我國(guó)乳制品行業(yè)主要產(chǎn)品是液體乳(巴氏殺菌乳、滅菌乳)、酸乳和乳粉,冰淇淋產(chǎn)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(shè)備清洗所產(chǎn)生的較高濃度的生產(chǎn)廢水,以及生產(chǎn)車間與場(chǎng)地沖洗產(chǎn)生的較低濃度的生產(chǎn)廢水和部分生活污水。乳制品廢水的主要污染物指標(biāo)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。
一、乳制品廢水的主要特點(diǎn)為:
1.水質(zhì)、水量變化大:廢水的排量及濃度隨清洗的項(xiàng)目和時(shí)間波動(dòng),早晚排量及濃度較大,同時(shí)廢水酸堿呈不均衡狀,pH波動(dòng)較大。
2.有機(jī)物含量高:乳蛋白、乳脂、乳糖類等,在廢水中以溶解態(tài)、乳化態(tài)和懸浮態(tài)的一種或多種形式存在,使得廢水COD很高。
3.可生化性好:乳制品廢水中溶解的有機(jī)物易被微生物分解,多數(shù)乳制品廢水能夠達(dá)到BOD/COD>0.5,具有很好的可生化性。
二、常用廢水處理方法
目前處理乳品廢水應(yīng)用較多的工藝有生物接觸氧化法、單獨(dú)好氧處理工藝、厭氧+好氧處理工藝以及SBR法及改進(jìn)工藝等
1、生物接觸氧化法它是在生物反應(yīng)器內(nèi)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(yè)廢水中的進(jìn)水COD比較高,處理中一般采用兩級(jí)接觸氧化工藝。但該法對(duì)于較大型污水廠填料需要量過大,不便于運(yùn)輸和裝填,切污泥排放量大。
2、SBR法及改進(jìn)工藝SBR法(序批間歇活性污泥法)應(yīng)用十分廣泛,CASS工藝是對(duì)SBR方法的改進(jìn),即循環(huán)式活性污泥法。它的運(yùn)行分3個(gè)階段:進(jìn)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(duì)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(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に嚱M合,在厭氧水解產(chǎn)酸段,可使難降解有機(jī)物分解成易降解的水分子有機(jī)物,在厭氧反應(yīng)器中利用容積負(fù)荷高,動(dòng)力能耗低的特點(diǎn),將有機(jī)負(fù)荷大幅度降低,再利用好氧生物反應(yīng)器處理濃度有機(jī)廢水的優(yōu)勢(shì),使處理水達(dá)標(biāo)排放。
三、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(zhì)特點(diǎn)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(fù)荷的主要承擔(dān)單元,可分為好氧處理系統(tǒng)和“厭氧+好氧”處理系統(tǒng)。一般情況下,當(dāng)乳制品廢水的COD<1500mg/L時(shí),考慮選擇好氧處理系統(tǒng);COD>1500mg/L時(shí),考慮選擇“厭氧+好氧”處理系統(tǒng)。
好氧處理系統(tǒng)容積負(fù)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(jí)好氧和多級(jí)好氧,同時(shí)需輔助其他生化、物化方法作為預(yù)處理或后處理,方能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。典型的工藝流程如“氣浮+水解酸化+單級(jí)好氧”、“多級(jí)好氧+化學(xué)混凝沉淀”、“氣浮+單級(jí)好氧+氣浮”。“厭氧+好氧”處理系統(tǒng)適合產(chǎn)品復(fù)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(yù)處理手段,典型的工藝流程如“氣浮+厭氧+多級(jí)好氧”、“水解酸化+氣浮+厭氧+單級(jí)好氧”、“水解酸化+厭氧+單級(jí)好氧”。通過合理的設(shè)計(jì)參數(shù)取值,以上工藝流程均可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。乳制品廢水排入自然水體,需執(zhí)行更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),需要采用三級(jí)處理工藝。典型的乳制品廢水三級(jí)處理工藝流程為“隔油水解+厭氧+好氧+過濾”、“水解+氣浮+多級(jí)好氧+過濾”。
乳制品加工廢水處理設(shè)備
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