飲料廢水主要污染物為COD。根據飲料品種的不同，飲料廢水有機物濃度可分為高濃度、中濃度和低濃度，如乳品飲料廢水COD較高，無酸碳酸飲料廢水COD中等，茶飲料COD較低。飲料廢水屬于生化性較好的廢水。

一、飲料廢水處理方案：工藝流程
典型工藝流程如下：
廢水→收集→多級兼性、好氧生物處理（A/0）n→達標排放

（A/0）n工藝一是池內均設有軟性纖維填料，用于改善微生物分布和增加生物量；二是將廢水處理過程分為幾個不同濃度段，每一濃度段培養出適合該段生存條件的微生物，充分發揮微生物的活性，最大限度地降解有機物；三是兼性段生段利用兼性菌的代謝活動，將大分子、難溶及難降解的有機物轉化為小分子易溶及易降解的有機物。同時，兼性菌由于其世代時間短、繁殖快，使得兼性段具有耐沖擊負荷強的特點。因此，兼性段可為好氧段創造有利的生化條件。由于（A/0）n工藝的獨創性，使得該工藝應用于有機污水處理時，具有運行穩定、處理效率高、耗能少等優點。實踐證明，在同等污水濃度同等池容下，（A/0）n工藝生物處理率可提高20-30%，節省能耗20-30%。經生化處理后，污水經加藥混凝沉淀，去除死亡脫落的微生物及懸浮物，使水澄清排放。
二、某飲料廠生產廢水ICEAS工藝案例
某飲料廠廢水處理的工藝流程如下圖：

主要控制參數為：
ICEAS法是一種近年來被廣為采用的高效水處理方法，它和傳統的活性污泥法的區別在于它集曝氣池和沉淀池為一體，處理呈間隙性循環狀態，是一種改良的SBR法。采用ICEAS法處理飲料生產廢水，它使廢水中COD和BOD的去除率達90%以上。其工藝具有四個特點：一是連續進水間隙出水的改良批式處理系統；二是反應池和沉淀池合二為一，降低了土建費用；三是在沉淀和出水階段，活性污泥處于內源呼吸期，產泥效率低；四是在完全靜止的狀態下易于活性污泥沉降。
杭州市環境監測中心對利用上述ICEAS法處理工藝的污水的監測結果表明：COD進水濃度為1820mg/L，出水為93.4mg/L，去除率為94.9%；BOD進水濃度為644mg/L，出水為44.4mg/L，去除率為93.1%。
ICEAS法處理某公司飲料生產污水，處理設施的土建費用320萬，設備費190萬，其他費用14萬。運行費用1.435元/M3，去除1kgCOD需要0.915元。雖然該方法的土建費用、運行費用相對偏高，但該處理方法的設施自動化程度高，操作簡單，整個系統占地面積小，運行穩定，基本無臭氣，只要保證運行時有充足的營養物，就不會發生污泥膨脹現象。因此仍不失為一種好的處理方法。ICEAS法作為一種改良的活性污泥法，也可以應用于其他生物化學污水處理。
三、UASB2好氧工藝處理碳酸飲料廢水

1 飲料廢水處理方案：工程概況

某碳酸飲料公司廢水處理主要為廠區用水(包括生產用水和生活用水) ,設計規模為2000m3 / d。飲料生產過程中所產生的廢水主要污染物是制造飲料的物料,其主要來源于機械設備的洗凈水,原料貯槽的洗凈水,回收瓶洗凈水溢出及不合格的產品,其它來源如過濾器反洗水,工場清凈用水等。

廢水進出水水質如表1 所示,飲料廠廢水的特性是高BOD 和COD ,同時因其生產線操作的特性和產品的不同,其濃度及水力波動都很大。廢水經處理后,出水已完全可達到污水綜合排放標準( GB8978 -1996) 一級標準。

表1 　水質指標及其排放標準mg/ L (p H 除外)

 2 飲料廢水處理方案：工藝流程 處理廢水采用厭氧+ 好氧系統去除廢水中的有機物,處理工藝流程見圖1 。

飲料廠生產廢水從車間中排出后排入調節池,然后,廢水經過一個水力式固液分離機隔除大部分廢水中的懸浮固體。從調節池中廢水由泵流至酸化池及上流式厭氧污泥床反應器中(UASB) 。其流量是由微機控制。有機物首先分解為有機酸,然后分解為甲烷和二氧化碳。在反應器頂部設置有一系列的三相分離器,將甲烷氣,污泥和處理后廢水有效地分開。此三相分離器能有效地截留全部有用的甲烷。收集后的甲烷氣可作為鍋爐燃料,在系統中,也設有燃燒器用來處理不被利用的甲烷氣。厭氧后的廢水由一個傳統的活性污泥處理系統作最后處理,將COD 降至20mg/ L 。處理后的廢水排放至水道中。

3 飲料廢水處理方案：基礎構筑物

3.1 調節池常用的調節池,進水為重力流,出水用水泵抽升,另外,對高堿度的間歇排放液應分開貯存后,再定量地排進調節池,以減少p H 調節所需的藥品。

3.2 酸化池主要由產酸細菌將各種復雜的大分子有機物水解、酸化為小分子脂肪酸、醇、醛、氫等物質。酸化池容積500 m3 ,為混凝土結構,尺寸:長×寬×深= 1318 m ×713 m ×515 m;水力停留時間6h ,容積負荷25～50 kg/ (m31 d) ;攪拌器功率3kW(610 W/ m3 ) 。

3.3 上流式厭氧污泥床反應器(UASB) 升流式厭氧污泥床式集生物反應與沉淀于一體,是一種結構緊湊的厭氧反應器。它主要由進水配水系統、反應區、三相分離器、氣室(也稱集氣罩) 、處理水排出系統5 部分組成。與其他類型的厭氧反應器相比,上流式厭氧污泥床具有一系列的優點,其中包括: (1) 污泥床內生物量多,折合濃度計算可達20～30 g/ L ; (2) 容積負荷率高,在中溫發酵條件下,一般可達10 kg/ (m3 •d) 左右,甚至能夠高達15～40 kg/ (m3 •d) ,廢水在反應器內的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小; (3)設備簡單,運行方便,勿需設沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應區內設機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,而且不存在堵塞現象。設計COD 容積負荷6 kg/ (m3 •d) ,UASB 反應池容積667 m3 。設計厭氧處理后去除率達到90 % ,即處理后的COD 濃度為200 mg/ L , BOD 濃度為135mg/ L ,污泥產生量為0104 kg/ kg ,因此總的污泥產量為144 kg/ d。產生的生物氣大約為1440 m3 / d(內含75 %甲烷)

3.4 活性污泥好氧系統經過厭氧系統處理后,污水去除80 %～90 %有機物,為確保可達國家一級排放標準,厭氧后的污水由一個傳統的活性污泥處理系統作最后處理,將COD 降至20 mg/ L 左右。活性污泥系統所產生的剩余污泥將回流到酸化池和其他污水一起送進厭氧系統消化。進水中所含BOD 270 kg/ d ,設計F/ M 比為013kg/ (kg •d) ,MLVSS 的濃度為2250 mg/ L 。曝氣池的容積為400 m3 ,采用2 個曝氣池,需氧量為540 kg/d。曝氣頭選用標準傳氧速率(深412 m) 為50186 g/(m3 •m) 曝氣頭,按8 m3 / ( h •m) 來算所需曝氣頭的數量為56 m。為了保險起見選用80 個曝氣頭。曝氣所需空氣量為44204 m3 / h ,這樣選取2 臺240 m3 / h(515 kW) 的鼓風機。剩余污泥量為55 kg/ d ,污泥含水率為9912 %。

3.5 沉淀池按流量為2000 m3 / d ,表面負荷為110 m3 / (m2 •h) ,中心管流速為108 m/ h 來計算, 中心管面積為0177 m2 ,沉淀部分有效斷面積為8313 m2 ,沉淀池的直徑為1013 m。

4 飲料廢水處理方案：系統特點

4.1 厭氧工藝出水部分回流酸化器出水VFA 濃度高,堿度和p H 較低,而產甲烷菌適宜生長于p H 為中性或略偏堿性的環境中。如果產酸器出水直接進入產甲烷器,產甲烷器中的產甲烷菌難以獲得最佳生長條件,反應器的處理效率也必然受到影響。故將p H 和堿度都較高的產甲烷器出水部分回流,與酸化器出水混合后,再進入產甲烷器是一種經濟的操作方法。 具體參見http://www.dongaorq.cn更多相關技術文檔。

4.2 活性污泥系統三組并列設計可提供最大的操作自由度,以方便操作員按現場條件調校最合適的操作模式。在系統中,剩余污泥可被泵送至酸化池和污水一起進入UASB 中被消化,UASB 只需要每年排一次污泥,污泥穩定,其含水率大約在85 %～90 % ,因此直接可以把它進行堆肥,不需要在系統中加入污泥脫水設備。污泥可貯存較長時期,以便用作其他系統調試時使用。

4.3 進流水加熱(冬季使用) 冬季最低污水溫度為10 ℃,而厭氧池操作的最低溫度為24 ℃,因此要在系統中加進一臺廢熱回收系統,使厭氧后污水升溫,設計蒸氣需求量為1290 kg/ h。

5 飲料廢水處理方案：技術分析傳統上,好氧系統長被用作處理飲料廠污水,但在實際處理中,好氧系統會出現以下情況: (1) 不能適應污水濃度及水力波動,好氧細菌要在很穩定的環境下工作(需要很大的調節池,約24～48 h 流量) ; (2) 在處理高碳水化合物污水時,容易產生絲狀菌,絲狀菌是污泥膨脹的主要原因; (3) 耗氧細菌是由多種不同的微生物所組成,其組成按操作環境而改變,需要對各種微生物有足夠了解; (4) 供氧系統維修困難,鼓風機和曝氣頭需要經常維修; (5) 要保持一定的溶解度(2 mg/ L 左右) ,不能太高和太低。目前,厭氧生化系統彌補了好氧系統的許多問題: (1) 低過剩污泥生產(0105 kg/ kg 去除) ,是活性污泥法的1/ 3～1/ 5 ,低營養資源需求(500 ∶5 ∶1～1000 ∶5 ∶1) ,是耗氧系統的1/ 5～1/ 10 ; (2) 不需要充氧系統,從而降低能源消耗(約需20 %耗氧系統的能源) ; (3) 產生可用的甲烷氣(0135 m3 / kg 去除) ; (4) 厭氧系統可間歇性操作(最長可達12～19 月停止操作) 而對厭氧細菌不會有不良影響,同時只需1～3 d 便可回復正常操作; (5) 在操作良好的情況下,其厭氧細菌量可達1 %～3 %; (6) 高處理效果(COD 去除率可達90 %以上) ; ( 7) 操作穩定可忍受尖峰負荷, p H 及溫度變化。

6 飲料廢水處理方案：結論 (1) 該工藝設施處理飲料廢水能夠獲得較滿意的效果,尤其COD 和BOD5 的去除率均達到98 % ,出水完全滿足達標排放水質要求。 (2) UASB2好氧工藝運行費用較傳統好氧工藝有一定減少,降低了水處理成本。 (3) UASB2好氧工藝抗沖擊負荷能力強,可有效緩沖污水不穩定負荷的沖擊,確保處理效果的穩定,值得推廣。