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乳制品廢水處理技術與工藝
致一科技?2020-09-12?污水處理設備? 617
行業污水特征
乳品廠乳品生產的主要原料和資源是鮮牛奶、白糖、花生、核桃、電、水、煤等。在乳品生產過程中，會產生刷罐水，洗瓶水等廢水，與地面沖洗水、廁所沖洗水及少量的生活污水一并進入廠內排水明渠，通過共同的排放口，向車間外排放。廢水中主要含有大量的可溶性有機物（糖類、脂肪酸、蛋白質、淀粉等），可生化性很好，不含有毒有害物質，呈現乳白色，COD濃度在800～1000mg/l左右，屬中低濃度有機廢水。
我國乳制品行業主要產品是液體乳（巴氏殺菌乳、滅菌乳）、酸乳和乳粉，冰淇淋產量雖然小，但污染物濃度最高。乳制品加工過程中，廢水主要來源于容器、管道、設備清洗所產生的較高濃度的生產廢水，以及生產車間與場地沖洗產生的較低濃度的生產廢水和部分生活污水。乳制品廢水的主要污染物指標為COD、BOD、TN、TP、NH3-N、SS、pH。COD、BOD主要來源于原料乳的損失，TN、NH3-N主要來源于原料乳損失和CIP清洗（就地清洗）中硝酸的損失，TP主要來源于原料乳損失和含磷洗滌劑的使用，SS來源于原料乳和輔料的損失，pH取決于CIP清洗中酸、堿的排放。
乳制品廢水的主要特點為：
水質、水量變化大：廢水的排量及濃度隨清洗的項目和時間波動，早晚排量及濃度較大，同時廢水酸堿呈不均衡狀，pH波動較大。
有機物含量高：乳蛋白、乳脂、乳糖類等，在廢水中以溶解態、乳化態和懸浮態的一種或多種形式存在，使得廢水COD很高。
可生化性好：乳制品廢水中溶解的有機物易被微生物分解，多數乳制品廢水能夠達到BOD/COD>0.5，具有很好的可生化性。
常用廢水處理方法
目前處理乳品廢水應用較多的工藝有生物接觸氧化法、單獨好氧處理工藝、厭氧+好氧處理工藝以及SBR法及改進工藝等
1，生物接觸氧化法
它是在生物反應器內裝載填料，利用微生物自身得附著作用，在填料表面形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。由于奶業廢水中的進水COD比較高，處理中一般采用兩級接觸氧化工藝。但該法對于較大型污水廠填料需要量過大，不便于運輸和裝填，切污泥排放量大。
2，SBR法及改進工藝
SBR法（序批間歇活性污泥法）應用十分廣泛，CASS工藝是對SBR方法的改進，即循環式活性污泥法。它的運行分3個階段：進水—曝氣—回流階段。
3，好氧處理法
包括活性污泥法，生物濾池法和接觸氧化法等。
4，厭氧—好氧處理法
針對不同廢水中污染物的濃度及處理特性，采用厭氧—好氧主體組合工藝進行適當的工藝組合，在厭氧水解產酸段，可使難降解有機物分解成易降解的水分子有機物，在厭氧反應器中利用容積負荷高，動力能耗低的特點，將有機負荷大幅度降低，再利用好氧生物反應器處理濃度有機廢水的優勢，使處理水達標排放。
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1，工藝流程的選擇
乳制品廢水處理工藝流程的選擇取決于廢水水質特點和出水排放要求，處理工藝以生物處理為主，按污染物去除負荷的主要承擔單元，可分為好氧處理系統和“厭氧＋好氧”處理系統。一般情況下，當乳制品廢水的COD<1500mg/L時，考慮選擇好氧處理系統；COD>1500mg/L時，考慮選擇“厭氧＋好氧”處理系統。
好氧處理系統容積負荷偏低，適合于水量較小、污染物濃度較低的乳制品廢水處理，可分為單級好氧和多級好氧，同時需輔助其他生化、物化方法作為預處理或后處理，方能達到排放標準。典型的工藝流程如“氣浮＋水解酸化＋單級好氧”、“多級好氧＋化學混凝沉淀”、“氣浮＋單級好氧＋氣浮”。“厭氧＋好氧”處理系統適合產品復雜、廢水量較大的乳制品加工廠的末端治理，通常仍需輔以隔油、氣浮、水解酸化等預處理手段，典型的工藝流程如“氣浮＋厭氧＋多級好氧”、“水解酸化＋氣浮＋厭氧＋單級好氧”、“水解酸化＋厭氧＋單級好氧”。通過合理的設計參數取值，以上工藝流程均可滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級標準。乳制品廢水排入自然水體，需執行更為嚴格的排放標準，需要采用三級處理工藝。典型的乳制品廢水三級處理工藝流程為“隔油水解＋厭氧＋好氧＋過濾”、“水解＋氣浮＋多級好氧＋過濾”。
2，工藝單元的選擇
由于乳制品廢水具有可生化性好、易生物降解的特點，基本上各種生物處理工藝都適于此類廢水的處理。針對某一具體的乳制品廢水，各工藝單元的選用，則需根據水質特點、施工條件、排放要求、自動化程度等多方面綜合考慮后確定。
含油脂較多的乳制品廢水，易氣浮分離，渦凹氣浮即可滿足使用要求，與溶氣氣浮系統相比，渦凹氣浮設備簡單、費用少、占地面積小。但溶氣氣浮氣泡更細小，更適于處理懸浮物少、乳化程度高的乳制品廢水。
由于乳制品廢水有機物濃度較高，氮磷相對缺乏，采用傳統活性污泥法處理工藝時，易因營養物缺乏而發生污泥膨脹現象，造成污泥流失、水質惡化，影響出水水質，嚴重時甚至會導致工藝無法正常運行，因此應選擇可有效防止污泥膨脹的工藝。常用于乳制品廢水處理的好氧工藝有：SASS工藝（帶選擇器的活性污泥法）、CASS工藝（循環式活性污泥法）、SBR法、生物接觸氧化法、氧化溝等。這些工藝并沒有本質上的差別，都能較好地實現去除有機物的目的。以除C為目標時，選擇帶有選擇器的活性污泥法工藝，運行操作較簡單；自動化程度高，有脫氮、除磷要求時，可選用SBR或氧化溝工藝；當場地受限時，可選用生物接觸氧化和BAF（曝氣生物濾池）工藝。選用BAF工藝時，需控制好前一級單元出水的SS，如采用“厭氧＋氣浮＋BAF”工藝流程。BAF還可作為好氧后的深度處理單元，出水回用于廠區。
乳制品廢水的厭氧工藝采用常溫消化即可，厭氧濾池因其生物量大，比UASB對溫度的要求更低，但同BAF一樣存在易堵塞的問題，要控制進水SS不超過200mg/L。從污染物濃度、種類而言，厭氧工藝適合處理乳制品廢水，但乳脂的厭氧消化所需時間要長于乳蛋白、乳糖所需的消化時間，其限制步驟是水解。因此對于乳制品廢水處理，可在厭氧單元前增設水解單元，延長乳脂的水解時間，有利于提高后續厭氧池的處理效率及穩定運行。
3，工藝
4，結論
乳制品廢水是一種高濃度有機廢水，可生化性好，大部分可溶解性COD易生物降解。采用廢水處理中常用、成熟的工藝完全能夠達到排放要求。
厭氧工藝可作為乳制品廢水的首選工藝之一。厭氧工藝具有負荷高、能耗低、剩余污泥量少等優點，工程投資少、運行成本低、運行管理簡單方便的特點。
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