清涼飲料屬于碳酸飲料，是將水進行活性炭過濾及脫氣處理后加入二氧化碳、糖漿、香料及色料制成的，其廢水主要來自洗瓶工段及設備容器的沖洗過程。

長春百事可樂飲料有限公司主要生產清涼飲料，其在生產過程中會產生一定量的廢水，若直接排放，會對環境造成污染。廠區內現有1 套運行將近十年的污水處理系統，但是由于工藝設計落后，設備性能大幅度下降，已經無法滿足現有生產需要，系統出水無法達到當地環保部門的要求，為此廠家委托天津職業大學和康生環保有限公司設計了新的廢水處理系統工程，其核心是厭氧AnaEG反應器處理系統。

AnaEG反應器是20 世紀90 年代初由上海交通大學在升流式厭氧污泥床（UASB）和膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應器的整體優化設計的基礎上研究開發的。AnaEG反應器中顆粒污泥呈膨脹懸浮狀態，污泥質量濃度可達50~65 kg/m3，與污水 可高效接觸、混合，能夠承受的進水COD 可達30~70 g/L。顆粒污泥具有良好的沉降性，使得反應器具有較高的水力上升速度，水力攪拌力度加強，故顆粒污泥處于膨脹狀態，與廢水中的有機物接觸更加充分，從而傳質效率高，有機物去除率高。較高的水力上升流速，使得反應器的水力停留時間大大縮短，從而大大縮小了反應器容積，COD 容積負荷提高，可達25kg/（m3·d）以上。廢水由反應器的底部均勻進入，在水流向上均勻流動的過程中有機物得到降解，最后經過三相分離器進行氣—固—液分離后，沼氣由氣室收集，污泥由沉淀區沉淀后自行返回反應區。AnaEG反應器的出水依靠重力流入好氧生物接觸反應池，進入后續的好氧處理階段。

1 廢水水質水量
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本工程項目是長春百事可樂飲料有限公司廢水處理系統工程，其廢水主要來自洗瓶工段及設備容器的沖洗過程。廢水總流量為1 500 m3/d，其COD 為3 000 mg/L，SS 為200 mg/L，pH 為8.0~12.0。經過該廢水工程處理后，出水可達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）要求，即COD≤100 mg/L，SS≤70mg/L，pH 為6.0~9.0。

2 工藝流程
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采用圖 1 所示工藝流程。

?3 工藝設計與主要構筑物
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（1）AnaEG反應器，1 套，尺寸為D 9 m×15 m，有效體積750 m3，停留時間12 h，其結構如圖 2 所示。

?由于廢水進水污染物濃度較高，不適合直接采用好氧生物技術進行處理，因此選用了厭氧處理裝置———膨脹式顆粒化污泥床（AnaEG）反應器進行處理，該裝置可去除廢水中的高濃度有機物，并將其轉化為沼氣，其中總有機物去除率高達80%以上，被去除的有機污染物的80%轉化為沼氣，20%用于形成新的厭氧污泥。

（2）格柵池，1 座，尺寸為2 m×2.5 m×1 m。為防止廢水中顆粒物進入處理系統而引起管道和泵堵塞，車間里的所有廢水首先流至格柵池以去除水中的顆粒雜質，格柵攔污池內設置有1 臺機械格柵機和1 臺人工格柵。格柵可有效地自動將原廢水中大于5 mm 的顆粒去除掉。格柵的啟停由設在格柵池中的液位計自動控制。經格柵除污機阻擋的粗顆粒物裝入塑料袋后運至垃圾箱。

（3）集水池，1 座，尺寸為6 m×3 m×3 m，廢水深度2 m，有效體積36 m3，停留時間0.5 h。由于生產車間的排水管線到達污水處理站的標高已經達到-2.0 m，考慮到后續土建處理構筑物的施工及投資，所以設置了這個集水池，在集水池內設置提升水泵，將廢水提升輸送到后續各個處理構筑物。

（4）儲液池，1 座，尺寸為5 m×5 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積100 m3。由于生產車間不定期排放含有酸性、堿性或消毒劑的廢水，如果直接排放到處理系統中會對系統造成很大的損害，如腐蝕設備及構筑物、抑制微生物的生長并致其死亡；在進水管道處設置在線監測傳感器，待有此類廢水排放時，自動控制管道上的閥門使此類廢水進入儲液池中儲存，然后少量均勻地排入處理系統處理，可以保證污水處理系統的正常運行。

（5）調均池，1 座，尺寸為14 m×10 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積560 m3，停留時間10 h。調均池是設在廢水進入處理系統之前的構筑物，主要是為了解決水量、水質不均勻而對處理設施所造成的不利影響，起到將原水水質均一化的作用。在調勻池內設有1 用1 備的潛水泵2 臺，承擔著輸送廢水的任務，它的起動停止由設在調均池內的液位計自動控制。池底布置有均勻的不堵塞空氣擴散器，它的主要功用是對廢水進行預曝氣，同時強烈的氣水混合攪拌幫助了廢水均質過程，又避免固體雜質的沉淀。

（6）中和池，1 座，尺寸為3 m×3 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積36 m3，停留時間0.6 h。當廢水pH＞9 時，若進入生物系統會對微生物產生抑制作用，所以根據水質和在線pH 測量儀控制自動加入適量的酸，調節廢水pH 以適合進入厭氧反應器。

（7）調配池，1 座，尺寸為2.5 m×4.0 m×5.0 m，廢水深度4 m，有效體積40 m3，停留時間0.6 h。中和池內廢水靠重力流入調配池，利用蒸汽作為熱源進行加熱，在調配池內設有廢水加熱裝置，調節廢水溫度以滿足厭氧反應器的要求。

廢水經過在調配池內的調整，由污水提升泵輸送到AnaEG反應器中進行厭氧處理。并且在此池中投加一定的營養物質以馴化、培養厭氧顆粒污泥。

（8）曝氣池，1 座，尺寸為15 m×10 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積600 m3，停留時間10 h。由于廢水進水污染物濃度較高，水量較大，出水水質要求高，故采用高效的復合接觸氧化池進行好氧處理，生物填料為微生物的生長提供良好載體，保證出水水質。同時懸浮在水池中的微生物也對有機物進行氧化與分解。

廢水在曝氣池內通過好氧微生物分解有機物質。在接觸氧化池底部均勻安裝有足夠數量的不堵塞型空氣曝氣器，壓縮空氣經空氣曝氣器不斷地向廢水提供氧氣，以確保廢水中的生物氧化反應所需的氧氣量。每組空氣擴散器前均設有調節閥。

（9）沉淀池，3 座，每座尺寸均為5 m×3 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積60 m3。曝氣池的出水直接流入沉淀池，沉淀池采用高效斜板沉淀形式，主要功用是使泥水得到充分分離，污泥沉積在底部，上清液溢流至出水池。沉積在底部的污泥經常性地由泵打到曝氣池中保持其始終擁有足夠的活性污泥數量或將剩余的污泥送入污泥濃縮池，以保持良好的沉淀效果。

斜板沉淀池是內裝置許多間隔較小的平行傾斜板的沉淀池，其特點是沉淀效率高、池子容積小和占地面積少等。在增加許多平行斜板后，加大了水池過水斷面的濕周，同時減小水力半徑，為此在同樣的水平流速時，可以大大降低雷諾數，從而減少水的紊動，促進沉淀；加設斜板，使顆粒沉淀距離縮短，減少了沉淀時間。

（10）污泥井，3 座，每座尺寸均為1 m×2 m×5 m，污泥深度4 m，有效體積8 m3。沉淀池污泥靜壓匯聚于此池，通過PLC 控制經由污泥泵排入各構筑物。

（11）出水池，1 座，尺寸為2.5 m×4.0 m×5.0 m，廢水深度4 m，有效體積40 m3。處理后的污水匯聚于此，備用或排放。

（12）污泥濃縮池，1 座，尺寸為4 m×4 m×5 m，廢水深度4 m，有效體積64 m3。剩余污泥和混凝沉淀物匯聚于此進行重力濃縮，經濃縮后的污泥通過泥泵輸送到污泥池，上清液直接排放或流入調均池處理。

（13）集泥池，1 座，尺寸為5 m×9 m×3 m，廢水深度2 m，有效體積90 m3?；炷恋砦锛盀V罐反洗水重力自然流入此池，通過PLC 控制自動用泵打入污泥濃縮池處理。

4 工程實施
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本工程在長春百事可樂飲料有限公司得到順利實施，該廠廢水經過處理后出水符合當地環保部門的相關要求，出水中COD≤100 mg/L、SS ≤70 mg/L、pH 6.0~9.0。每年減少COD 排放量1 522.5 t，每年減少BOD5排放量6 300 t。

此外，本廢水處理站每天產生的標準沼氣量為1 440 m3，其中沼氣的甲烷體積分數為60%~70%，每年沼氣銷售收入約為25.2 萬元。

污水處理站直接運行費用包括人員工資、藥劑費、電費。污水處理站定員4 人，全年運行350 d。人員工資按人均1.2 萬元/a 計，則折合成噸水費用為12 000×4/（1 500×350）=0.09 元。

污水處理站總裝機容量約為145.80 kW，實際運行功率約為92.65 kW，每天用電量為1 228.14kW·h 。當地電費0.6 元/（kW·h），則折合成噸水費用為1 228.14×0.6/1 500=0.49 元。

處理每噸水的藥劑費約為0.24 元。.

由此可知，處理1 t 廢水成本為0.09+0.49+0.24=0.82 元。

5 前景展望
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隨著清涼飲料需求的增加，因生產清涼飲料而產生的工業廢水也隨之劇增，直接排放必然嚴重污染環境。本設計針對飲料廢水特點，采用厭氧AnaEG反應器的處理系統，被處理掉的有機物90%以上轉化為可作為燃料利用的沼氣，不但具有環境效益，同時具有明顯的經濟效益，具有較好的推廣應用價值。