某乳制品厂废水处理文献综述

吉林化工学院

文献综述

题目 2.1Kt/d某乳制品厂废水处理工艺设计

□毕业设计□毕业论文性质: √

教学院环境与生物工程学院

专业班级环境工程环工0901

学生姓名张秀凤

学生学号 09310118

指导教师白鹭

2013年3月14日

目录

1 前言 (1)

1.1乳制品厂废水的概况及来源 (1)

1.1.1乳制品厂废水的概况 (1)

1.1.2乳制品厂废水的来源 (1)

1.1.3乳制品厂废水的特点 (1)

2 乳制品厂废水处理技术 (1)

2.1间歇式活性污泥法处理乳制品废水 (2)

2.1.1间歇式活性污泥法工艺流程 (2)

2.1.2间歇式活性污泥法的特点 (2)

2.2间歇式活性污泥法—混凝沉淀法处理乳制品废水 (2)

2.2.1间歇式活性污泥法—混凝沉淀法的工艺流程 (2)

2.2.2间歇式活性污泥法—混凝沉淀法的特点 (3)

2.3气浮—ABR—生物接触氧化法处理乳制品废水 (3)

2.3.1气浮—ABR—生物接触氧化法的工艺流程 (3)

2.3.2气浮—ABR—生物接触氧化法的特点 (4)

2.4气浮—水解酸化—生物接触氧化法处理乳制品废水 (4)

2.4.1气浮—水解酸化—生物接触氧化法的工艺流程 (4)

2.4.2气浮—水解酸化—生物接触氧化法的特点 (4)

2.5厌氧消化—接触氧化法处理乳制品废水 (4)

2.5.1厌氧消化—接触氧化法的工艺流程 (4)

2.5.2厌氧消化—接触氧化法的特点 (5)

2.6水解酸化—氧化沟—曝气生物滤池处理工艺 (5)

2.6.1水解酸化—氧化沟—曝气生物滤池法的工艺流程 (5)

2.6.2工艺特点 (6)

3设计方案的确定 (6)

3.1设计方案的原理、特点与选择依据 (6)

3.1.1设计目标 (6)

3.1.2设计依据与原则 (6)

3.2设计方案的确定 (7)

3.2.1乳制品废水的主要特点： (7)

3.2.2 工艺比较 (7)

3.2.3工艺流程图 (8)

4结束语 (9)

5参考文献： (10)

1 前言

1.1乳制品厂废水的概况及来源

1.1.1乳制品厂废水的概况

近年来，我国乳制品行业得到了快速发展，但伴随而来的还有乳制品废水的污染问题。乳制品加工过程中会有一定量的废水排放，由于乳制品废水主要含有蛋白质、脂肪、乳糖、碳水化合物等营养物质，这些物质在废水中呈溶解状态或胶体悬浮状态，其有机物含量虽较低，但都为极易降解物质，排放入水体后会非常快地降解，造成对环境的污染。

1.1.2乳制品厂废水的来源

乳制品工业废水的主要来源是洗涤废水和产品加工废水。洗涤废水包括牛乳输送、加工过程中排出的洗涤水，器皿、设备、管道的清洗废水，以及加工场地的卫生清洁冲洗废水。洗涤废水属于高浓度有机废水，通常含有牛奶或者乳浆，还含有酸性或碱性洗涤剂和杀菌剂，通常洗涤废水不是全天持续排放．而是一天排放一次到两次。产品加工废水包括生产各种乳制品产生的废水以及鲜奶流失量，来源于开始、中断以及停止乳制品生产线时，奶制品被用水稀释、排入洗涤站或者收集时被意外泼洒．据统计乳制品加工过程鲜奶流失量占鲜奶加工量的1％-3％。

1.1.3乳制品厂废水的特点

乳制品工业废水水质，其主要特点是：(1)废水水量变化大：由于乳制品生产和加工的特点使其废水的水量日波动范围大，各项污染物浓度指标变化也较大．废水的产生量一般为乳制品加工量的两倍。f2)有机物含量高：洗涤废水和产品加工废水中含有较多的有机污染物质，主要有酪蛋白、乳脂肪、乳糖。这些污染物质在废水中呈溶解状态或胶体状态。大量高溶解性的有机物使乳制品工业废水的化学需氧量COD非常高。(3)可生化性好：乳制品工业废水中的有机物很容易被微生物分解，废水中BOD，／COD比值大于0．5．属于可生化性较好的废水。新鲜废水为乳黄色碱性废水，储存一段时间发酵后呈酸性．会产生大量乳白色浮渣。这类废水易腐化发酵，排入水体使接收水体富营养化．易引起藻类大量繁殖，消耗水中溶解氧，对水生动物造成危害．使水质恶化，所以排放前必须进行处理。

2 乳制品厂废水处理技术

目前，国内外对于乳品废水的处理主要采用的技术路线为物理化学法、全好氧生化处理工艺和厌氧-好氧联合生化处理工艺，但这些工艺的设计参数大多是借鉴其他相似废水的研究成果或运行成果而选取的。通过对乳品废水水质情况分

析，根据乳品废水的特点，试验采用水解酸化-好氧工艺处理低浓度乳品废水，采用水解酸化-UASB-SBR处理高浓度乳品废水，并进行了复合生物膜工艺与普通厌氧、好氧工艺对比试验，以达到最优化处理效果。

2.1间歇式活性污泥法处理乳制品废水

2.1.1间歇式活性污泥法工艺流程

生产车间排出的废水．经排水渠道进入细格栅去除大的悬浮物后，进入调节池匀和水质水量，由污水泵提升进入SBR反应设备进行生化处理，处理后排人中间池，再经污水提升泵至絮凝沉淀池(采用泵前加药)，经固液分离后外排。生化污泥与沉淀污泥静压排入污泥浓缩池，经浓缩处理后，用污泥车外运作为肥料使用。浓缩池上清液回流至调节池。

2.1.2间歇式活性污泥法的特点

SBR工艺可省去调节池．但由于该种乳制品废水排放极不均匀，为了保证处理系统良好运行．故设置了调节池。此工艺简单，曝气、沉淀在同一池内，勿需污泥回流和二沉池，占地面积小，投资节省，降低工程投资。

2.2间歇式活性污泥法—混凝沉淀法处理乳制品废水

2.2.1间歇式活性污泥法—混凝沉淀法的工艺流程

废水经格栅去除大的悬浮物后，进入调节池，使废水均质均量后。由污水泵提升进入SBR反应设备进行生化处理，处理后排人中间池，再经污水提升泵至反应沉淀池(采用泵前加药)，经固液分离后外排，生化污泥与沉淀污泥静压排入

污泥浓缩池，经浓缩处理后，用污泥车外运作为肥料使用。浓缩池上清液回流至调节池重新处理。其工艺流程图见下：

2.2.2间歇式活性污泥法—混凝沉淀法的特点

该种废水经实验表明：直接混凝沉淀效果不好。但生化处理后能得到较好的混凝沉淀效果。可稳定出水水质。降低工程投资。故该处理系统采用了生化——物化处理工艺由于SBR法工艺简单。占地面积小。不需污泥回流；可控制丝状菌生长繁殖。不宜发生污泥膨胀，产泥率低。

2.3气浮—ABR—生物接触氧化法处理乳制品废水

2.3.1气浮—ABR—生物接触氧化法的工艺流程

在集水井中利用自动机械细格栅去除废水中的大块悬浮物．由提升泵将进水提升至调节池。在调节池内设曝气搅拌装置防止悬浮物在池内沉积、腐化造成水质恶化，同时对pH进行调节。调节池出水靠重力流人气浮池，通过气浮作用进一步去除废水中的悬浮物和油脂。气浮池出水靠重力流入ABR，利用厌氧微生物的作用对废水中的大分子难降解有机物进行分解。ABR出水自流人生物接触氧化池，通过好氧微生物进一步去除其中的有机物，其曝气系统采用橡胶膜微孔曝气器。出水流入二沉池进行泥水分离。气浮池浮渣和二沉池排出的污泥用泵输送至污泥池进行浓缩．浓缩污泥用泵输送至污泥脱水机进行脱水。脱水后泥饼外运进行处置。

2.3.2气浮—ABR—生物接触氧化法的特点

本工程选择在好氧生物处理前对废水进行初步预处理和厌氧生物处理。以去除其中大部分COD,同时使环链或长链的不易生物降解的有机物水解为短链、低分子、容易降解的有机物,可为后续的好氧生物处理提供比较稳定的水质条件。

2.4气浮—水解酸化—生物接触氧化法处理乳制品废水

2.4.1气浮—水解酸化—生物接触氧化法的工艺流程

该废水处理工艺主要采用生物化学法为主体，以物理化学处理为辅的处理工艺。污水经过粗细格栅拦截水中较大的漂浮物和悬浮物后进入调节池，然后通过提升泵计量进入气浮反应系统进行絮凝物化处理，去除部分COD、BOD和SS；然后通过集水的蓄水能力，用泵的提升作用，将污水均匀分布至水解酸化池和生物接触氧化池来完成大部分污染物质的去除；通过生物接触氧化池强化处理效果，确保出水达标排放。该处理工艺具有耐冲击负荷能力强，处理效果稳定、操作管理简单、剩余污泥产量少等特点。

2.4.2气浮—水解酸化—生物接触氧化法的特点

本工程采用气浮一水解酸化一生物接触氧化工艺处理乳制品废水具有良好的处理效果，该工艺将高浓度生产废水、生活污水进行混合后集中处理，既节约了水资源，又避免了重复建设，节约了投资成本。工艺对污染物去除效率高、运行稳定，适合在乳制品废水处理中应用。

2.5厌氧消化—接触氧化法处理乳制品废水

2.5.1厌氧消化—接触氧化法的工艺流程

新老厂区的废水自流人污水处理站首先进入格栅，滤去块状漂浮物。经格栅过滤的废水进入厌氧调节池，以调节水量，均化水质，减小对后续生化处理装置的冲击；同时废水在该池内停留一定的时间，进行厌氧消化的处理，消化降解部分有机物，并分解产生沼气。来自厌氧调节池的废水进人接触氧化池。池内装有弹性填料，并附着生物膜，污水在生物膜上经微生物的吸附、氧化、同化等作用，

降解有机物，该微生物通过风机充氧使其处于好氧状态，除去废水中的黑、臭COD、BOD等有机污染物，使废水得以净化。接触氧化池出水，进人沉淀池，该池主要去除接触氧化池内老化脱落的微生物，沉淀污泥由污泥泵输至调节池进一步消化。沉淀池出水各项指标均能达到排放标准，把出水排人清水池，清水池中的水可回用于生产冲洗或绿化等。

2.5.2厌氧消化—接触氧化法的特点

该处理方法适用于处理中、高浓度有机废水，工艺特点是采用厌氧处理技术具有较好的处理效果，能耗低，运行成本低等特点，并可回收一定沼气。采用厌氧技术由于甲烷菌的世代时间远长于好氧菌，因此产生的剩余污泥少。该工艺投资及运行费用低，是国内外针对乳制品废水的厌氧处理进行了深入的研究。2.6水解酸化—氧化沟—曝气生物滤池处理工艺

2.6.1水解酸化—氧化沟—曝气生物滤池法的工艺流程

（1）与处理工艺及处理单元

由于废水中悬浮物尺寸较小，预处理工艺选用细格栅．然后废水经提升泵泵送至曝气调节池，调节水质和水量，并可起到预曝气作用，起初步降解有机物的作用．生化处理单元由水解酸化池、氧化沟和曝气生物滤池组成。

（2）水解酸化池

用泵将调节池出水提升至水解酸化池，利用水解和产酸微生物，将水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的有机物，提高污水的可生化性，使废水在后续的生物处理单元中能以较少的能耗得到高效处理。

（3）氧化沟

废水进人氧化沟后，在曝气设备的作用下快速、均匀地与沟中混合液混合．混合后的水在封闭的沟渠中循环流动。

（4）曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)

曝气生物滤池在2O世纪8O年代中期成为一种日趋成熟的废水生物处理技术，构造新颖，得到日益广泛的应用，其净化能力强，占地面积小，耐冲击负荷能力强，优点显著。

2.6.2工艺特点

水解酸化系统提高了污水的可生化性，具有较强的耐冲击负荷能力，可去除5 0 ％以上的C OD大大降低了后续好氧生物处理单元的负荷。曝气生物滤池单元集生物氧化和截留悬浮固体的功能于一体，不需设二沉池，简化了处理流程；反应器内生物量高，即使间断运行，系统也可以在短时间内恢复正常运行。

3设计方案的确定

3.1设计方案的原理、特点与选择依据

3.1.1设计目标

1、工业污水及厂区生活污水排放量：2.1kt/d，

2、处理后要求达到的水质指标：达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准（COD=100mg/L BOD=30mg/L SS=20mg/L 油脂：20mg/L Ph：6~9）。

3、污水水温21℃。

表1 进水水质与排放标准

3.1.2设计依据与原则

（1）设计依据

①《给水排水设计手册》（第二版）1～12册

②《排水工程》，张自杰主编，建筑工业出版社，2000

③《化工工艺设计手册》，上海工业出版社

④《水处理工程》，顾夏声，清华大学出版社，1999

⑤国内外有关城市污水处理方面的文献（近3年不少于10篇）。

⑥《城市污水处理厂设计计算》，崔玉川等编，化学工业出版社，2003

（2）确定处理流程的原则

城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水源。《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺的准则：

①城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定；

②工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，消减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，消减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益；

③应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特指、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；

④在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究；

⑤积极地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。

3.2设计方案的确定

3.2.1乳制品废水的主要特点：

1.水质、水量变化大，废水的排量和浓度随着清洗的时间以及项目波动，早晚排量及浓度变化较大，废水酸碱不均衡，pH波动大。

2.有机物含量高，乳蛋白、乳脂、乳糖类等，废水中的CODCr很高。

3.可生化性好，乳制品废水中溶解的有机物易被生物降解，多数乳制品废水能够达到BOD5/CODCr>0.5，具有很好的可生化性。[1]

鉴于此，处理工艺的以生物处理为主。乳制品废水处理工艺可分为好氧处理系统、“厌氧+好氧”处理系统、气浮+好氧、水解酸化+好氧处理工艺。好氧处理系统容积负荷偏低，适合水量较小、污染物浓度较低的乳制品废水，又分为单级好氧和多级好氧，。“厌氧+好氧”工艺适合废水量大、产品复杂的乳制品废水的处理。

3.2.2 工艺比较

1.“气浮+好氧处理”工艺原理：由于乳制品废水中的主要污染物是蛋白质、

乳糖类、脂类等高浓度有机物，用具有破乳功能的絮凝剂能将废水中的蛋白质析出然后利用气浮利用空气在水中的“加压溶解-突然释放”作用形成微小气泡，与废水中的非溶解性物质结合，在水中形成浮渣层，并用刮渣机撇除，从而去除悬浮物、油脂和部分有机物，然后采用生化处理手段去除剩余有机物然后达标排放。

优点：以气浮作为前处理，处理时间短、效率高、抗冲击负荷能力强、管理简单、操作方便。

缺点：投药量大、运行成本高、絮凝气浮去除胶体物质与悬浮固体的同时、对废水中的磷也有一定的去除、有机物浓度高时、采用该工艺时需要另投加营养盐、补充磷，否则容易出现污泥膨胀，产泥量大。另外，气浮产生的浮渣由于大部分是蛋白质、油脂类等浮渣脱水处理存在一定问题。

2.活性污泥法

活性污泥法是应用最为广泛的污水处理工艺。

优点：处理精度高于生物膜法，出水水质能够达到较高标准。

缺点:需要的处理池容积较大,对不同污染物的种类突然改变的适应能力弱于生物膜法 易出现污泥膨胀。

鉴于此,针对乳制品废水的特点,本次设计不采用生物膜法和传统的活性污泥法作为好氧处理工艺,本工艺采用SBR的改良工艺——CASS(循环式活性污泥法),作为好氧处理系统的主工艺。 CASS工艺是现行的SBR工艺的改进型,其流程是进水、反应、沉淀、排水等基本过程，各阶段形成一个循环。CASS工艺的独特之处在于，它提供了时间程序的污水处理 而不是连续流提供的空间程序的污水处理。其工艺流程有如下特点

1. 反应池内污泥SVI一般在100[3]左右，沉降性能好，能有效地控制污泥膨胀。沉降时没有进出水，属理想静沉，分离效果好。

2. CASS反应池为间歇进水和排放，本身就耐水量的冲击负荷，同时，高浓度污水是逐渐进入反应池的有数小时进水时间，且进反应池的原污水只占反应池容积的2/3左右，有稀释作用，所以也耐水质冲击。

3. 相同条件下，CASS反应池一方面污泥活性高，降解基质速率快，另一方面，它具有一定的硝化反应效果，可脱氮除磷，因此出水水质好。

4.与SBR工艺相比，增加了选择配水和污泥回流，因而具有更高的去除率和适应能力。

5. CASS工艺排出的污泥浓度可达10g/L[3]，因此排出的剩余污泥体积较小。

6. CASS系统不需要二沉池，减少了占地面积，降低了造价，并且在进水开始一段时间内不进行曝气，进行生物除氮不需要额外碳源，溶解氧浓度梯度大。

3.2.3工艺流程图

达标排放

乳制品厂废水处理工艺流程图

4结束语

乳制品废水的污染防治越来越受到重视。处理技术的发展也日新月异。总体上。其发展方向包括两个方面：一种是将废水中有用的营养物质。如乳糖和蛋白质提取出来重新利用；另一种是将废水中可能对环境中的水质造成不良影响的物质降解消耗[15]。在实际工程中，将两者结合起来．可以起到既回收资源又减少污染物排放的双重效果。虽然用絮凝法处理乳制品工业废水简单易行，可以去除大部分悬浮物和有机物，但很难使出水水质达标，但是絮凝处理可以降低系统生物处理负荷，使后续生物处理有效进行。乳制品工业废水含有高浓度的COD，BOD5，所以生物处理法被更多的用于处理这类废水，如厌氧处理技术，活性污泥技术。滴滤法等等。但是每种处理方法都有缺陷。将各种工艺有机组合才能取得最佳效果。

5参考文献：

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[4]张自杰．排水工程(下册)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2000．221．

[5]NETCALF EDDY，Inc．废水工程：处理与回用(第四版)Ⅱ[M]．北京：清华大学出版社，2003．744．745．

[6]张薇，史开武．曝气生物滤池(BAF)的发展与现状[J]．北京石油化工学院学报，2005．13(3)：24．25．

[7]鞠保轩，于青，崔宪文，等．曝气生物滤池工艺在水处理中的应用[J]．青岛建筑工程学院学报，2005，26(4)：52．53

[8]沈耀曝气生物滤池工艺及运行控制[J]．水处理技术，2005，31(7)：7．1O．

[9]张小苟，杨云龙．氧化沟技术简介[J]．科技情报开发与经济，2004，14(1)：119．120．

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[12] 国家技术监督局．污水综合排放标准GB8978—1996．北

京：中国环境科学出版社，1996．

[13] 张自杰，张忠祥，钱易等．环境工程手册(水污染防治

卷)[M]．北京：高等教育出版社，1996．

[14] 周宇昭，罗炎生等．用UASB—TF工艺处理某乳品厂生产废水[J]．环境工程，2003，21(2)：lO一12