導語：乳制品廢水處理技術研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:在分析乳制品廢水污染現狀、水質特點及其環(huán)境影響的基礎上,介紹國內外對于此種廢水的處理技術,旨在為處理乳制品廢水提供參考.

關鍵詞:乳制品廢水;物化處理技術;生物處理技術

近年來,隨著人民生活水平的提高,乳制品已經成為人們生活中的必需品,其種類已經從傳統(tǒng)的牛奶、奶粉、奶酪擴展到免疫奶等技術含量較高的乳制品,在乳制品工業(yè)迅速發(fā)展的同時,其廢水的排放量也在逐年增加.據統(tǒng)計,2012年我國乳制品年產量達2289萬t,是1995年產量的43倍[12],在乳制品加工生產過程中,尤以生產液態(tài)奶的廢水產生量居多[3].乳制品廢水作為典型的工業(yè)廢水,若未經處理或處理不當直接排入水體勢必對環(huán)境造成危害,因此廢水須經處理達標排放.

1乳制品廢水特點及危害

乳制品種類繁多,生產工藝不盡相同,其廢水也來自于不同方面,一般情況下,乳制品廢水水量的一半以上來自于生產過程中可循環(huán)使用的冷凝和冷卻用水,其他則來自于加工容器、管道、地面清洗水以及員工生活污水,其中清洗廢水污染程度較重.乳制品廢水為典型的工業(yè)廢水,通常呈乳黃色,COD高達0.8~25g/L,BOD5高達0.6~1.5g/L[4],雖然二者維持在一個較高的水平,但BOD5/COD通常大于0.5,可生化性較好;另外,由于每天上班下班時工人需對設備、加工地面等進行清洗,導致廢水水質水量在一天之內波動較大,廢水中通常含有蛋白質、乳糖、乳脂肪、洗滌劑等成分,乳制品廢水作為高濃度有機廢水,如果處置不合理,排入水體后導致水體中的溶解氧的大量消耗,嚴重影響水生動植物的生長,廢水中有機氮在缺氧條件下分解產生氨氮,可使水體發(fā)臭,嚴重情況下導致水生生物死亡.

2乳制品廢水處理技術研究進展

乳制品廢水雖然有機物含量高,但污染程度較輕,處理難度偏低,國內外對于乳制品廢水處理技術主要有物化處理技術、生物處理技術以及二者的結合工藝.

2.1物化處理技術

物化法由物理法和化學法組合而成,此種方法主要用來處理廢水中以膠體或懸浮物狀態(tài)存在的污染物質,物化法處理機理復雜,占地面積較小,所需費用較高,目前國內應用較多的為氣浮及混凝沉淀.(1)氣浮處理技術.氣浮最早應用于選礦業(yè),自20世紀以來氣浮技術發(fā)展迅速,氣浮利用溶解在水中的微氣泡在上升過程中粘附污水中的懸浮物質,到達水面形成浮渣從而實現固液分離,氣浮在乳制品處理過程中主要去除污水中的乳脂肪和乳蛋白等高分子有機物.周斌彬、帥卿利用氣浮-水解酸化-生物接觸氧化工藝率為54%,BOD去除率為48%,SS去除率為59%[5];龔為進、段學軍采用氣浮-ABR-生物接觸氧化處理某乳制品廢水,COD、BOD去除率分別達到95%和98%[6].(2)混凝沉淀.混凝沉淀利用污水中投加的電解質,使污水中的懸浮顆粒脫穩(wěn),進一步去除浮渣.混凝效果通常受到多方面的影響,例如混凝劑種類、性質、投加量以及pH值等,該處理技術的核心是混凝劑的選擇使用,無機絮凝劑硫酸鋁以及高分子有機聚丙烯酰胺(PAM)由于投加量少,混凝效果顯著,費用低而應用廣泛,有實驗研究表明,二者結合使用較單獨使用時的投加量大大降低,并且COD、BOD去除率均在60%以上[7].另有學者研究表明,PAM硫酸路絮凝法的最佳操作條件為PAM用量0.01g/L,硫酸鋁用量0.3g/L,pH值處于6~8之間,污水中污染物質去除效果顯著[8].

2.2生物處理技術

由于乳制品廢水可生化性好,污水中的有機物可以為微生物的生長代謝所用,滿足生物處理的條件,并且在工業(yè)廢水處理領域,生物處理技術應用廣泛、技術成熟,該法處理程度高,處理系統(tǒng)具有較強的抗沖擊符合能力.(1)好氧處理技術.好氧處理技術在生物處理技術領域應用最為廣泛,運行管理經驗豐富,處理方法主要包括SBR法、曝氣生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等[9].SBR利用間歇運行方式,通過控制不同的反應條件來去除污水中的污染物質,對污染物尤其是氮磷去除率高,更加適用于中小水量污水處理工程.國外應用實踐表明,在溶解氧質量濃度在2~3mg/L之間時,COD去除率高達90%[9];在脫氮除磷方面,韓冬妮[10]采用二級SBR處理工藝,達到氨氮的完全氧化,一級反應水利停留時間HRT=4d,二級反應停留時間為一級反應的1/3,可見二級處理工藝在脫氮除磷方面效果顯著,因此需要針對不同廢水的水質水量情況確定最佳的運行參數.曝氣生物濾池作為一種膜處理工藝開始于20世紀70年代,該工藝廣泛應用于生活污水和工業(yè)廢水的處理,最大優(yōu)勢在于生物濾除不僅可以對污水進行生物處理而且可以對活性污泥進行截留,其后節(jié)省二沉池,減少污水處理設施的占地面積并且簡化處理工藝[11].曝氣生物濾池對進水要求嚴格,通常需要一定程度的預處理,目前該技術在國外應用廣泛,在國內處于研究推廣階段.生物接觸氧化通過在池內鋪設填料,通過對污水進行曝氣充氧,污水與填料上的生物膜充分接觸,污水中的有機物得以去除.我國在20世紀70年代開始對生物接觸氧化工藝的研究,最早應用于處理生活污水.其所需動力消耗大大低于活性污泥法,汽水比通常只為活性污泥的1/4,用電量為活性污泥的1/5,目前該法廣泛應用于處理制藥廢水、燃料廢水等工業(yè)廢水,在乳制品處理領域,譚紅艷利用氣浮-水解酸化-缺氧-生物基礎氧化工藝處理乳品廢水,出水水質較好,滿足《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準[12].(2)厭氧處理技術.在乳制品廢水處理過程中,厭氧工藝以無需曝氣、產生的剩余污泥量少等特點得以廣泛應用.在實際應用中主要有上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、厭氧附著膜膨脹床(AAFEB),以及水解酸化等.UASB最早由Lettinga在20世紀70年代研究發(fā)明,在厭氧處理技術中,該法的應用達到一半以上,目前國內外對于UASB的研究逐漸深入,通過采用不同的預處理技術、改進UASB反應器以及優(yōu)化運行參數,以使出水達到更好的效果.研究表明,通過采用改進反應器的手段與傳統(tǒng)處理工藝處理乳制品廢水進行對比,改進系統(tǒng)減少運行費用,降低運行成本[13];在國內,采用35℃左右的運行溫度,0.07kgTSS/L污泥接種濃度,HRT=12h的情況下采用UASB處理某乳制品廠廢水,出水穩(wěn)定,效果良好[14].厭氧附著膜膨脹床(AAFEB)由Jewell于20世紀70年代研制開發(fā),該反應器采用固體填料的流態(tài)化技術,載體膨脹率在15%左右,通過附著在載體上厭氧微生物來實現污水的凈化.近年來對于AAFEB的研究逐漸深入并增加,但是實際應用較少,其運行受到溫度、微生物載體、污水回流速度等方面的影響.國內有學者對利用AAFEB處理乳制品廢水的運行參數進行研究,結果表明,采用中溫35℃,在進水COD濃度為2500mg/L、HRT=8h的條件下,COD去除率達到80%,但在反應過程中,需對水體的pH值進行調節(jié),才能保證AAFEB反應器運行穩(wěn)定[15].由于乳制品廢水有機物含量高,采用好氧處理技術很容易出現污泥膨脹,并且好氧處理技術需持續(xù)曝氣增加運行費用,單獨采用厭氧處理技術處理時間較長,因此單獨采用厭氧、好氧處理工藝很難實現污染物質的高效去除,諸多研究證實,兩種工藝結合使用可以去除乳制品廢水中大部分污染物質,對于有機物的去除率達到90%以上.

3結論

國內對于乳制品廢水處理技術的研究日益深入,在諸多處理技術中,基于乳制品廢水的水質特點,生物處理技術被更多的采用,如UASB、生物濾池、生物接觸氧化等.但是每種方法在存在處理優(yōu)勢的同時都存在一定的缺陷,因此工藝的結合使用是乳制品廢水處理的研究方向,并且對于乳制品廢水進行回收利用也是日后研究的重點,已實現環(huán)境效益的同時實現經濟效益.

作者:洪和琪 單位:遼寧省城市污水處理管理中心

參考文獻：

[1]魏傳立,王福林.我國乳制品業(yè)的現狀和發(fā)展研究[J].農機化研究,2010,32(1):241244.

[2]張朔望,范云琳,邵明君,等.2012年11-12月份中國奶業(yè)生產情況淺析[J].中國奶牛,2013(2):1115.

[3]晁雷,趙曉光,李曉東,等.國內外乳制品工業(yè)廢水生物處理技術研究進展[J].江蘇農業(yè)科學,2014,42(1):14.

[4]蔡晶,張昊喆.乳品工業(yè)廢水處理[J].世界環(huán)境,2002(5):37-38.

[5]周斌彬,帥卿,黃幍,等.氣浮-水解酸化-生物接觸氧化工藝處理乳制品廢水[J].科技信息,2010(34):352-353.

[6]龔為進,段學軍.氣浮ABR生物接觸氧化工藝處理乳制品廢水[J].工業(yè)水處理,2010,30(8):8385.