饮料废水深度处理技术与回用 黄海峰 （上海科雷环保工程有限公司摘 要：随着人民生活水平的日益提高，对于生活环境 的要求也越来越高，与之相反，随着工业文明的飞速发展．环 境污染却日益加剧，水污染是环境污染的一大成因，如今．社 上海２００４３３） 工艺流程说明：该公 司废水处理站常规生化 会对于废水排放企业的关注和排污限制也越来越多．因此．废 水经过深度处理．循环再利用，减少废水的排放及节约水资源 处理后出水经水泵提升 入曝气生物滤池，在此进 一步降解废水中的有机 是企业发展的必由之路。文章以上海申美饮料食品有限公司 的废水深度处理与回用项目为案例．阐述曝气生物滤池＋流 砂过滤器处理饮料废水并回用的途径与办法。 物，同时通过滤料拦截悬 浮物，确保出水ＣＯＤ≤ ４０ｍｇ／１，ＳＳ≤２０ｍｇ／１。曝气 生物滤池出水自流入高 位水箱，在此可加入絮凝 图２中水回用处理站一景 关键词：废水处理；曝气生物滤池；高效流砂过滤器； 回用经济效益 剂ＰＡＣ（聚合氯化铝），反应后自流人流砂过滤器，在此去除大部分 １，Ｓｓ≤１０ｍｇ／１。流砂过滤器出水自 水是生命之源，是人类生活和社会生产不可或缺的重要资 悬浮物，确保出水ｃ０Ｄ≤３０ｍｇ／源，也是地球上一切生命赖以生存的重要物质。随着城市建设和 流人不锈钢水箱，在此加人次氯酸钠消毒剂进行消毒ｆ发生量为 工业的发展，用水量急剧增加，特别是饮料生产企业，大量废水的 ５００ｇ／ｈ，控制末端余氯含量为２ｒａｇ／１），然后经回用水泵打人中水回 排放严重污染了环境和水源，造成水资源日益不足，水质日益恶 用管网，供冷却塔补水、厂区绿化及厕所冲洗用。 化，新水源的开发工程又相当艰巨，取水费用连年增加，对企业构 ３工程中工艺技术的过程体现 成了很大的生产成本。因此，废水经处理后再利用就变得很有现 １固定化微生物一曝气生物滤池（ＢＡＦ） 实意义。本文通过具体案例，系统阐述废水的深度处理与回用技 ３．术，通过合理的、有效的新型水处理技术来实现对水资源的再利 用以及减少污染排放问题，加强对水的利用效率。 ＢＡＦ作为中水回用处理的第一步，也是最关键的一步，决定 了中水回用系统最终的成效，本方案中采用的是同定化微生物一 曝气生物滤池工艺，此工艺方法是某公司作为多年的努力和研究 经验而得来；运用先进的生物工程手段，采用高效微生物、生物酶 １工程概况 上海申美饮料食品有限公司是可口可乐公司在亚洲地区规 制剂以及生物活性分子载体同定化技术等高科技、多学科组合， 模最大、最现代化的装瓶厂，占地面积约１０万平方米，为了响应 研究成功的一种以高效生物载体、高效曝气系统、高效微生物和 国家“节能减排”的号召，加大了能源回收利用的步伐，而作为饮 生物酶为核心的新型污水处理技术。该技术通过微生物同定化技 料企业的特殊性，水资源的回收利用成为重中之重。 术，将微生物固定在特制载体上，从而大大提高了处理速度和处 处理规模１２００ ｍ３／ｄ。设计回用水系统进出水要求如下 项 值Ｉ 进水蜜求 山水耍求 ９一。 ｐＨ色６ ９ ６．５～理效果。 固定化微生物一曝气生物滤池（ＢＡＦ）处理工艺是缺氧生物 滤池和曝气生物滤池相结合的生物处理工艺，缺氧生物滤池利用 厌、缺氧微生物的水解、发酵、酸化作用，降低ＣＯＤ，提高污水的 Ｂ／Ｃ值，同时通过硝化反应降低氨氮，再通过反硝化菌实现脱氮； ，蔓 ｓｓ（ｍｇ／Ｌ ＢｏＤ￣（ｍｇ／Ｌ） ＣＯＤｃｒ（ｍｇｌｋ） １Ｏｏ ｓ４ｏ 曝气生物滤池进行好氧处理，通过好氧菌使有机物转变为二氧化 碳和水，氨氮转变为硝酸根和亚硝酸根，微量重金属离子与微生 物螯合而得以去除。由于选用了高分子网状悬浮滤料，解决了反 冲洗问题。生物处理所选用的高效微生物，是采用基因工程的手 段对自然微生物的强化与改性，提高了微生物的活性及适应性， 注：处理后出水优于城市废水再生利用杂用水标准。 ２废水处理工艺流程 废水处理站出水一曝气生物滤池一高位水箱一流砂过滤器一 可有效的降解污水中的难降解有机物。 清水箱一回用于冷却塔补水、厂区绿化及厕所冲洗水。详见图１。 ３．２高效流砂过滤器 本项目为深度处理工艺，废水站处理出水经泵提升人 流砂过滤器完全摒弃普通固定过滤装置先过滤后反冲洗的 操作方法，将过滤和洗砂过程在不同的部位同时单独进行，无需 配置清水池和大功率反冲洗水泵，使过滤操作得以连续稳定的运 行。整个过滤过程中，滤料（砂子）向下循环流动，而原水则向上流 动，使原水和石英砂充分接触，截留悬浮物质。 在过滤的同时，截留污染物的石英砂通过底部的气提装置提 升到顶部的洗砂装置中进行清洗。南于水、砂子在压缩空气的作 用下剧烈摩擦，使砂子截留的杂物洗脱。洗净后的砂在洗砂器中 图１回用水系统工艺流程图 《资源节约与环保》２０１４年第４期 因重力自上而下补充到滤床中，洗砂水则通过单独的管路排放， 表１试运行期间平均处理效果表 完成整个洗砂过程。由于过滤器实现了流化动态过滤，进水区高 序号 墩样位置 ｐＨ值 色度 Ｃ０ＤｃＩ ＢＯＤ ＳＳ 浊度水与高含污石英砂进行逆向接触过滤，高含污石英砂被空气 （倍） （ａｒｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） １ 吸水池 ６ ８０ １５ ７１ ４ ２４ ８ ２１ ５ 提升送至洗砂槽，洗净的洁净石英砂补充到低浊度的出水区，从 ２ 曝 ｔ生物滤池Ⅲ水 ７．１Ｏ ６ ３７ １ ７ １３ ９ ０ 而解决了石英砂浅层污染，出水浊度不达标的技术问题。 ３ 流砂过滤器 水 ７．６０ ２ ２６ ６ ２．４Ｏ ７ ５ 流砂过滤器与以往的连续过滤器不同，操作员可以直接观察 ４ 回用水箱｝Ｉ｛水 ７ １７ ｌ ２０．１ 末榆… ６ ０ 洗砂过程，并根据运行情况进行调节，以达最佳过滤效果。维护管 ５ 设计要求 ６．５～９ ３０ ４０ ６ ｌＯ 理简单，操作方便。 从表中可以看出，回用水箱出水的各项指标均优于设计要 ４工艺设备的控制要求 求，取得了良好的运行效果。 本回用系统对于自动化控制要求较高，是系统能否正常运行及 ６经济效益分析 处理效率高低的关键，故对于控制系统的设计要求也是非常苛刻的。 本项目为节水节能项目，每吨水处理费用约为０Ｌ５元人民币，上海 回用系统工艺控制的逻辑为：正常进水时，进水泵运行，曝气 市饮料业自来水的取水价为３．１０元／ｍ３，本项目处理规模为１２００ｍ３，根 鼓风机运行；当需要反冲洗时，进水泵停止运行，曝气鼓风机停止 据气温高低，用户需水量有所波动，平均按８００ｍ３／ｄ计，即每天可少排 运行，曝气生物滤池排水电动阀门自动打开，５分钟后反冲洗水泵 放８００ｍ３，节约用水８００ｍ 。可节约取水费用约６２．４万元／年（每年工作 自动开启，运行１０分钟，自动关闭，反冲洗风机自动开启５分钟， １０个月。通过本项目的实施，该企业获得市政府相关部门颁发的节能 之后反冲洗水泵和反冲洗风机共同运行５分钟，最后反冲洗水泵 减排荣誉称号，可谓经济效益、环保效益、社会效益三丰收。 单独运行５分钟停止，反冲洗过程结束，电动阀自动关闭，然后进 入新一轮正常处理过程。 ７结语 反冲洗的频率是通过调试摸索出来的规律，一般４８小时反冲洗 以ｔ所述的是一个完整的中水回用处理工艺，即废水经过深度 一次，每次反冲洗时间为３０分钟。每次反冲冼后的约１小时时间内， 处理后，可再回用于生产及生活的水处理技术，此处理技术在环境保 曝气生物滤池出水效果比正常运行时要差一些，反映在悬浮物指标 护以及节约水资源方面都有较大的贡献，既让水资源可再次利用的 上，短时期内对后段高效流砂过程器的运行造成一定冲击负荷，因此 同时，也减少了废水对周边环境的污染，保护了生态环境。该工艺是 一般建议设计时选择高效流砂过滤器的型号要放大一档，以确保系 废水处理技术革新的一次成果，在未来可用行业上，此案例可作为经 统出水达到回用要求。或者没计两个以上曝气生物滤池，交替运行。 验分享，可帮助相关行业整体提高对废水的回收利用效率。 次氯酸钠加药装置的投加泵根据中水管网末端余氯仪的数 参考文献 值自动运行，即当余氯含量＞０．２ｍｇ／ｌ时，停止运行，当余氯含量＜ ［１］蒋岚岚，胡邦，羊鹏程．生物滤池废水处理中对设计进水水质的确 ０．２ｍｔ 时，自动运行；回用水泵也是自动运行，是根据回用水管网 定［Ｊ］．环境污染与防治，２０１１（０１）：１５． 的压力值来控制水泵的肩动和停止。 【２］李安峰，潘涛，李箭，董娜．奥林匹克公园网球中心的废水处理及 ５处理效果 回用【ＪＪ．中国给水排水，２０１２（１１）：１７． 【３１王凤，浅谈生物滤池技术在中水回用中的应用［Ｊ］＿给水排水． 设备安装完成后通过—Ｅ殳日搁的橱试，系统逐渐隐定，并达 殳ｉ十处 【４］张德强，张欢，张睫．关于处理景观水体的研究ｌＪ１．水处理技术． 理规漠，又经过—个月的试运行，满足用户使用要求， 讦 重过业主组织的 【５］郑洁，周富强．受污染饮用水源水生物处理工艺与技术 生物技 竣工验收，正式投＾运行。试苣，亍期间统计的平均处理技目 表 表１。 术世界，２０１３（０２）：１５． （上接第１３０页） 表２单因子水质标识指数法评价结果 点。参考《地表水环境质量标准》属于ＩＩＩ类水，凶此Ｘ１＝３，计算 骞善 ……… …… 嚣 篓 Ｘ２＝９．６，按四舍五入原则，则９．６变为１０产生进位，相应的，水质 类别变为Ｉｖ类，所以得出松浦大桥溶解氧评价结果为４．０１的结 论。这样，评价结果就与实测结果存在一定的不相符。 ＃ …Ｉ…＿………… ４．２建议 从表１中可以知道各断面的实际监测数据，但是各断面的水 保护青衣江水环境，是实现人水和谐，建设生态雅安的客观需要。 质类别和是否达到水环境功能区标准等信息无法获悉，而这些信 现在提出以下几点建议： 息从表２中却可以直接读取，甚至可以从表２中推算出表１中各 ４．２．１增强环保意识，采取有效措施优化污染严重的＿Ｔ业企 断面水质监测数据。监测数据可由Ｐｉ组成进行推算： 业，如造纸厂，化工厂；４．２．２加强沿岸城乡基础设施建设，如 ｆＮＨ３一Ｎ一０．１５）／（ｏ．５—０．１５）＝０．４ 建立污水处理厂、垃圾处理场，使污水处理达标排放、垃圾废 ＮＨ３一Ｎ＝０．２９ ｍｇ／ＩＪ 渣无害化；４．２．３加大执法力度，加大以工业企业为主的污染排 这些都是用单因子水质标识指数法进行水质评价的优势。 放的监测，加大企业污染治理力度，确保达标排放，依法对青衣江 从表２中可以看出，五日生化需氧量，氟化物，砷指标均达到 干流及主要支流进行保护。４．２．４自从青衣江城区下游段梯子岩 Ｉ类水评价标准高锰酸盐指数和总磷指标均为三类，劣于水功能 撤站以后，青衣江污染物削减情况以及出境水质就无法追踪监 区环境目标一个类别，氨氮有恶化为ＩＩＩ类水趋势。 测，加之雅安市正大力发展大兴镇，草坝镇规划、建设，雅安市的 ４结论与建议 生活，工业中心重心逐渐下移。因此，建议加强草坝镇以下青衣江 出境断面的水质监测。 ４．１结论 参考文献 ４．１．１单凶子水质通过运用此种方法对青衣江干流及支流的水质 『１１徐祖信．我国河流单凶子水质标识指数评价方法研究同济大学 状况评价，结果比较符合实际情况，并可直接得出高锰酸盐指数、 学报：自然科学版．２００５．３３（３） 氨氮、总磷为主要污染指标，为水环境管理和水环境污染治理工 『２］Ｉ￣ｔＪ，Ｉ省雅安市集中式供水源地保护规划报告．四川省雅安地 作提供了数据支持。４．１．２单凶子水质标识指数法也有其自身的缺 水利电力局．２０００．１０ 《资源节约与环保》２０１４年第４期
