乳制品企業(yè)綜合性廢水中的污染物主要為乳蛋白(如酪蛋白、乳清蛋白等)、乳脂肪、乳糖和無機(jī)鹽類等，其中大部分物質(zhì)具有較好的生化性，其B/C比值通常在0.5以上。目前處理乳制品廢水多采用氣浮+好氧或水解酸化+好氧工藝，多存在處理流程長、基建及運(yùn)行費(fèi)用過高或處理效果不穩(wěn)定等問題。本文提出的以UASB—CASS為主處理乳制品綜合廢水工藝是在普通厭氧+好氧生化基礎(chǔ)上改良而來的治理工藝，去掉了傳統(tǒng)的物化過程，改用厭氧技術(shù)，而后銜接改良型SBR工藝，一池多用，省去了人工加藥這一繁瑣環(huán)節(jié)，同時也減少了基建及運(yùn)行成本和污泥產(chǎn)出量。經(jīng)過陜西省某乳制品企業(yè)一年多的連續(xù)運(yùn)行，出水水質(zhì)良好，處理效果穩(wěn)定。  

1污水水質(zhì)及處理工藝  

1.1污水來源及組成  

陜西省某乳制品企業(yè)是一家生產(chǎn)高品質(zhì)液態(tài)奶產(chǎn)品的乳飲品企業(yè)，其生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢水主要來源于容器、管道、設(shè)備加工面清洗所產(chǎn)生的高濃度生產(chǎn)廢水，生產(chǎn)車間與場地的清洗低濃度生產(chǎn)廢水，以及冷卻水。生產(chǎn)性廢水排放量為1850t/d，生活性污水排放量為200t/d。綜合性廢水經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測各項(xiàng)指標(biāo)(見表1)，出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)二級標(biāo)準(zhǔn)。  

1.2工藝原理  

根據(jù)乳制品廢水可生化性高的特點(diǎn)，采用厭氧+好氧流程。在厭氧階段采用上流式厭氧污泥床(UASB)工藝，利用UASB反應(yīng)器高微生物濃度、高容積負(fù)荷等特點(diǎn)，使經(jīng)過預(yù)處理的廢水中的大部分有機(jī)污染物在此階段被分解去除。  

好氧系統(tǒng)采用循環(huán)式活性污泥法(CASS)工藝。CASS工藝系統(tǒng)的前置裝置——生物選擇器正好符合UASB厭氧系統(tǒng)出水的厭氧條件，在厭氧或缺氧條件下，生物選擇器抑制絲狀菌的過度增長，防止產(chǎn)生污泥膨脹。通過控制曝氣強(qiáng)度以使反應(yīng)器中主體溶液處于好氧階段，最終完成降解有機(jī)物的過程，達(dá)到去除有機(jī)物的目的。在CASS工藝中，一池多用，能同時進(jìn)行有機(jī)物的降解、硝化/反硝化以及除磷過程，從而達(dá)到深度處理的效果。  

1.3工藝流程  

廢水經(jīng)集水井收集后，經(jīng)一級提升泵進(jìn)入調(diào)節(jié)酸化池。池中的廢水以淹沒出流方式進(jìn)入后端的吸水井，由二級提升泵送入UASB厭氧反應(yīng)池。出水由收水堰收集重力匯入CASS系統(tǒng)，依次通過生物選擇器、主反應(yīng)區(qū)，經(jīng)好氧微生物的降解作用，廢水中殘留的有機(jī)污染物進(jìn)一步去除。靜沉后的上清液在撇水器的作用下重力外排，所產(chǎn)生的剩余污泥則定期送入污泥濃縮池進(jìn)行處理(見圖1)。  

2主要構(gòu)筑物作用及技術(shù)參數(shù)  

2.1預(yù)處理單元  

預(yù)處理單元由集水井、一級提升泵、弧形水力篩、調(diào)節(jié)酸化池、吸水井和二級提升泵組成。在調(diào)節(jié)酸化池下部掛有生物填料，利用厭氧微生物作用實(shí)現(xiàn)廢水的預(yù)酸化水解，利于后續(xù)UASB處理系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，鼓風(fēng)機(jī)間歇通入空氣進(jìn)行水力攪拌，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)并防止固體顆粒沉淀。  

2.1.1集水井  

Φ=4.0m，H=6.0m，有效水深為2.5m。一級提升泵2臺(1用1備)，Q=150m3/h，H=10m，N=7.5kW。  

2.1.2調(diào)節(jié)池  

主體尺寸19.0m×11.0m×5.3m，停留時間t=8h，有效水深為5.0m。下部生物填料高度1.5m，數(shù)量280m3,填料支架底距池底350mm。穿孔曝氣管5組，曝氣孔徑Φ=5mm，穿孔管距池底300mm。二級提升泵2臺(1用1備)，Q=125m3/h，H=12m，N=7.5kW，蒸氣加熱裝置1套。  

2.2厭氧處理單元  

由若干個UASB反應(yīng)器組成，是整個廢水處理系統(tǒng)中去除污染物負(fù)荷最高的單元。預(yù)處理廢水自反應(yīng)器底部進(jìn)入，通過高濃度污泥床，污水中的有機(jī)物在此進(jìn)行厭氧分解，轉(zhuǎn)化為消化氣，由于消化氣的攪動，使污水與厭氧微生物充分接觸。在反應(yīng)器頂部的三相分離器中，含有廢水、沼氣及顆粒污泥的混合液實(shí)現(xiàn)完成液、氣、固的分離。處理后的廢水通過出水堰匯流至后續(xù)處理單元，沼氣則通過管道收集后進(jìn)入沼氣處理系統(tǒng)，沉淀下來的污泥繼續(xù)留在反應(yīng)器中。UASB總體尺寸19.0×15.0×7.0m，分為尺寸相同的4格，并聯(lián)運(yùn)行，單池有效容積460m3,COD的容積負(fù)荷為3.8kg/m3·d，反應(yīng)溫度>25℃,停留時間t=14.7h，三相分離器8套，水封系統(tǒng)1套，環(huán)狀管網(wǎng)配水系統(tǒng)4套，燃燒火炬1套。  

2.3好氧處理單元  

好氧處理系統(tǒng)由幾個帶生物選擇器的反應(yīng)器組成，主要作用是進(jìn)一步降解厭氧系統(tǒng)出水中殘余的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的目的。UASB出水進(jìn)入CASS處理系統(tǒng)。曝氣池池底采用膜片式微孔曝氣器，完成曝氣充氧的過程。CASS系統(tǒng)按照“曝氣-非曝氣”階段不斷重復(fù)進(jìn)行以下四個階段：進(jìn)水/曝氣、沉淀、撇水、閑置階段。循環(huán)開始時，由于污水的進(jìn)入，使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開始上漲;經(jīng)過一定時間的曝氣和混合后，系統(tǒng)停止曝氣以便使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥進(jìn)行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀;當(dāng)沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng)，同時水位將降低到最初的深度。之后，系統(tǒng)將重復(fù)以上過程。  

CASS反應(yīng)池共分為尺寸相同的2格，并聯(lián)運(yùn)行，每格有效容積950m3,總尺寸40.0×9.5×5.0m。BOD5污泥負(fù)荷為0.10kg/kg(MLSS).d，污泥濃度為3800mg/L，AOR=1118O2kg/d，SORT=2013O2kg/d，空氣量為19.9Nm3/min。CASS反應(yīng)池運(yùn)行周期為4h，進(jìn)水/曝氣2h，沉淀1h，撇水和閑置1h。充氧采用微孔膜片曝氣器，排水采用機(jī)械式撇水器(型號MRD-300-1.5)2臺，進(jìn)水由兩個電動蝶閥切換控制。污泥回流泵2臺，Q=30m3/h，H=4m，N=1.5kW。  

2.4污泥處理單元  

污泥處理系統(tǒng)由污泥濃縮池和污泥脫水系統(tǒng)組成。主要作用是脫除污泥中的部分水分，實(shí)現(xiàn)污泥減容的目的。同時也可根據(jù)需要將好氧系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥送回至系統(tǒng)的前段進(jìn)行污泥消化減容。好氧處理系統(tǒng)與UASB系統(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥濃縮池，再由污泥泵送入污泥調(diào)質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)后經(jīng)由氣動污泥泵送入箱式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水后呈餅狀的污泥外運(yùn)。  

污泥貯槽1座，尺寸7.0×2.5×2.0m，有效容積35m3,氣動隔膜污泥泵1臺，流量Q=0～20m3/h，壓力0.6MPa，進(jìn)水壓力0.7MPa。箱式壓濾機(jī)1臺，過濾面積30m2,功率1.5kW。  

2.5各工藝單元處理效果  

各工藝單元主要污染物去除情況見表2。  

3運(yùn)行測試結(jié)果  

3.1調(diào)試運(yùn)行  

本套工藝的主要調(diào)試工作是UASB厭氧污泥床顆粒污泥的馴化、培養(yǎng)和CASS循環(huán)式活性污泥的馴化、培養(yǎng)。生化法調(diào)試啟動，接種污泥，隨后每日定量投配乳品廢水和生活污水,按設(shè)計負(fù)荷1/4、2/4、3/4、4/4四個負(fù)荷階段逐步提高運(yùn)行負(fù)荷。經(jīng)過約80d左右的運(yùn)行，去除效果穩(wěn)定，進(jìn)入正式運(yùn)行階段。  

3.2驗(yàn)收測試結(jié)果  

考慮到企業(yè)遠(yuǎn)期生產(chǎn)線可能擴(kuò)建，設(shè)計日處理規(guī)模為3000t/d(生產(chǎn)廢水2800t/d，生活污水200t/d)。正常運(yùn)行出水穩(wěn)定后，經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門連續(xù)3d的驗(yàn)收測試，其結(jié)果見表3。

4結(jié)論  

1)采用本工藝技術(shù)路線，突出了兩類生化處理技術(shù)的優(yōu)勢，具有運(yùn)行費(fèi)用低，污水處理費(fèi)用為0.35元/t左右(不含設(shè)備折舊)，厭氧階段和好氧階段幾乎無需人工操作，操作管理方便。  

2)采用UASB工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣浮工藝處理乳制品廢水，可以大幅度地減輕好氧處理階段的負(fù)荷，無需加藥，減少了人工操作的復(fù)雜性，降低了處理設(shè)施的能耗和運(yùn)行成本。  

3)CASS工藝的每一個周期的不同階段均得到優(yōu)勢菌種的凈化作用，可以避免短路、異重流影響泥水分離效果，出水水質(zhì)優(yōu)于一般二沉池。  

4)從實(shí)際運(yùn)行看，采用UASB——CASS處理工藝處理乳制品綜合廢水，處理效果穩(wěn)定，CODCr、BOD5、SS去除率分別達(dá)到96.4%、98.8%和83%，平均出水水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級濃度限值。

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