乳品工业废水处理

蔡晶张昊磊(吉林大学，长春130026)摘要：本文比较了乳品废水的几种处理方法，介绍了水解一好氧(H／O)工艺的特性及主要设计参数关键词：乳品加工废水处理H／O工艺目前乳品工业在中国是一个新兴产业，在国民经济中占的比例相当小，仅占食品工业的0．7％左右。但在一些发达国家，乳品业占食品业的比例相当大，例如法国占食品_丁业21．9％，美国占12_4％，英国占11．8％。但是随着人民物质生活水平的不断提高，乳品将逐渐成为人们食品结构中的重要组成部分，因而乳品工业具有极大发展潜力。为此，业内人士对如何改善现有污水处理工艺投以极大关注。本文将根据我们几年来的研究及典型企业(上海光明乳品集团)工程实践效果，对水解一好氧(H／O)工艺在处理乳品工业废水中的应用情况作一简介。乳品废水的来源及其特征乳品工业包括乳场、乳品接收站和乳品加工厂。乳场废水主要来自于洗涤水和冲洗水；乳品接收站废水主要是运送乳品所用设备的洗涤水；乳品加工厂废水包括各种设备的洗涤水、地面冲洗水、洗涤与搅拌黄油的废水以及生产各种乳制品的废水。由于工艺实施及设备规模的不同，乳品加工业排放的废水中，CODc、BOD5及SS有一定差别。一般，CODc浓度平均为800～2500mg／1；BOD5为600—1500mg／1。BOD5／CODcr比值大于0．5，属可生化性较好之废水。但在进行这种工业废水处理时，除氮措施往往被忽视，这是由于原水水质给予人们一种错觉。按乳品加工业废水大部分原水水质分析资料显示，原水中氨氮值确实不高，仅为2～11mg／1左右，低于国家一级排放标准，但是不少已建污水站其处理后的水中氨氮的指标却经常超标(大于15mg／1，有的达到60mg／1左右)。分析其原因是人们忽视了水的总氮(或凯氏氮)值。实际上乳品加工业废水的总氮值平均达到60～100mg／l左右(有的总氮值达到265mg／1)。氮素主要来源于废水中的蛋白质(牛奶中蛋白质含量占2．7—2．8％，蛋白质的组分中氮素占有16％左右)。刚从车间排出的废水，蛋白质尚未分解，故废水中的氨氮浓度显示出来的数据很低。但是当蛋白质在生化处理装置被生物降解时，必然会发生氨化反应。氨氮就会从蛋白质有机污染物降解中间体释入水中，废水的氨氮值就会升高。如果处理装置设计时仅按原水的低氨氮值考虑，就会使设计走人误区，忽视必要的生物脱氮处理措施，那么处理装置难免遭到失败。主要处理技术路线目前，国内主要采用全好氧生化处理(活性污泥法居多，接触氧化法其次)、厌氧一好氧生化处理，以及水解一好氧生化处理(H／O工艺)等处理技术路线。由于乳品工业废水中含有蛋白质成分，废水的生物降解速率较缓慢，若降解时间不足，出水中会残留蛋白质及蛋白质降解中间体，因而出水很难达标。以国内外经典的延时曝气处理流程分析，为使排放达到国家二级出水标准，水力停留时间必须在30小时以上，若要达到一级标准，则需48小时以上。所以用全好氧生物降解工艺，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。20025／WorIdEnvironment37维普资讯http://www.cqvip.com治理技术采}}】J天氧一好氧生化处理技术时，也厌氧出水的BODs／CODc比值下降，含有，L物降解速率较为缓慢的生物降解中『白]体，在好氧处理水力停留时问不足和没有生物除氮工程措施的情况下，同样很难使出水CODc达标。在改进型的工艺流程巾，在厌氧和好氧段之问加没丫缺氧段，坩大比例混合液流来解决氰氮脱除，致使工程投资大幅度增高，而且运行不稳定，操作困难。用水解一好氧生化(H／O工艺)处理乳品工业废水，近两年来已有不少成功的工程实例(就上海光明乳业集团而言，已有四座)，其处理效果(CODC和氨氮总去除率分别达到95％及85％以上)、可操作性、运行稳定性及经济性等均优于上述的两种工艺。H／0处理工艺要污染物的生物降解径路乳糖乳糖为低聚合物(cHmO)，其聚合度X为2，即为2糖类物质。水解工艺中利用兼性微生物的代谢作用，在缺氧条件下，首先将低聚合精转化为单糖，如果反应仍处于缺氧条件，则单糖(葡萄糖)将通过糖的酵解作用，分解成2个丙酮酸(即1×C6—2C3)，从而完成低聚合糖的水解过程。进一步的彻底降解，只能在有氧条件下才能完成。即在有氧条件下，丙酮酸进入三羧酸循环，达到完全的氧化。脂肪脂肪的降解也是首先在细胞外，通过脂肪水解酶发生水解，生成甘油和相应的脂肪酸。甘油的进一步降解类似于糖解过程的一部分，转化为丙酮酸。水解产物脂肪酸及丙酮酸的进一步降解，则同样需要在有氧条件下进入三羧酸循环，达到完全的氧化。38培I厶蛋白质篮IlJ贞足山多种氨基酸分了组成的复杂订机物。它L|j糖类、啃肪类物匝分f-结f，’J的土l1㈦点伍于它的组分中含有氮索；在蛋白顷组分氮的