يمكن تقسيم مياه الصرف الصحي من مصانع المشروبات بشكل أساسي إلى الأنواع التالية:
تصنيف مصدر مياه الصرف الصحي
(1) مياه الصرف الصحي للمعالجة المسبقة للمواد الخام: خلال عملية إنتاج المشروبات ، يتم توليد مياه الصرف الصحي أثناء المعالجة بالمواد الخام ، مثل تنظيف مياه الفواكه والخضروات ، إلخ.
(2) تنظيف معدات الإنتاج مياه الصرف الصحي: يجب تنظيف معدات إنتاج المشروبات بعد الاستخدام ، وتشمل مياه الصرف الصحي التي تتولد ماء غسل الزجاجة ، ومياه تدفق المعدات ، إلخ. لديها الطلب العالي من الأكسجين الكيميائي (COD) وقد يكون له تأثير مثبط معين على الكائنات الحية الدقيقة.
(3) تعبئة الزجاجات والمنتج النهائي مياه الصرف الصحي: أثناء عملية تعبئة التعبئة والتعبئة والتغليف ، يتم إنشاء بعض مياه الصرف الصحي ، مثل غسل المياه من آلات الزجاجة ومياه التنظيف من مواد التعبئة والتغليف. مستوى تلوث هذه الصرف الصحي خفيف نسبيًا ، لكنه لا يزال يحتوي على بعض المواد العضوية والمواد الصلبة المعلقة.
(4) مياه الصرف الصحي غير المؤهلة للمنتج: منتجات المشروبات غير المؤهلة الناتجة أثناء عملية الإنتاج ، مثل المشروبات المدللة أو التالفة ، تحتاج إلى معالجة. تحتوي المياه العادمة التي تم إنشاؤها على تركيزات عالية من المواد العضوية ، والمكونات المعقدة ، ومن الصعب علاجها.
تصنيف خصائص مياه الصرف الصحي
(1) مياه الصرف الصحي ذات التركيز العضوي العالي: تنتمي مياه الصرف الصحي للمشروبات ومياه الألبان إلى هذه الفئة. تشمل الملوثات الرئيسية في مياه الصرف الصحي لعصير البروتينات والسكريات والتوابل والإضافات الغذائية والملوثات الصلبة المعلقة ، وما إلى ذلك. تركيز الملوثات مرتفع نسبيًا ، مع وصول COD إلى عشرات الآلاف وتركيز المواد العضوية أيضًا. تحتوي مياه الصرف الصحي للمشروبات على كمية كبيرة من المركبات العضوية مثل البروتين واللاكتوز والدهون ، مع قيم COD عالية وقيم الأس الهيدروجيني المنخفضة عادة.
(2) مياه الصرف الصحي ذات التركيز العضوي المعتدل: سمك القد من مياه الصرف الصحي الخالية من الأحماض الغازية في مستوى معتدل ، وملوثاتها الرئيسية هي الجليكوجين ، الألدهيدات ، التوابل ، المضافة الصالحة للأكل ، إلخ.
(3) مياه الصرف الصحي ذات تركيز المواد العضوية المنخفضة: مياه الصرف الصحي في الشاي لها سمك القد منخفض نسبيًا ، وتأتي ملوثاتها بشكل أساسي من استخراج أوراق الشاي ومعالجتها ، بما في ذلك بعض المواد العضوية مثل بوليفينول الشاي والكافيين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تلوث مياه الصرف الصحي الناتج خلال عملية إنتاج مياه الشرب المعبأة في زجاجات خفيف نسبيًا ، ويتألف بشكل أساسي من مياه التدفق مع تركيز المواد العضوية المنخفضة وجودة المياه الجيدة.
تصنيف خصائص الملوثات
(1) مياه الصرف الصحي ذات المحتوى العالي للمواد الصلبة المعلقة: ستنتج مياه الصرف الصحي للمشروبات الغازية ومياه المشروبات الغازية كمية كبيرة من المواد الصلبة المعلقة أثناء عملية الإنتاج ، مثل الألياف النباتية أثناء استخراج العصير وأصباغ الكراميل أثناء إنتاج المشروبات الغازية. هذه المواد الصلبة المعلقة ستزيد من تعكر المياه العادمة ، مما يؤثر على كفاءة علاج مياه الصرف الصحي. ما قبل العلاج مثل فصل السائل الصلب مطلوب أولاً.
(2) مياه الصرف الصحي عالية اللوني: الصباغ بالكراميل في مياه الصرف الصحي المركبة الغازية هو المصدر الرئيسي لوني في مياه الصرف الصحي ، وهو مقاوم لدرجة الحرارة العالية والضوء ، وصعوبة التحلل الحيوي ، مما يشكل تحديات كبيرة لمعالجة مياه الصرف الصحي. بالإضافة إلى ذلك ، قد تنتج بعض مياه الصرف الصحي للمشروبات العصير مياه الصرف الصحي مع لوني أعلى إذا كان لون العصير أغمق.
(3) مياه الصرف الصحي ذات الحموضة القوية والقلوية: خلال عملية إنتاج المشروبات ، قد تنتج بعض المراحل مياه الصرف الصحي الحمضية أو القلوية. على سبيل المثال ، في إنتاج المشروبات الغازية ، تكون المياه الغازية المستخدمة حمضية ؛ في معالجة بعض مشروبات عصير الفاكهة ، يمكن إضافة المواد الحمضية أو القلوية لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني أو إجراء عمليات التعقيم ، مما يؤدي إلى قيم الرقم الهيدروجيني غير المستقرة للمياه العادمة وتتطلب معالجة التحييد.
عمليات معالجة مياه الصرف الصحي الشائعة لمصانع المشروبات:
1. عملية المعالجة قبل
(1) مصببة مياه الصرف الصحي: استخدم مصبغة لاعتراض الجزيئات الكبيرة المعلقة والعائمة في مياه الصرف الصحي ، مثل الزجاجات البلاستيكية ، والخردة الورقية ، وقشور الفاكهة ، وما إلى ذلك ، لمنع هذه الحطام من منع معدات المعالجة اللاحقة أو التأثير على كفاءة المعالجة.
(2) تنظيم الخزان: بسبب التقلبات الكبيرة في جودة المياه وكمية مياه الصرف الصحي من مصانع المشروبات ، يمكن أن تعدل الخزانات المنظمة معدل التدفق ، تركيز ، قيمة الأس الهيدروجيني ، إلخ. من مياه الصرف ، مما يتيح عمليات المعالجة اللاحقة للعمل في ظل ظروف مستقرة نسبيًا.
(3) تعويم الهواء أو الترسيب: من خلال إدخال الهواء في مياه الصرف الصحي ، والجزيئات الصغيرة المعلقة وقطرات الزيت في الماء مرتبطة بالفقاعات ، وارتفع إلى سطح الماء مع الفقاعات لتشكيل خبث عائم ، ثم الكشف عن الخبث العائم مع مكشطة ؛ بدلاً من ذلك ، يمكن تسوية المواد الصلبة المعلقة في مياه الصرف الصحي إلى القاع من خلال الترسيب ، وتشكيل الرواسب ، وبالتالي إزالة المواد الصلبة المعلقة وبعض المواد العضوية من مياه الصرف.
2. عملية العلاج اللاهوائية
(1) مفاعل UASB: مفاعل سرير الحمأة اللاهوائية UPFLOW هو معدات معالجة اللاهوائية شائعة الاستخدام. تدخل مياه الصرف من أسفل المفاعل وتتلامس بالكامل مع الحمأة الحبيبية اللاهوائية في الأسفل. تحلل الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة المادة العضوية في مياه الصرف في الميثان ، وثاني أكسيد الكربون ، والمياه ، وما إلى ذلك. يمكن استخدام غاز الميثان المنتجة لاستعادة الطاقة واستخدامها. يتمتع مفاعل UASB بمزايا الحمل العضوي العالي ، وتأثير علاج جيد ، وتشغيل مستقر ، وهو مناسب لعلاج مياه الصرف العضوية عالية التركيز.
(2) مرشح اللاهوائي: تم تجهيز المرشح اللاهوائي بمواد التعبئة ، والكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية تعلق على سطح مادة التعبئة لتشكيل الأغشية الحيوية. عندما تتدفق مياه الصرف الصحي من خلال المرشح ، فإن الكائنات الحية الدقيقة في مُصمِّد الأغشية الحيوية وتتحلل المادة العضوية في مياه الصرف الصحي ، وتنقيتها. المرشح اللاهوائي له مزايا تأثير العلاج الجيد ، وحمأة أقل متبقية ، والتشغيل البسيط.
3. عملية المعالجة الهوائية
(1) عملية الحمأة المنشطة: إنها واحدة من طرق معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية. يتم إدخال الهواء في خزان التهوية للاتصال بالكامل بالمادة العضوية في مياه الصرف الصحي مع الحمأة المنشطة. تحلل الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة المادة العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والأملاح غير العضوية ، مع استنساخ وتنمية نفسها أيضًا. عملية الحمأة المنشطة لها تأثير علاج جيد ويمكن أن تزيل الملوثات بشكل فعال مثل المواد العضوية ونيتروجين الأمونيا من مياه الصرف الصحي. ومع ذلك ، فهي حساسة للتغيرات في جودة المياه وكمية وتتطلب التحكم الصارم في ظروف التشغيل.
(2) طريقة أكسدة التلامس البيولوجي: تمتلئ خزان أكسدة التلامس البيولوجي بالحشو ، ويتم ربط الأغشية الحيوية بالمواد الحشو. عندما تتدفق مياه الصرف الصحي عبر طبقة التعبئة ، فإن الكائنات الحية الدقيقة في الأغشية الحيوية تتلامس تمامًا مع المادة العضوية في مياه الصرف الصحي ، وتحلل المادة العضوية. في الوقت نفسه ، تتم إضافة الأكسجين إلى الماء من خلال التهوية لتوفير الأكسجين للكائنات الحية الدقيقة. تتمتع طريقة أكسدة التلامس البيولوجية بمزايا تأثير العلاج الجيد وسرعة المعالجة السريعة والحمأة المتبقية الأقل ، وهي مناسبة لعلاج مياه الصرف العضوية المنخفضة إلى المتوسطة.
(3) عملية ICEAS: إنها طريقة SBR محسّنة تدمج خزان تهوية وخزان ترسيب ، والعلاج في حالة دورية متقطعة. لديه خصائص التدفق المستمر والتدفق الخارجي ، وخزان التفاعل المشترك وخزان الترسيب ، وكفاءة إنتاج الحمأة المنخفضة ، وسهولة تسوية الحمأة المنشطة ، والتي يمكن أن تحقق معدل إزالة يزيد عن 90 ٪ لـ COD و BOD في مياه الصرف.
(4) عملية خندق الأكسدة: لديها حمل ملوث جيد ، وتأثير النتروجين ، والمعدات الموثوقة والمستقرة ، ويستخدم على نطاق واسع. يتم الانتهاء من تفاعل إزالة النترج في خزان واحد دون الحاجة إلى خط أنابيب ارتداد سائل مختلط منفصل. إنه يحقق تنقية عن طريق التهوية المستمرة ، مما يسمح للمواد العضوية في مياه الصرف بالاتصال الكائنات الحية الدقيقة بالكامل.
3. تكنولوجيا المعالجة العميقة
(1) ترسيخ التخثر: إضافة تخثر إلى المياه العادمة لتجميع الجسيمات الغروية والمواد الصلبة المعلقة الصغيرة في جزيئات أكبر ، ثم إزالتها من خلال هطول الأمطار لتقليل المواد الصلبة المعلقة وملوثات الألوان في مياه الصرف.
(2) الترشيح: استخدام وسائط المرشح مثل ترشيح الرمل وترشيح الكربون المنشط لاعتراض المواد الصلبة الموقوفة ، والغرويات ، والمواد القابلة للذوبان جزئيًا في مياه الصرف الصحي ، وتحسين وضوح واستقرار جودة المياه.
(3) تطهير: يتم استخدام تطهير الكلور ، وتطهير الأشعة فوق البنفسجية ، وتطهير الأوزون وطرق أخرى لقتل مسببات الأمراض والكائنات الحية الدقيقة في مياه الصرف الصحي ، مما يضمن أن النفايات السائلة تلبي معايير التفريغ أو متطلبات إعادة الاستخدام.
يتطلب اختيار عملية معالجة مياه الصرف الصحي المناسبة للتكيف مع تركيزات مختلفة من مياه الصرف الصحي في مصنع المشروبات النظر الشامل للعوامل مثل تركيز المواد العضوية وأنواع الملوثات وأهداف العلاج وظروف الموقع. هناك الاقتراحات التالية لعملية معالجة مياه الصرف الصحي بتركيزات مختلفة:
1. High concentration wastewater (COD>2000 ملغ/لتر)
(1) العلاج المسبق: باستخدام عمليات مثل الشواء ، وتنظيم الخزانات ، وتعويم الهواء لإزالة المواد الصلبة المعلقة وشوائب الجسيمات الكبيرة.
(2) المعالجة الكيميائية الحيوية: العلاج اللاهوائي: مثل سرير الحمأة اللاهوائية UASB (السرير اللاهوائي) ، مناسبة لمياه الصرف العضوية عالية التركيز ، يمكن أن تقلل بشكل فعال COD ، وإنتاج الغازات الحيوية التي يمكن إعادة تدويرها.
(3) عملية التركيبة: يمكن للعلاج الهوائي اللاهوائي+(مثل التحلل المائي اللاهوائي+عملية الحمأة المنشطة) تحسين كفاءة العلاج.
(4) الأكسدة المتقدمة: لصعوبة تدهور المركبات العضوية (مثل أصباغ الكراميل) ، يمكن استخدام طريقة أكسدة الأقطاب الكهربائية الدقيقة+الفنتون كمعالجة معالجة لتحسين قابلية التحلل الحيوي للمياه العادمة.
(5) المعالجة العميقة: تجلط التخثر أو الترشيح لإزالة المواد الصلبة واللون المتبقية المتبقية.
2. تركيز متوسطة مياه الصرف الصحي (COD 500-2000 mg/l)
(1) المعالجة المسبقة: العلاجات الأساسية مثل الشبكات وتجمعات تنظيم.
(2) المعالجة الكيميائية الحيوية: طريقة الحمأة المنشطة: مناسبة للتركيز المتوسط مياه الصرف العضوية ، وتأثير المعالجة المستقرة ، والنفايات السائلة يمكن أن تلبي معايير التفريغ.
(3) عملية خندق الأكسدة: لها تأثير جيد في حالة إزالة النترجة وهو مناسب لعلاج مياه الصرف الصحي المتوسطة التركيز.
(4) المعالجة العميقة: إجراء تجلط ترسيب أو ترشيح حسب الحاجة.
3. مياه الصرف الصحي منخفض التركيز (COD<500 mg/L)
(1) المعالجة المسبقة: شبكات بسيطة وتجمعات تنظيم كافية.
(2) المعالجة الكيميائية الحيوية: طريقة التلامس البيولوجي: مناسبة لمياه الصرف الصحي منخفض التركيز ، والتشغيل والإدارة البسيطة ، والقدرة القوية على التكيف.
(3) عملية ICEAs: تحسين طريقة SBR ، والتي يمكن أن تحقق معالجة فعالة ، بصمة صغيرة ، والتشغيل المستقر.
(4) المعالجة العميقة: الترشيح أو علاج التطهير لضمان أن النفايات السائلة تلبي المعيار.