乳業(yè)廢水處理工藝

乳品加工廢水主要來(lái)源于容器、管道、設備、車(chē)間的清洗過(guò)程和部分生活污水。其主要污染物有乳蛋白、乳糖、乳脂以及酸、堿等，COD在800～3 500 mg/L，BOD5在600～2 100 mg/L，可生化性好。目前國內外對乳品廢水處理主要采用物理化學(xué)法（如氣�。�、水解酸化+好氧處理工藝以及厭氧+好氧處理工藝等。本工程針對河南某乳品加工廠(chǎng)乳品廢水特點(diǎn)，采用ABR+生物接觸氧化工藝處理廢水，經(jīng)調試后工藝運行穩定，處理效果好，運行費用低，取得了較好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

1 廢水水質(zhì)、水量及排放標準
 
該乳品廢水總量為1 500 t/d，其中生產(chǎn)廢水為 1 470 t/d。生產(chǎn)廢水主要來(lái)自設備消毒沖洗、灌裝設備清洗、酸奶瓶清洗過(guò)程等，生活污水包括食堂污水、職工洗澡水、車(chē)間和辦公室衛生間的污水 。要求處理出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級標準，進(jìn)、出水水質(zhì)如表 1所示。

2 處理工藝
 
根據該乳品廢水水質(zhì)特點(diǎn)，設計工藝流程如圖 1所示。主要構筑物參數見(jiàn)表 2。

3 反應器的調試和運行
3.1 ABR反應器的調試
 
（1）接種。接種污泥取自城市污水處理廠(chǎng)二沉池脫水的剩余污泥，按接種量30 g/L投入ABR反應器，共投加接種污泥25 t（設污泥含水率為95%）。接種污泥均勻投入ABR反應器后，再用COD為1 500 mg/L的生產(chǎn)廢水將ABR反應器注滿(mǎn)，讓接種污泥在廢水中浸泡2 d，同時(shí)每日投入2車(chē)三級化糞池污水作為營(yíng)養接種液。

（2）啟動(dòng)。調試采用低負荷啟動(dòng)方式，固定進(jìn)水量，分500、1 000、1 500 mg/L 3個(gè)水平提高進(jìn)水COD至設計負荷。首先，每天用COD為500 mg/L的生產(chǎn)廢水投入ABR反應器，進(jìn)水量為1 500 m3/d，控制進(jìn)水pH在6.0~6.5之間。每天定時(shí)取厭氧反應器進(jìn)、出水樣，通過(guò)測定COD、VFA、pH分析反應器內環(huán)境狀態(tài)，保證反應器內VFA＜500 mg/L、出水pH控制在6.5～7.0為正常。根據測定結果調整進(jìn)水水質(zhì)水量，測定出口水樣COD、VFA及pH，觀(guān)察進(jìn)料后反應器工作狀態(tài)，防止出現酸化。待出水COD去除率穩定在80％后再進(jìn)入下一負荷階段啟動(dòng)過(guò)程，運行工況見(jiàn)圖 2。在啟動(dòng)初期（1~12 d）出水較為混濁，反應器內有細小的分散污泥隨出水流出，COD去除率在60%左右。穩定運行期（13~35 d）前10 d內COD去除率由60％上升到80％左右，后12 d COD去除率穩定在80％左右，此階段出水較清。在負荷提高階段COD去除率均穩定在80%左右。啟動(dòng)過(guò)程歷時(shí)90多天，設計負荷下COD去除率達到80%左右，反應器啟動(dòng)成功。

 3.2 生物接觸氧化反應器的調試
 
（1）接種。在接觸氧化池中投加5 t好氧污泥，并用COD為400 mg/L的廢水將氧化池注滿(mǎn)，開(kāi)動(dòng)曝氣系統，在不進(jìn)水的情況下連續曝氣2 d。

（2）連續運行。接觸氧化池的有效容積為 231.6 m3，分為6個(gè)小池子。有機底物在池內的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段代謝的完整過(guò)程，活性污泥也經(jīng)歷了一個(gè)從池首端的對數增長(cháng)，經(jīng)減衰增長(cháng)到池末端的內源呼吸期的完全生長(cháng)周期。有機底物濃度沿池長(cháng)逐漸降低，需氧速率也沿池長(cháng)逐漸降低。

有機物降解速率主要受氧濃度與生物動(dòng)力學(xué)氧化速率控制。生物接觸氧化處理廢水的關(guān)鍵在于是否有足夠數量的生物膜附著(zhù)在填料上，是否存在大量的藻類(lèi)和原后生動(dòng)物，是否有一定量的絲狀菌能固定膜上生物等。因此掛膜快慢和掛膜質(zhì)量好壞是決定生物接觸氧化池啟動(dòng)成敗的重要影響因素。本工程投入污泥3 d后填料上即生成極薄的生物膜，進(jìn)行顯微鏡觀(guān)察發(fā)現有個(gè)別的豆形蟲(chóng)，隨著(zhù)營(yíng)養的不斷補充，生物膜不斷增厚，鏡檢原生動(dòng)物的種類(lèi)也大大增加，草履蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)等先后出現，進(jìn)入第8天后鐘蟲(chóng)數量減少，盾纖蟲(chóng)、吸管蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等原生動(dòng)物出現，菌膠團發(fā)育良好，出水COD降至200 mg/L。啟動(dòng)過(guò)程中接觸氧化池進(jìn)出水COD和去除率的變化情況如圖 3所示。

從圖 3可以看出，接種好氧污泥在幾天內迅速適應乳品加工廢水基質(zhì)，隨著(zhù)生物膜的成熟，COD去除率也隨之提高。第15 天 COD去除率明顯提高，從第13天的61%提高到86%，而在17 d之后，COD去除率逐漸穩定在80%以上，反應器啟動(dòng)成功。

 3.3 運行階段
 
該處理系統經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的運行后，設備運轉正常，整個(gè)系統一直處于穩定狀態(tài)，當進(jìn)水COD在 1 560~2 490 mg/L，BOD5在620~880 mg/L，SS在150~200 mg/L時(shí)，出水COD<62 mg/L，BOD5<20 mg/L，SS<11 mg/L，出水水質(zhì)可達到設計要求。2012年6月該系統出水COD、BOD5、SS變化情況見(jiàn)圖 4。

 由圖 4可知，該系統對乳品廢水有良好的處理效果，COD去除率為96.96%，SS去除率為90.33%，BOD5去除率為98.62%，由于進(jìn)水COD稍有波動(dòng)導致出水也存在一定的波動(dòng)范圍，但基本趨于穩定。出水COD穩定在44~62 mg/L，SS穩定在14~20 mg/L，BOD5穩定在8.2~11 mg/L。該處理系統2012年2—7月平均進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表 3。

4 經(jīng)濟分析
 
該系統運行的主要成本是電費、藥劑費、人工費和檢修費。其中每日運行耗電549 kW·h，電價(jià)按0.59元/（kW·h）計，每日電費323.9元，每日消耗藥劑所需費用為318元，每日人工費90元，每日檢驗費為18元，合計750元，不計折舊的噸水處理費用為0.53元。此外，最終出水達到生活雜用水標準后可降低廠(chǎng)區消防和綠化用水費用，經(jīng)濟效益良好。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5 結論
 
（1）采用ABR+生物接觸氧化組合工藝處理乳品廢水，運行實(shí)踐表明該工藝成熟、處理效果穩定，對廢水有良好的處理效果。經(jīng)該工藝處理后出水COD≤80 mg/L，BOD5≤15 mg/L，SS≤30 mg/L。廢水處理費用約0.53 元/m3。

（2）乳品廢水經(jīng)該組合工藝處理后，出水各指標滿(mǎn)足GB 8978—1996一級標準的要求，可作消防、綠化用水，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。