COD ）为2000 3000mg /L ，ρ（BOD 5）为1000 1500mg /L 属于高浓度有机废水，采用该工艺可以去除高浓度的有机废物且出水水质稳定。

2）可确保高效稳定的处理效果，出水可达地方规定的水污染排放控制的要求。2.2

工艺流程说明

废水经过格栅去除废水中漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行。进入调节池调节水量均匀，为后续的处理提供稳定水量。再由提升泵将废水泵入中和反应槽，因为对设备使用的消毒剂为次氯酸钠，氧化性很强，废水pH 为4.5 7呈酸性，为了防止对污水处理设备和管道的腐蚀。设置中和反应槽来调节水的pH 值，给反应槽中加碱（NaOH ）将pH 值调节到6.5 7.5，使水质为中性。废水进入UASB 反应器，利用厌氧菌在厌氧的条件下厌氧分解大部分有机物，并排出沼气。进入生物接触氧池进行好氧处理，为达到处理要求，生物接触氧池设计为二级，其出水经沉淀池进行泥水分离，泥水分离的上清液储存在清水池中。具体工艺流程见图1

。

图1废水处理工艺流程

2.3主要构筑物设计参数

1）格栅。用于截留饮料瓶盖、塑料袋等较大的

悬浮物。根据工程需要在调节池前自制一简单的人工格栅，用格栅网拦截悬浮物，格栅间隔300mm ，距离调节池900mm ，定期进行人工清渣，格栅尺寸为

3.1m ˑ3.6m 。

2）调节池。用于调节均衡水量。调节池选用矩形池，停留时间10h ，有效容积188m 3。调节池尺寸为10.0m ˑ3.5m ˑ6.0m 。选用IH65-50-125污水提升泵2台。

3）中和反应槽。废水pH 为4.5 7.0，呈酸性，设置中和反应槽来调节废水的pH 值，

加碱（NaOH ）将pH 值调节到6.5 7.5，使废水水质为中性。中和反应槽选用矩形池，停留时间t =1h ，有效容积18.8m 3。中和反应槽尺寸为3.1m ˑ2.5m ˑ6.0m 。

4）升流式厌氧污泥床反应器（UASB 反应器）。UASB 反应器是有机物进行厌氧分解的场所。UASB 上部设三相分离器，中部为污泥悬浮层，底层为污泥层［4］。UASB 反应器采用高新技术的罐体材料拼装成型，尺寸为7.0m ˑ3.5m ˑ15.0m ，水力停留时间是12h ，COD 容积负荷为6kg /（m 3·d ）。2台UASB 进水泵WQ25-14-2.2，1台UASB 污泥泵65WL20-25-4。设计进水ρ（COD ）=3000mg /L ，ρ（BOD 5）=1500mg /L ，出水ρ（COD ）=600mg /L ，ρ（BOD 5）=300mg /L 。反应温度为20ħ，空塔水流速度＜1.0m /h ，空塔沼气上升速度＜1.0m /h ，污泥层高度2.5 3.5m ，沼气产率为0.45m 3/kg 。采用两座相同的矩形UASB 反应器。

UASB 反应器布水系统选用一管多点配水系统，采用连续均匀的进水方式，布水点服务面积3.5m 2/个，每个池子布水点数为8个，对称布点。出水系统采用锯齿型出水槽，出水槽宽度为0.2m ，高0.2m ，反应器设计2条出水槽，以保证均匀出水。每日产泥量为10.4m 3/d ，把配水兼做排泥管用，可以均匀排除污泥区的污泥，同时在反应器高1/2处或三相分离器下0.5m 处再设1个排泥管，管径d =200mm ，池底设防空室，每天排泥1次。每日产生的沼气为486m 3/d ，

其中设甲烷占60%，收集率为70%，沼气出气管直径为150mm ，管内气体流速为6m /s ，管道坡度为0.5%。设置凝结水罐及时排走凝结水，防止堵塞管道。为了减少凝结水量，采用保温措施，沼气管应

采用镀锌钢或铸铁管，气柜的进出气管道必须设水封罐（或阻火器），以确保安全，水封罐兼有保安和调整气柜压力的作用。沼气用沼气柜贮存，调节产气量与气量相平衡，贮气柜可贮存10h 的平均产气量，采用防腐措施。

5）接触氧化池。采用两级好氧接触反应，进水

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2环境工程

2012年2月第30卷第1期