好氧工藝對飲料廢水去除效果分析

劉 杰

(山西省運城市生態環境局河津分局，山西 運城 043300)

引 言

在經濟發展的全新時期，工業部門需要在生產的過程中采取合理的措施降低工業活動對于自然環境的影響，進而實現工業的可持續發展。飲料加工業是重要的食品加工工業之一，在實際進行生產的時候會產生大量的工業廢水，若直接將其排放到外部環境當中，會引發嚴重的水土污染問題。從目前來看，好氧工藝是一種比較有效的廢水凈化處理方式，因此對其效果進行深入分析具有重要的意義。

1 好氧工藝的概述

好氧生物處理工藝是指利用好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的污水處理工藝。深入對好氧工藝進行分析可以發現，該工藝可以劃分為活動污泥法、厭氧-缺氧-好氧法、氧化溝、生物接觸氧化法等，其中厭氧-缺氧-好氧法是最為簡單的模式，也是應用最為廣泛的方式之一[1]。好氧工藝自身具備處理效果比較快，效率比較高的特點，但是在具體應用的時候也存在一些比較明顯的缺點，比如能耗比較高、投資成本高、易受到突發因素的影響等，這就要求相關工業部門在進行工藝選擇的時候充分地按照自身的實際需求做好技術工藝選擇，從而可以優化厭氧工藝的實際效果，達到凈化污水的目的。這樣一來，可以科學有效地降低飲料生產活動對于區域內部水環境的影響，進而可以實現經濟的可持續發展。

2 飲料廢水的主要構成

飲料加工業是重要的食品門類之一，但是作為一種輕工業在生產的過程中會對區域內部的環境造成影響，最為突出的就是飲料生產廢水對于區域內部水環境的影響。其中飲料廢水中最為常見的污染物就是COD。COD是化學需氧量又稱化學耗氧量，廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強氧化劑氧化的物質(一般為有機物)的氧當量，是衡量飲料加工廠對于區域內部的自然環境的影響的重要指標，也是進行測量的主要方式之一。一般而言，生產的飲料不同使得COD的數值也存在比較大的差異，并且可以分為中濃度、低濃度以及高濃度。其中，乳品飲料的COD含量最高，無酸碳酸飲料次之，茶飲料的COD最低，并且飲料廢水自身具備比較好的生化性。因此，在進行處理的時候可以利用好氧工藝進行，降低工業廢水對于區域環境的影響，優化實際應用的效果。

3 好氧工藝對飲料廢水去除效果分析

為了進一步驗證好氧工藝在處理飲料廢水中的作用，需要對好氧工藝對飲料廢水去除效果進行深入的分析，從而可以得出相應的結論，進而可以保證對于廢水的及時處理。以某公司的飲料廢水為例進行研究。該公司的具體生產范圍包括碳酸飲料(有酸碳酸飲料和無酸碳酸飲料)、果汁飲料、水果牛奶飲料、茶飲料等，在具體生產的過程中會產生大量的廢水，需要采取有效的措施之后才可以進行排放，否則會對周邊的自然環境造成不良的影響。該企業的廢水排放量為3 000 m3/d。在利用好氧工藝對廢水進行處理之后，可以將廢水達到一級排放標準，進而可以有效地降低工業生產對于區域內部的水環境的影響，進而可以保證工業生產的清潔化以及綠色化。廢水在進入廢水處理系統之前，COD值為750 g/L，pH值在6～8之間，偏堿性，容易對區域內部的自然環境造成影響，因此對廢水進行處理具有重要的意義以及作用[2]。

3.1 廢水處理工藝分析

3.1.1 項目廢水特點

本項目需要處理的廢水包括車間生產廢水、飲料報廢廢水以及原料桶沖洗廢水等。該公司的主要生產產品包括碳酸飲料和非碳酸飲料，在生產過程中不可避免地會產生大量的廢水，對區域內部的水環境造成負面影響，嚴重影響周圍自然環境，因此對這些廢水進行無害化處理具有重要的意義。

3.1.2 工藝流程選擇

根據本公司工業廢水的具體情況以及實際應用效果可以看出廢水中CODcr的數值比較高并且具有極強的可生化性，因此在進行處理的時候選擇HCR的方式即厭氧+好氧的模式進行處理，并且對其實際應用的效果進行分析，保證結果的準確性。

3.2 主要處理構筑物

好氧處理技術經過了很長時間的發展，相關處理工藝已經趨于標準并且成熟。在具體應用的時候這種技術可以取得比較優秀的處理效果。HCR技術就是好氧處理技術之一，在地方密度比較高并且CODcr比較高的廢水處理中具有顯著的效果。并且在運行的時候將深井曝氣的特點和厭氧處理技術進行了充分地融合，并且改良了傳統的技術，進而可以有效地提升空氣氧的轉化率和利用率以及工業設計的容積負荷。另外，這種方式還具備停留時間短、占地面積小、耐高CODcr的負荷沖擊的能力并且可以穩定的對污水進行處理，有效的提升具體的工作效率。

HCR系統由單體反應器、射流器、輔助曝氣系統、氣體脫氣系統、沉淀池以及配套的管路以及設備(包括但是不限于循環泵以及輔助風機)等構成。單體反應器為圓形或者方形的鋼制構筑物，循環水泵的作用是可提升系統底部的廢水，廢水在提升之后經由射流器流入反應器，并且在這一過程中由于負壓作業的影響導致廢水內部吸入大量的空氣，空氣的進入量可以通過配套閥門設備進行調整，從而可以保證反應器內部的具體反應速度。在水流和氣流的共同作用下，廢水內部會形成細小的氣泡。此外，反應器內部需要配備相應的曝氣系統，根據實際情況選擇合適的裝置，從而可以保證廢水中各種物質活性，保證廢水處理的效果。

HCR系統在具體進行應用的時候具有比較顯著的優點，系統占地小、空氣氧轉化利用率高、抗CODcr的負荷沖擊的能力強、剩余污泥量少、系統污泥濃度高以及系統操作性機動性較強的特性。而本公司的廢水處理系統的可用面積比較小，采用罐頭制作，因此選擇HCR工藝對廢水進行有效的處理。另外，本系統的曝氣方式選擇的是射流器，具有比較高的氧化效率，可以利用好氧生物去除廢水中的CODcr含量，廢水經過處理后流至沉淀池，其中污泥的回流比可以達到1∶2，符合一級排放標準。在污泥進入濃縮池之后，為了保證后續工作的順利進行，需要定期進行壓濾外運作業。

3.3 工程調試

3.3.1 好氧調試

為了保證好氧工藝的作用可以得到有效的發揮，實現對廢水的有效處理需要在進行工程期間進行好氧調試，從而可以優化其具體應用的效果，保證廢水處理的穩定性以及有效性，降低工業生產對于區域內部自然環境的影響，保證工業的綠色發展。

具體的調試時間需要設置在5周左右，第一周需要配置相關的藥品，包括但是不局限于葡萄糖營養鹽等，將這些藥品平均分配在不同的HCR塔。另外，在具體應用的時候，需要打開射流泵以及風機等進行悶曝，從而可以保證整個系統的穩定運行。

第二周到第四周對HCR系統內部的活性污泥進行觀察，測控其SIV、SODcr等值，并且根據自身的實際需求逐步的增加尿素、磷鹽、出水量、溶解氧等藥品并且對其處理效率以及污泥的活性進行深入的探究。

最后一周需要根據進水水質添加尿素、磷鹽等藥品，將廢水量、CODcr等控制在一個合理的范圍，并且對出水的相關數據進行檢查，在保證廢水處理系統已經穩定運行七天之后說明調試工作初步取得成功。

3.4 處理效果以及技術經濟指標

在利用該系統對廢水進行處理之后，可以將COD值由每毫升500～800降低到80～100進而可以保證廢水中的有害物質可以達到一級排放的標準，實現工業的綠色生產，而通過計算可得其去除率可以達到87.4%。另外，本次項目每天可以處理廢水3 000t，整個處理系統的占地面積為500m2，反應器投資為300萬元，總動力消耗為1.38 kwh/m3廢水，可以得到比較優秀的廢水處理效果，優化飲料企業自身的經濟效益以及社會效益[3]。

4 結語

食品加工業事關民生，同我國居民生活水平息息相關，飲料生產屬于其中的一種，但飲料生產的過程中會產生大量的廢水對區域內部的自然環境造成影響。因此需要采取合理的措施對廢水進行處理。好氧廢水處理系統的利用效率比較高，可以取得比較優質的處理效果，能夠保障飲料處理企業的經濟效益和社會效益。