碳酸飲料廠廢氣廢水處理工藝流程與典型案例分析

碳酸飲料廠廢氣廢水來源及成分

碳酸飲料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣廢水主要來源于以下幾個環(huán)節(jié)：

廢氣來源及成分：

原料處理環(huán)節(jié)：糖漿制備、香料添加過程中揮發(fā)的有機氣體

碳酸化過程：二氧化碳泄漏及混合過程中排放的氣體

灌裝環(huán)節(jié)：灌裝過程中揮發(fā)的少量有機溶劑

鍋爐房：燃煤或燃氣鍋爐產(chǎn)生的燃燒廢氣

清洗消毒環(huán)節(jié)：使用消毒劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體

主要廢氣成分包括二氧化碳(CO?)、揮發(fā)性有機物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)以及少量粉塵廢水處理 。

廢水來源及成分：

設備清洗廢水：包括生產(chǎn)線、儲罐、管道等的清洗廢水

地面沖洗水：生產(chǎn)車間地面清潔產(chǎn)生的廢水

灌裝區(qū)廢水：灌裝過程中溢出的飲料及沖洗水

冷卻水系統(tǒng)排水：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的定期排水

生活污水：員工生活區(qū)產(chǎn)生的生活污水

主要廢水成分包括糖類、酸類(檸檬酸、磷酸等)、香料殘留、洗滌劑、懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)以及少量油脂廢水處理 。

碳酸飲料廠廢氣處理工藝流程

碳酸飲料廠的廢氣處理通常采用組合工藝廢水處理 ，根據(jù)廢氣性質不同可分為以下幾種處理方式：

有機廢氣處理工藝

活性炭吸附+催化燃燒工藝

工藝流程：廢氣收集→預處理(除塵、除濕)→活性炭吸附→脫附→催化燃燒→達標排放

處理效率：VOCs去除率可達90%以上

鍋爐煙氣處理工藝

選擇性催化還原(SCR)+濕法脫硫工藝

工藝流程：煙氣→除塵→SCR脫硝→濕法脫硫→煙囪排放

處理效率：NOx去除率85%以上廢水處理 ，SO2去除率95%以上

二氧化碳回收工藝

變壓吸附(PSA)或膜分離技術

工藝流程：廢氣收集→壓縮→凈化→分離→液化儲存

回收率：可達80-90%

惡臭氣體處理工藝

生物濾池或化學洗滌工藝

工藝流程：廢氣收集→預處理→生物濾池/化學洗滌→排放

處理效率：惡臭物質去除率80-95%

碳酸飲料廠廢水處理工藝流程

碳酸飲料廢水具有高糖分、易生化等特點廢水處理 ，通常采用"物化+生化"組合工藝：

預處理工藝

格柵→調節(jié)池→氣浮/沉淀

主要去除大顆粒懸浮物和調節(jié)水質水量

生化處理工藝

厭氧處理(UASB/IC)+好氧處理(AAO/MBR)

工藝流程：調節(jié)池→厭氧反應器→好氧反應器→二沉池→消毒

COD去除率：85-95%

深度處理工藝

活性炭吸附/臭氧氧化/膜過濾

適用于高標準排放或回用要求

出水COD可降至30mg/L以下

污泥處理工藝

污泥濃縮→脫水→處置

常用脫水設備：板框壓濾機、離心脫水機

碳酸飲料廠廢氣廢水處理典型案例

案例一：華東某大型碳酸飲料生產(chǎn)企業(yè)廢水處理工程

客戶背景

該企業(yè)為國際知名品牌碳酸飲料在華生產(chǎn)基地，日產(chǎn)量達500噸，廢水排放量約800m3/d廢水處理 。由于當?shù)丨h(huán)保標準提高，原有處理設施無法滿足新的排放要求。

處理難點

廢水COD濃度波動大(800-3000mg/L)

含糖量高廢水處理 ，易導致生化系統(tǒng)酸化

磷酸鹽含量較高廢水處理 ，需專門去除

廠區(qū)空間有限廢水處理 ，需緊湊型處理方案

處理工藝

采用"調節(jié)池+高效氣浮+IC厭氧反應器+AAO好氧工藝+MBR膜系統(tǒng)"組合工藝廢水處理 ，具體流程如下：

廢水經(jīng)機械格柵去除大顆粒雜質

進入調節(jié)池均衡水質水量

高效氣浮去除懸浮物和部分COD

IC厭氧反應器處理高濃度有機廢水

AAO工藝進行脫氮除磷

MBR膜系統(tǒng)保障出水水質

部分出水經(jīng)臭氧消毒后回用

處理效果

進水COD平均2000mg/L廢水處理 ，出水COD<50mg/L

磷酸鹽從15mg/L降至0.5mg/L以下

氨氮從30mg/L降至1mg/L以下

回用率達到40%廢水處理 ，年節(jié)約水費約50萬元

系統(tǒng)運行穩(wěn)定廢水處理 ，自動化程度高

案例二：華南某碳酸飲料廠廢氣治理項目

客戶背景

該廠主要生產(chǎn)多種口味的碳酸飲料，年產(chǎn)量約20萬噸廢水處理 。由于廠區(qū)位于居民區(qū)附近，廢氣排放問題受到周邊居民投訴，急需進行廢氣治理升級。

處理難點

廢氣成分復雜廢水處理 ，含VOCs、CO2、少量異味物質

廢氣排放點分散廢水處理 ，收集難度大

需要回收有價值的CO2氣體

廠區(qū)空間有限廢水處理 ，設備需緊湊布置

處理工藝

采用"分類收集+分級處理"的綜合治理方案：

CO2回收系統(tǒng)：

采用變壓吸附(PSA)技術回收灌裝車間CO

回收純度達99.5%廢水處理 ，直接回用于生產(chǎn)

回收量約5噸/天廢水處理 ，年經(jīng)濟效益約200萬元

VOCs處理系統(tǒng)：

沸石轉輪濃縮+RTO焚燒工藝

處理風量50000m3/h

VOCs去除率>98%

異味處理系統(tǒng)：

化學洗滌+生物濾池組合工藝

主要處理配料間和污水處理站廢氣

惡臭濃度從2000(無量綱)降至100以下

鍋爐煙氣處理系統(tǒng)：

低氮燃燒+SCR脫硝+濕法脫硫

NOx排放<50mg/m3廢水處理 ，SO2<35mg/m3

處理效果

VOCs排放濃度從120mg/m3降至8mg/m3

CO2回收率達到85%廢水處理 ，年減排約1800噸

異味投訴率下降95%

全部廢氣排放指標優(yōu)于國家標準

年節(jié)約成本約300萬元(含CO2回收價值)

碳酸飲料廠環(huán)保治理經(jīng)驗總結

通過對多個碳酸飲料廠廢氣廢水處理案例的分析廢水處理 ，可以總結出以下經(jīng)驗：

源頭控制至關重要

改進生產(chǎn)工藝減少污染物產(chǎn)生

加強設備密封減少CO2泄漏

實施清潔生產(chǎn)降低廢水濃度

分類收集分級處理

不同性質的廢氣廢水應分開收集

根據(jù)污染物特性選擇適宜的處理技術

高濃度廢水優(yōu)先考慮厭氧處理

資源回收創(chuàng)造價值

CO2回收既能減排又能創(chuàng)造經(jīng)濟效益

廢水處理后的沼氣可用于鍋爐燃料

處理出水可考慮回用降低水耗

自動化智能控制

采用PLC或DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行

安裝在線監(jiān)測設備實時監(jiān)控排放情況

建立環(huán)保設施運行管理數(shù)據(jù)庫

全生命周期考量

選擇運行穩(wěn)定、維護簡便的處理工藝

考慮設備的使用壽命和更新成本

預留升級空間應對未來標準提升

隨著環(huán)保要求的日益嚴格，碳酸飲料生產(chǎn)企業(yè)應更加重視廢氣廢水治理工作，采用先進可行的處理技術，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏廢水處理 。未來，隨著技術的進步，更高效、更節(jié)能的治理技術將在碳酸飲料行業(yè)得到廣泛應用。