乳品加工廢水處理方法

文章摘要：乳品加工廢水主要來源于各種設備的洗滌水、地面沖洗水以及生產各種乳制品的廢水。廢水中含有大量脂肪、蛋白質和乳糖，除乳糖能以

       乳品加工廢水主要來源于各種設備的洗滌水、地面沖洗水以及生產各種乳制品的廢水。廢水中含有大量脂肪、蛋白質和乳糖，除乳糖能以真溶液形態溶解于水外，乳蛋白是膠糖懸濁液，乳脂則是乳濁液。國內目前主要采用A-O 工藝處理乳品，同時結合氣浮、沉淀單元[1]，工藝較為成熟，出水水質穩定，操作管理方便，但是污泥產生量大，處置難度大，曝氣等動力消耗較高等缺點。

      本工程使用滴濾床+接觸氧化組合工藝，滴濾床通過自然通風供氧的方式運行[2]，無需機械曝氣，同時利用滴濾床生物膜自身能夠形成厭氧- 好氧環境的特點，實現硝化反硝化而進行氮的去除，后續接觸氧化只需較短的停留時間及少量曝氣就能保證出水達到要求。本文針對該系統的運行情況分析，提出了一條新型高效、節能、先進、穩定的乳品廢水處理工藝路線。

      1 廢水水質及水量

      污水處理站主要處理乳品加工廠廢水及少量生活污水，設計日處理量為1 200 m3。乳品加工廠廢水含有大量的有機物，主要含乳固形物（乳脂肪、酪蛋白及其他乳蛋白、乳糖、無機鹽類），其含量視乳品的不同品種和不同方法而不同，并在水中呈可溶性或膠體懸浮物

      2 工藝流程及工藝特點

      2.1 工藝流程

      乳品加工廠廢水及少量生活污水進入調節池，再用提升水泵將廢水直接輸送至滴濾床進水口處，滴濾床出水再進入接觸氧化池進一步處理，保證出水達到排放標準，出水進入二沉池進行沉淀后進行排放。

      2.2 工藝特點

      因乳品加工廢水COD 在1 000 mg/L 左右，且其生化性相當好，常規處理都采用水解酸化+接觸氧化或者A/O 等工藝，在運行過程中常會出現泡沫多、池內浮渣多、生化池內pH 難控制、污泥易膨脹等操作管理問題，故選擇一種合適的處理技術成為乳品行業的一個新探索。

     2.2.1滴濾床的工作原理

     滴濾床中的濾料采用火山巖加工而成，其具有相當大的比表面積，為微生物生長提供了良好的載體，在濾料表面形成的生物膜層含有大量的好氧、兼性細菌、真菌、藻類和原生動物等[4]。當有機污染物攜帶大氣中的氧氣經過液相擴散到生物膜表面，進入生物膜內部被微生物分解轉化。當生物膜達到一定厚度時，氧氣在透過膜層前被完全消耗，在濾料表面形成內厭氧外好氧環境。在這樣的環境下，當NH4+-N 也已液相擴散到生物膜表面時，部分NH4+-N 用于微生物的生長繁殖，部分被膜表面硝化細菌氧化成硝態氮，硝態氮再進入生物膜厭氧環境中，被反硝化細菌利用進行反硝化達到去除NH4+-N 的效果。

     2.2.2滴濾床的優點

    與CASS、活性污泥法等好氧工藝相比較，滴濾床是無需機械曝氣，只通過自然通風供氧，具有能耗低、運行費用低的優點；同時，滴濾床可根據水質、水量情況隨時調整回流比，受來水波動沖擊小，耐沖擊負荷強；其嚴格的生物膜方式運行，產泥量極少，維護和運行簡單。

乳品廢水采用滴濾床工藝，解決了其中濃度水質，采用深度厭氧難控制、水解去除效率低、直接好氧需電耗高等問題。

    2.2.3接觸氧化工藝

    經過滴濾床處理后，COD 已降解50%左右，只是作為一個低耗的一級處理，而接觸氧化做為浸沒式生物膜，也具有抗沖擊負荷、沒有污泥膨脹等優點，采用該技術配合滴濾床使用，能夠最大程度減少池容，且操作管理極為簡單。

    3 主要構筑物及設備參數

    3.1 調節池

     因生產廢水排放時間較為集中，瞬時流量較大，且各工段及乳品種類不同，導致廢水水質變化差異較大。設計停留時間8 h，有效容積400 m3，設計尺寸23 m×8 m×2.5 m，1 座，鋼砼全地下結構。

    3.2 滴濾床

     生物滴濾床利用空氣中的氧去除部分有機物，無需機械曝氣。1 座，設計尺寸28 m×5 m×5 m，設計停留時間13 h；有效容積650 m3；COD 有效負荷2.77 kg/(m3·d)，鋼砼結構。填料高度4.0m，填料體積560m3。

    池內裝生物填料，填料表面多孔，可使生物附著生長在上面。下部為0.3 m高（約40 m3）Φ250～300 mm 的毛石，作為承托層，上面再填加3.7 m、Φ50～100 mm 無機固體活性生物填料520 m3。池頂部有1 套布水器，可將調節池的來水均勻地分布在滴濾床的填料上。池下部設回流水池，用于收集經過濾池處理后的廢水，進行回流及控制接觸氧化池的進水量。

    3.3 接觸氧化池

    生物接觸氧化法是在有氧條件下，微生物以填料為載體形成生物膜，通過與廢水接觸，將污染物分解利用合成細胞物質，使廢水得到凈化。

    池數1 座，分為5 小格；設計尺寸25m×5m×5m，設計停留時間12 h，有效容積600 m3，COD 有效負荷1.4 kg/(m3·d)，半地上鋼砼結構。填料層厚3.0 m，填料體積375 m3，采用微孔曝氣方式。

    3.4 二沉池

    二沉池對接觸氧化池出水中所攜帶的污泥進行泥水分離，保證出水達標和好氧池內的污泥量。

    設計尺寸12.0 m×4.1 m×3.38 m，設計表面負荷0.85 m3/(m2·h)，半地上鋼砼結構。

    4 效益分析

    4.1 工程投資

    本廢水處理項目總投資150 萬元，其中土建投資69 萬元，設備投資58 萬元，安裝及其他費用23萬元。

    4.2 運行費用

     水處理費用：電耗費用0.35 元/m3，人工費用0.25 元/m3，廢水處理費用為0.60 元/m3（不包括設備折舊費和維修費用）。

    5 結論

    采用滴濾床- 接觸氧化池工藝處理乳品廢水，具有投資費用低、操作方便、運行費用低、處理效果穩定的特點。經過該工藝處理后，出水COD≤80mg/L，ρ(NH3-N)≤11 mg/L，ρ(SS)≤65 mg/L，對COD、NH3-N 和SS 的去除率分別為95%、90%和92.7%，出水達到國家污水綜合排放標準（GB 8978－1996）中表四規定的一級排放標準。