乳業廢水處理系統改造工程實例

張松梅 楊昕蒙

摘要：某乳業企業原有廢水處理采用SBR處理工藝，隨著生產規模的擴大和廢水排放標準的提高，原有工藝不能滿足處理要求。通過對乳業廢水原有廢水處理系統進行改造，采用厭氧+好氧處理工藝后，出水主要污染物濃度均能滿足《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013）表2標準要求，污染物得到了有效削減，具有較好的環境效益。

關鍵詞：乳業廢水;改造工程;厭氧+好氧;環境效益。

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.028

Examples of dairy wastewater treatment system transformation project

Zhang Songmei1，Yang Xinmeng2

（1.Henan Shangqiu Ecological Environment Monitoring Center，Shangqiu He'nan 476000，China;

2.School of Resources， Environment and Materials，Guangxi University，Nanning Guangxi 530000，China）

Abstract：The original wastewater treatment of a dairy enterprise adopts SBR treatment process. With the expansion of production scale and the improvement of wastewater discharge standard， the original process cannot meet the treatment requirements.Through the transformation of the original wastewater treatment system of dairy wastewater and the adoption of anaerobic + aerobic treatment process，the concentration of main pollutants in the effluent can meet the requirements of table 2 standard of “provincial water pollutant discharge standard for huaihe river basin” （DB 41/777-2013），and the pollutants have been effectively reduced with good environmental benefits.

Key words：Dairy wastewater;The reconstruction project;Anaerobic plus aerobic;Environmental benefits

1 工程概況

豫東某乳業股份有限公司位于某鄉鎮工業區，主營各種乳制品的生產和銷售。乳品廢水主要污染成分為乳蛋白、乳糖、乳脂、各種礦物質以及用于清洗的酸、堿等，含有大量的有機物。企業原有廢水設計處理規模500t/d，處理工藝采用SBR處理工藝，執行《污水綜合排放標準》（GB8978-1996） 表2 二級標準，隨著企業生產規模的擴大及地方標準的出臺，原有廢水處理設施不能滿足需要，企業對原有工藝進行優化改造，采用厭氧+好氧處理工藝，經過近兩年的運行，出水水質穩定達到《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013） 表2標準要求。

2 原有廢水處理工程存在問題

（1）原有廢水處理工程采用SBR處理工藝，廢水出水指標能滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準，但是隨著淮河流域涉水企業排放標準的提高，該企業出水指標不能滿足《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013）中的標準要求。

（2）原有廢水處理采用SBR處理工藝，對難以生物降解的物質吸附能力較差，污泥沉降性較差，導致處理精度低，出水水質偏高。

3 廢水改造工程設計及運行情況分析

3.1 改造工程廢水特點

通過現場調查，該工程水質特點為：水質、水量變化較大，廢水的排放及濃度波動較大;廢水中有機物含量較高，pH值波動較大。乳業廢水一般含有較多細小乳脂肪、乳糖、乳蛋白等物質，而且含有油脂;乳業廢水的可生化性較好，不含對微生物有毒害的物質，適宜用生物法處理;乳品廢水中的氨氮不高，但是含有大量的有機氮類物質，如乳蛋白等，這些物質在一定條件下發生氨化作用，從而使廢水中的氨氮濃度增加。

3.2 設計水量及水質的選擇

根據擴建的生產能力，預測該工程廢水排放量約7 000t/d，改造工程廢水設計處理規模為8 000t/d。

根據對現有廢水現場采樣的監測數據，項目廢水中主要污染物的產生濃度pH 7.56～7.95，COD 1260～1511mg/L，BOD5 428～524 mg/L，SS 78～150mg/L， 氨氮 10～35mg/L，考慮到該項目新上的液態奶項目，所排廢水水質與原有廢水水質基本一致。因此在原有監測水質的基礎上，參照同類企業廢水設計進水水質指標，出水水質執行《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013） 中的標準要求，具體設計指標為：進水水質：pH 7.56～7.95，COD 1 800mg/L，BOD5 720mg/L，SS 150mg/L，氨氮25mg/L，設計出水水質：pH 6～9，COD ≤50mg/L，BOD5 ≤10 mg/L，SS ≤30 mg/L，氨氮≤5mg/L。

3.3 處理工藝選擇

3.3.1 工藝流程

根據廢水水質特征、處理要求、現有廢水處理工藝及其運行情況并綜合其他乳制品廢水處理項目的工程經驗，充分考慮現場用地及投資和運行費用經濟合理等情況，對原處理工藝進行優化，確定采用工藝流程：廢水-格柵-調節-厭氧-好氧-二沉-排放。

生產廢水和廠區生活污水經廠內管網收集后自流進入調節池進行調節水量均勻水質。在調節池前端設有回轉式機械格柵，攔截廢水中的漂浮物;在調節池末端設有pH在線監測儀，當pH偏高或偏低時，自動加入酸或堿調整pH值。勻質后的廢水經泵提升進入UASB池，進行厭氧生物降解，由于廢水量較大，難以對廢水進行加溫，因此在較低溫度下（≥20℃）進行厭氧處理，可較大幅度去除廢水中的COD和BOD。UASB池出水自流進入好氧池，采用活性污泥工藝通過好氧微生物對廢水中的污染物進一步好氧降解，經二沉池泥水分離后出水進入清水池達標排放。二沉池污泥回流至好氧池以維持好氧池活性污泥的濃度。

UASB池和好氧系統產生的剩余污泥進入污泥池濃縮，濃縮污泥經壓濾機脫水后外運處置。污泥池上清液和壓濾機濾液進入調節池再處理。

3.3.2 工藝特點

本項目選用厭氧+好氧處理工藝，該處理方法適用于處理中、高濃度有機廢水。厭氧采用升流式厭氧污泥床（UASB），UASB的主要組成部分是反應器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污染工程的污泥床，上部設置了一個專用的氣-液-固三相分離系統。廢水從反應器底部加入，向上流、穿過生物顆粒物組成的污泥床時得到降解。好氧生物處理主要分為生物膜法和傳統活性污泥法兩大類，生物膜法具有單位體積內生物量大，對進水污染物變化的適應能力較強，沒有污泥膨脹、無須污泥回流等特點，但其缺點是對難以生物降解的物質的吸附能力較差，污泥沉降性能較差，傳統活性污泥法可以處理一定難以被生物快速降解的物質，并隨剩余污泥排出，因此出水可以達到較高的標準。

本項目對原有污水處理工藝進行了改造優化，主要體現在：厭氧生物處理技術與好氧生物處理技術都能有效去除有機污染物，但是厭氧生物處理過程不需另外提供電子受體，因此運行費用低，并且與好氧生物處理相比產生的剩余污泥量，所以先采用厭氧處理技術，將COD去除60%～80%左右，降低后續好氧處理負荷，減少能耗，提升處理效果。具有能耗低、運行成本低、運行管理簡單方便等特點。

3.4 運行效果

本工程自2017年投入運行以來，根據日常監督性監測數據以及在線監測的情況，工藝運行穩定，設備運轉正常，2018年日常監督性監測結果統計見表1。

由以上可知，該企業廢水經厭氧+好氧處理工藝處理后，主要污染物平均去除率分別為：SS70.5%、COD96.7%、BOD5 97.9%、氨氮86.4%，出水主要污染物濃度SS、COD、BOD5、氨氮均能滿足《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013） 表2標準要求，可以較大幅度削減污染物排放量，具有較好的環境效益。

4 分析與探討

乳業廢水采用厭氧+好氧處理工藝，要取得較好的運行效果，在實際運行中應注意的問題：

（1）乳業廢水處理中厭氧工藝承擔去除大部分的有機物，因此在運行過程中應控制好厭氧反應器的酸度，避免酸化。因此在運行過程中控制pH是非常重要的，建議設置自動酸化系統，避免出現酸化現象。（2）隨著乳業廢水排放標準的提高，出水污染物的濃度較低，如何能有效回用廢水、減少廢水排放量是以后關注的重點。

5 結論

乳業廢水采用厭氧-好氧工藝能發揮厭氧微生物抗沖擊負荷能力并提高污水的可生化性，處理效果穩定，出水水質較好，主要污染物排放濃度SS、COD、BOD5、氨氮均能滿足《省轄淮河流域水污染物排放標準》（DB 41/777-2013） 中的標準要求。具有能耗低、運行費用低、管理方便等優點。該企業廢水經改造工藝處理后，COD、BOD5、氨氮等得到了較大幅度去除，減少了污染物的排放量，具有較好的環境效益。

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收稿日期：2020-03-11

作者簡介：張松梅（1968-），女，漢族，本科學歷，高級工程師，研究方向為環境監測、環境影響評價及污染防治。