气浮-水解酸化-生物接触氧化工艺处理乳饮料废水

近年来，我国乳品工业的发展非常迅速，其消费总量和人均占有量的增长速度保持在20%以上[1]，因此针对乳品加工废水的处理工艺也较多，而且大多也比较成熟[2-5]。但随着人民物质生活水平的不断提高，人们对营养健康型饮料－乳饮料的需求越来越大，因此一些新型乳饮料的生产规模和生产量逐年增加。这些新型乳饮料大多通过添加不同的添加剂来满足市场要求，从而导致其废水水质与传统乳品加工废水有所不同，因此，针对新型乳饮料废水的特点选择合适的处理工艺显得尤为必要和迫切。本文介绍了某新型乳饮料生产废水处理工程的调试、运行效果,分析了运行过程中出现的问题，可为类似生产废水的处理提供设计和运行参考。1废水来源及特征1.1废水来源某饮料生产企业主要产品为各种新型乳饮料，其生产废水主要包括用于清洗器皿、设备、罐、管道等的洗涤水、生产车间地面冲洗水、蒸发器的冷凝水、洗涤与搅拌配料的废水以及生产过程中的产品滴漏等（表1）。其中，冷凝水及滴漏废水为24h连续排放，其它各类废水则根据生产情况周期排放。1.2废水水量与水质特点该饮料生产企业日用牛奶量为90吨，废水排放量为800～1000m3·d-1，废水容积系数为8.9～11.1m3·t-1牛奶，远大于一般乳品加工废水容积系数的平均值（1.26m3·t-1牛奶加工量）[6]，这就要求在工程设计中避免出现对设计水量估计过小的状况。各类生产废水水量及水质见表1。尽管清洗废水水量相对较小，但这些废水中主要含有乳糖、脂肪和蛋白质等有机物质，同时含有少量添加剂，如乳酸、柠檬酸钠、脱色苹果汁及VB、VE等各种维生素，因此污染程度大；另外，该类废水周期性或不定期排放，因此直接导致综合废水的水质波动很大，从而对处理系统的气浮－水解酸化－生物接触氧化工艺处理乳饮料废水赵庆良，温鹏震，王琨，刘志刚（哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090）摘要：采用气浮-水解酸化-生物接触氧化工艺处理乳饮料废水。工程运行结果表明，该工艺运行稳定，耐冲击负荷，操作灵活，出水满足国家污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。同时，对运行过程中遇到的问题进行了分析，并提出解决方案，为类似废水的处理提供设计和运行参考。关键词：乳饮料废水；水解酸化；生物接触氧化；气浮中图分类号：X703.1文献标识码：B文章编号：1000-3700(2008)12-089-04收稿日期：2008-04-07基金项目：哈尔滨市科技攻关计划项目（2008AA9CT055）作者简介：赵庆良（1962-），男，教授，博士生导师，主要从事废水处理与资源化研究；电话：0451-86283017；E-mail：zhql1962@yahoo.com.cn。项目水量/m3·d-1COD/mg·L-1BOD5/mg·L-1TN/mg·L-1SS/mg·L-1pH冷凝及滴漏罐及管道清洗其他设备清洗总排混合设计参数排放标准550～70060～80100～140800～1000900-150～2508000～14000400～500800～16001600≤10060～1006000～7500100～300600～10001000≤30＜1700～1500＜4040～12080≤1550～702500～300060～150260～350350≤706.0～8.08.5～105.0～9.56.5～9.05.0～10.06.0～9.0表1废水的来源、水量及水质Table1Quantityandqualityofwastewater第34卷第12期2008年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.12Dec.,200889耐冲击性要求较高。2工艺流程及设计水质调查显示，该废水属典型的有机污染废水，BOD5/COD比值高于0.5，可生化性好。总氮（有机氮）含量较高，满足微生物生长所需碳氮比例，且含有多种营养元素，故该废水适于用生物法处理。但全好氧工艺不仅能耗较高，占地面积大，而且只能完成生物硝化过程，不能实现生物反硝化、完成真正意义上的脱氮。厌氧-好氧生化处理技术则工程投资大，运行不稳定，操作困难[7]。另外，由于水中SS较高，水质波动很大，因此宜选用耐冲击负荷的物化法作为预处理工艺。综合考虑，选择气浮-水解酸化-接触氧化工艺作为该乳饮料废水处理工艺，其工艺流程见图1。本工艺中，曝气调节池内通过回流污泥和预曝气对废水进行初步降解和吸附处理，同时避免污水酸化导致后续气浮系统处理效果变差。气浮单元则主要去除废水中的悬浮和胶体污染物，实际运行中投药量可根据进水水质灵活调节，同时气浮单元还具有污泥浓缩作用，从而节省系统污泥浓缩单元，且污泥浓缩效果好，便于后续污泥脱水，因此设计处理能力为40m3·h-1。水解酸化段可以将残留的蛋白质等大分子物质转化为