乳業(yè)廢水處理工藝

乳品加工廢水主要來源于容器、管道、設備、車間的清洗過程和部分生活污水。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乳品廢水特點，采用ABR+生物接觸氧化工藝處理廢水，經調試后工藝運行穩(wěn)定，處理效果好，運行費用低，取得了較好的環(huán)境和經濟效益。

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

2 處理工藝
 
根據(jù)該乳品廢水水質特點，設計工藝流程如圖 1所示。主要構筑物參數(shù)見表 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的生產廢水將ABR反應器注滿，讓接種污泥在廢水中浸泡2 d，同時每日投入2車三級化糞池污水作為營養(yǎng)接種液。

（2）啟動。調試采用低負荷啟動方式，固定進水量，分500、1 000、1 500 mg/L 3個水平提高進水COD至設計負荷。首先，每天用COD為500 mg/L的生產廢水投入ABR反應器，進水量為1 500 m3/d，控制進水pH在6.0~6.5之間。每天定時取厭氧反應器進、出水樣，通過測定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(jù)測定結果調整進水水質水量，測定出口水樣COD、VFA及pH，觀察進料后反應器工作狀態(tài)，防止出現(xiàn)酸化。待出水COD去除率穩(wěn)定在80％后再進入下一負荷階段啟動過程，運行工況見圖 2。在啟動初期（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(wěn)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(wěn)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(wěn)定在80%左右。啟動過程歷時90多天，設計負荷下COD去除率達到80%左右，反應器啟動成功。

 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，開動曝氣系統(tǒng)，在不進水的情況下連續(xù)曝氣2 d。

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

有機物降解速率主要受氧濃度與生物動力學氧化速率控制。生物接觸氧化處理廢水的關鍵在于是否有足夠數(shù)量的生物膜附著在填料上，是否存在大量的藻類和原后生動物，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量好壞是決定生物接觸氧化池啟動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，進行顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)有個別的豆形蟲，隨著營養(yǎng)的不斷補充，生物膜不斷增厚，鏡檢原生動物的種類也大大增加，草履蟲、鐘蟲等先后出現(xiàn)，進入第8天后鐘蟲數(shù)量減少，盾纖蟲、吸管蟲、輪蟲等原生動物出現(xiàn)，菌膠團發(fā)育良好，出水COD降至200 mg/L。啟動過程中接觸氧化池進出水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，隨著生物膜的成熟，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(wěn)定在80%以上，反應器啟動成功。

 3.3 運行階段
 
該處理系統(tǒng)經過3個多月的運行后，設備運轉正常，整個系統(tǒng)一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，當進水COD在 1 560~2 490 mg/L，BOD5在620~880 mg/L，SS在150~200 mg/L時，出水COD<62 mg/L，BOD5<20 mg/L，SS<11 mg/L，出水水質可達到設計要求。2012年6月該系統(tǒng)出水COD、BOD5、SS變化情況見圖 4。

 由圖 4可知，該系統(tǒng)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%，由于進水COD稍有波動導致出水也存在一定的波動范圍，但基本趨于穩(wěn)定。出水COD穩(wěn)定在44~62 mg/L，SS穩(wěn)定在14~20 mg/L，BOD5穩(wěn)定在8.2~11 mg/L。該處理系統(tǒng)2012年2—7月平均進、出水水質見表 3。

4 經濟分析
 
該系統(tǒng)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區(qū)消防和綠化用水費用，經濟效益良好。具體參見http://www.yiban123.com更多相關技術文檔。

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

（2）乳品廢水經該組合工藝處理后，出水各指標滿足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)境效益和經濟效益。