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(shè)備的洗滌水、地面沖洗水以及生產(chǎn)各種乳制品的廢水。廢水中含有大量脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖，除乳糖能以

       乳品加工廢水主要來源于各種設(shè)備的洗滌水、地面沖洗水以及生產(chǎn)各種乳制品的廢水。廢水中含有大量脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖，除乳糖能以真溶液形態(tài)溶解于水外，乳蛋白是膠糖懸濁液，乳脂則是乳濁液。國內(nèi)目前主要采用A-O 工藝處理乳品，同時結(jié)合氣浮、沉淀單元[1]，工藝較為成熟，出水水質(zhì)穩(wěn)定，操作管理方便，但是污泥產(chǎn)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(fēng)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(huán)境的特點，實現(xiàn)硝化反硝化而進行氮的去除，后續(xù)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(tǒng)的運行情況分析，提出了一條新型高效、節(jié)能、先進、穩(wěn)定的乳品廢水處理工藝路線。

      1 廢水水質(zhì)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(shè)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(diào)節(jié)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(guī)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(xiàn)泡沫多、池內(nèi)浮渣多、生化池內(nèi)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(shù)成為乳品行業(yè)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(jīng)過液相擴散到生物膜表面，進入生物膜內(nèi)部被微生物分解轉(zhuǎn)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(nèi)厭氧外好氧環(huán)境。在這樣的環(huán)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(tài)氮，硝態(tài)氮再進入生物膜厭氧環(huán)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(yōu)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(fēng)供氧，具有能耗低、運行費用低的優(yōu)點；同時，滴濾床可根據(jù)水質(zhì)、水量情況隨時調(diào)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(chǎn)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(zhì)，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(jīng)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(yōu)點，采用該技術(shù)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(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

    3.1 調(diào)節(jié)池

     因生產(chǎn)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(dǎo)致廢水水質(zhì)變化差異較大。設(shè)計停留時間8 h，有效容積400 m3，設(shè)計尺寸23 m×8 m×2.5 m，1 座，鋼砼全地下結(jié)構(gòu)。

    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(shè)計尺寸28 m×5 m×5 m，設(shè)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(jié)構(gòu)。填料高度4.0m，填料體積560m3。

    池內(nèi)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(diào)節(jié)池的來水均勻地分布在滴濾床的填料上。池下部設(shè)回流水池，用于收集經(jīng)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(zhì)，使廢水得到凈化。

    池數(shù)1 座，分為5 小格；設(shè)計尺寸25m×5m×5m，設(shè)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(jié)構(gòu)。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(nèi)的污泥量。

    設(shè)計尺寸12.0 m×4.1 m×3.38 m，設(shè)計表面負荷0.85 m3/(m2·h)，半地上鋼砼結(jié)構(gòu)。

    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(shè)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(shè)備折舊費和維修費用）。

    5 結(jié)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(wěn)定的特點。經(jīng)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(guī)定的一級排放標準。