乳品加工废水处理方法

文章摘要：乳品加工废水主要来源于各种设备的洗涤水、地面冲洗水以及生产各种乳制品的废水。废水中含有大量脂肪、蛋白质和乳糖，除乳糖能以

       乳品加工废水主要来源于各种设备的洗涤水、地面冲洗水以及生产各种乳制品的废水。废水中含有大量脂肪、蛋白质和乳糖，除乳糖能以真溶液形态溶解于水外，乳蛋白是胶糖悬浊液，乳脂则是乳浊液。国内目前主要采用A-O 工艺处理乳品，同时结合气浮、沉淀单元[1]，工艺较为成熟，出水水质稳定，操作管理方便，但是污泥产生量大，处置难度大，曝气等动力消耗较高等缺点。

      本工程使用滴滤床+接触氧化组合工艺，滴滤床通过自然通风供氧的方式运行[2]，无需机械曝气，同时利用滴滤床生物膜自身能够形成厌氧- 好氧环境的特点，实现硝化反硝化而进行氮的去除，后续接触氧化只需较短的停留时间及少量曝气就能保证出水达到要求。本文针对该系统的运行情况分析，提出了一条新型高效、节能、先进、稳定的乳品废水处理工艺路线。

      1 废水水质及水量

      污水处理站主要处理乳品加工厂废水及少量生活污水，设计日处理量为1 200 m3。乳品加工厂废水含有大量的有机物，主要含乳固形物（乳脂肪、酪蛋白及其他乳蛋白、乳糖、无机盐类），其含量视乳品的不同品种和不同方法而不同，并在水中呈可溶性或胶体悬浮物

      2 工艺流程及工艺特点

      2.1 工艺流程

      乳品加工厂废水及少量生活污水进入调节池，再用提升水泵将废水直接输送至滴滤床进水口处，滴滤床出水再进入接触氧化池进一步处理，保证出水达到排放标准，出水进入二沉池进行沉淀后进行排放。

      2.2 工艺特点

      因乳品加工废水COD 在1 000 mg/L 左右，且其生化性相当好，常规处理都采用水解酸化+接触氧化或者A/O 等工艺，在运行过程中常会出现泡沫多、池内浮渣多、生化池内pH 难控制、污泥易膨胀等操作管理问题，故选择一种合适的处理技术成为乳品行业的一个新探索。

     2.2.1滴滤床的工作原理

     滴滤床中的滤料采用火山岩加工而成，其具有相当大的比表面积，为微生物生长提供了良好的载体，在滤料表面形成的生物膜层含有大量的好氧、兼性细菌、真菌、藻类和原生动物等[4]。当有机污染物携带大气中的氧气经过液相扩散到生物膜表面，进入生物膜内部被微生物分解转化。当生物膜达到一定厚度时，氧气在透过膜层前被完全消耗，在滤料表面形成内厌氧外好氧环境。在这样的环境下，当NH4+-N 也已液相扩散到生物膜表面时，部分NH4+-N 用于微生物的生长繁殖，部分被膜表面硝化细菌氧化成硝态氮，硝态氮再进入生物膜厌氧环境中，被反硝化细菌利用进行反硝化达到去除NH4+-N 的效果。

     2.2.2滴滤床的优点

    与CASS、活性污泥法等好氧工艺相比较，滴滤床是无需机械曝气，只通过自然通风供氧，具有能耗低、运行费用低的优点；同时，滴滤床可根据水质、水量情况随时调整回流比，受来水波动冲击小，耐冲击负荷强；其严格的生物膜方式运行，产泥量极少，维护和运行简单。

乳品废水采用滴滤床工艺，解决了其中浓度水质，采用深度厌氧难控制、水解去除效率低、直接好氧需电耗高等问题。

    2.2.3接触氧化工艺

    经过滴滤床处理后，COD 已降解50%左右，只是作为一个低耗的一级处理，而接触氧化做为浸没式生物膜，也具有抗冲击负荷、没有污泥膨胀等优点，采用该技术配合滴滤床使用，能够最大程度减少池容，且操作管理极为简单。

    3 主要构筑物及设备参数

    3.1 调节池

     因生产废水排放时间较为集中，瞬时流量较大，且各工段及乳品种类不同，导致废水水质变化差异较大。设计停留时间8 h，有效容积400 m3，设计尺寸23 m×8 m×2.5 m，1 座，钢砼全地下结构。

    3.2 滴滤床

     生物滴滤床利用空气中的氧去除部分有机物，无需机械曝气。1 座，设计尺寸28 m×5 m×5 m，设计停留时间13 h；有效容积650 m3；COD 有效负荷2.77 kg/(m3·d)，钢砼结构。填料高度4.0m，填料体积560m3。

    池内装生物填料，填料表面多孔，可使生物附着生长在上面。下部为0.3 m高（约40 m3）Φ250～300 mm 的毛石，作为承托层，上面再填加3.7 m、Φ50～100 mm 无机固体活性生物填料520 m3。池顶部有1 套布水器，可将调节池的来水均匀地分布在滴滤床的填料上。池下部设回流水池，用于收集经过滤池处理后的废水，进行回流及控制接触氧化池的进水量。

    3.3 接触氧化池

    生物接触氧化法是在有氧条件下，微生物以填料为载体形成生物膜，通过与废水接触，将污染物分解利用合成细胞物质，使废水得到净化。

    池数1 座，分为5 小格；设计尺寸25m×5m×5m，设计停留时间12 h，有效容积600 m3，COD 有效负荷1.4 kg/(m3·d)，半地上钢砼结构。填料层厚3.0 m，填料体积375 m3，采用微孔曝气方式。

    3.4 二沉池

    二沉池对接触氧化池出水中所携带的污泥进行泥水分离，保证出水达标和好氧池内的污泥量。

    设计尺寸12.0 m×4.1 m×3.38 m，设计表面负荷0.85 m3/(m2·h)，半地上钢砼结构。

    4 效益分析

    4.1 工程投资

    本废水处理项目总投资150 万元，其中土建投资69 万元，设备投资58 万元，安装及其他费用23万元。

    4.2 运行费用

     水处理费用：电耗费用0.35 元/m3，人工费用0.25 元/m3，废水处理费用为0.60 元/m3（不包括设备折旧费和维修费用）。

    5 结论

    采用滴滤床- 接触氧化池工艺处理乳品废水，具有投资费用低、操作方便、运行费用低、处理效果稳定的特点。经过该工艺处理后，出水COD≤80mg/L，ρ(NH3-N)≤11 mg/L，ρ(SS)≤65 mg/L，对COD、NH3-N 和SS 的去除率分别为95%、90%和92.7%，出水达到国家污水综合排放标准（GB 8978－1996）中表四规定的一级排放标准。