浅议乳品工业废水处理

马卫平 张勇

【摘要】本文就快速发展的乳品工业及乳品工业废水进行简单介绍，并简单介绍全好氧生化处理 （活性污泥法居多，接触氧化法其次）、厌氧—好氧生化处理、水解—好氧生化处理（H/O处理工艺）、气浮一水解酸化一SBR处理法等一系列方法在乳品工业废水处理中的应用。

【关键词】乳品工业废水；全好氧生化处理；厌氧—好氧生化处理、H/O处理工艺；气浮一水解酸化一SBR法。

乳品工业是指从事相关液体乳及乳制品生产加工的行业。在生活水平日益提高的今天，乳品工业飞速发展，已成为我国国民经济体中的重要组成部分。 而乳品废水是指炼乳、干酪、奶油、乳制清凉饮料、冰激凌以及乳制品点心生产过程中排出的废水。废水主要来自容器及设备的清洗水，主要成分含有制品原料。其中牛奶加工厂含有处理原乳0.2%，BOD20-300mg/L，污染较低，而干酪、奶油加工产废水污染程度较高，COD达3000 mg/L， BOD 全达2400 mg/L，含总氮（N）达90 mg/L，总磷（P）达16 mg/L，含油脂达200 mg/L，悬浮物达600 mg/L。虽然这些乳品废水中的主要成分无毒，但却会造成水生生物缺氧，大面积死亡，同时随着其中的酪蛋白水解会产生极其难闻的气味，并影响到水的透明度。因此，在排放前必须进行适当处理，尽可能多的减少对环境造成的危害。本文对乳品工业废水处理的几种方法进行简单介绍。

一、全好氧生化处理

全好氧生化处理是指利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下利用生物代谢来降解有害有机物，使其达到稳定、无害化的处理方法。好氧（兼性）微生物在水中以水中需要降解的有机污染物为养料来进行耗氧代谢，在其体内经过一系列复杂的生化反应，按照生物链逐级释放能量，最终，稳定在较低的能量位置的无机物上，从而满足无害化的要求。此方法有其优点，但也有其缺点。

由于蛋白质成分广泛存在于乳品工业废水中，而存在于废水中的好氧（兼性）微生物较少，其降解速率更加缓慢，如果不能保证降解时间充足，蛋白质及一部分蛋白质降解的中间体会残留在水中，导致出水无法达标。综上所述，利用全好氧生化处理技术，会对能源造成极大浪费，而且对设备占地面积要求极高，并且，该方法处理结束后只能达到生物硝化后的成果，无法完成生物反硝化、无法实现现实意义上的脱氮。

二、厌氧—好氧生化处理

厌氧—好氧生化处理法是指同时利用厌氧微生物和好氧微生物（兼性微生物），先使乳品工业废水经过厌氧微生物的第一步降解，将厌氧出水排入含有好氧（兼性）微生物的设备中，好氧（兼性）微生物利用废水中剩余的有机物作為养料，利用生物代谢来降解有害有机物，使其最终稳定，且达到无害化的处理方法。

而这一方法的缺点与全好氧生化处理方法的缺点也是不谋而合，采用厌氧—好氧生化处理技术时，厌氧出水的BOD5/CODCr 比值与全厌氧生化处理相比会有所下降，导致厌氧出水中含有因生物降解速率较缓慢而产生的生物降解的中间物质，如果后续好氧处理中水利停留时间不能保证充足，或没有生物除氮的设施和工程措施，依旧难以达到国家出水的CODCr标准。

三、用水解—好氧生化 （H/O工艺） 处理乳品工业废水

该技术中对乳品工业废水中的主要污染有机物的生物降解径路

（1）乳糖 乳糖是一种低聚合物 ，其结构简式为（C6H10O5）x，而乳糖的聚合度 x是2，也就是说，乳糖为二糖类物质。在H/O处理工艺流程中，首先利用兼性微生物的生物代谢过程，在缺氧的条件下，将二类糖类物质——乳糖，转化为单糖，因为该阶段处于无氧阶段，因此降解产生的单糖（即葡萄糖）会进行糖类的酵解作用，从而分解成两分子的丙酮酸，（即1 ×c6 →2C3），至此，完成了糖类的初步降解。而要实现完全降解，则必须要在有氧条件下才能完成。即充足的氧气，使丙酮酸进入三羧酸的循环过程，从而实现了彻底的氧化。

（2）脂肪 因为脂肪的降解也发生在细胞外，所以就需要酶的协助作用，利用脂肪水解酶将脂肪水解，水解产物为甘油和相应的脂肪酸。而甘油的彻底降解过程则类似于糖类降解过程中的一部分，转化成丙酮酸。水解产物中的脂肪酸和丙酮酸进行进一步的降解，同样需要在有氧条件下完成，在氧气充足的条件下，利用微生物的代谢过程丙酮酸进入三羧酸循环过程，从而达到完全氧化。

H/O 工艺处理流程

进水 →调节池→水解池→预曝池→H/O 池→沉淀池→ 出水

H/O 工艺序贯式生物反应模式

H/O工艺序贯式生物反应主要是由三个主要的池子构成，即，水解池，水解池、预曝池和H/ O 池 （而H/O池内分则兼氧 H 段和好氧 O 段）。 水解池需要在无氧条件下进行运作，需要严格控制水力停留时间，要将其控制在水解—酸化这一阶段。该池子的主要目的是将大分子有机污染物进行小分子处理，并使有机物中的氮氨化，并且释放出氮氨。预曝池则需要在氧气充足的条件下进行操作，计算其充氧量是该过程的重要工作之一，在计算时既要考虑到碳源在氧化时所需要的氧气量，又要加入发生硝化反应时所需的氧气量。该池子的主要作用是将水解池产生的小分子碳进行氧化和完成生物的硝化反应，实现对氮氨的合理降解，使其转化为NO3-。H/O 池则是由兼氧 H 段和好氧O 段两部分组成。H段是为了完成生物的反硝化过程，使NO3-转化为氮素释放出去；而在O 段则是使已经变为小分子的有机碳得到彻底降解。

四、气浮一水解酸化一SBR处理法

气浮一水解酸化一SBR处理法是讲乳品工业废水 首先流经格栅井 ，目的是去除一些较大的杂质和漂浮物 ，然后自流进入由原调节池 改造的中和池中，在该池中调节水质，使其中和，然后进入新调 节池，目的是对水量进行均衡调节，然后经过提升泵提升进入气浮机 ，利用气浮机，吸附和网捕乳品工业废水中的SS和胶体类物质以及绝大部分的油类物质，将其送入水处理剂中，在表面形成一种絮体，利用刮板机将其去除，有效的完成了固液体的分离。然后将气浮出水流入水解酸化池内进 行酸化处理 ，将难分解的大分子物水解为小分子易降解的物质，从而减轻后续步骤中处理设备的压力，和提高其处理能力。然后将水解酸化出水自然流进入到SBR池 中，利用好氧生物的自然新陈代谢进行讲解处理，由 SBR池处理后的出水达标排放。而沉淀池中污泥可以回流到水解酸化池 ，收集剩余污泥与 SBR污泥 、气浮渣将其污泥池，利用污泥提升泵将所有收集起来的污泥送入离心机中，在其中对其进行脱水减容的处理，将脱水后的泥饼进行外运，而滤液和冲洗排水则可以重新流回到中和池中。

该工艺处理乳品工业废水其优点为，工艺十分简单，对场地要求小，占地面积小，节省资金， 而且其出水水质十分稳定。出水基本能达到国家排放标准。

随着人们生活水平的日益提高，乳品产业的蓬勃发展。按照国家环境保护 “十一五”计划的总体要求和国家发改委的工作部署，乳品工业废水的排放已经是一个不容小觑的环境问题。对于乳品工业废水的进一步优化处理仍需要我们的不断探讨和研究，我们仍需为更好的保护环境贡献力量。

参考文献：

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[2]马效民.乳品工业废水处理[J].林业科技情报 2002（3）

[3]王蕾，华德尊，李春艳.气浮一水解酸化一SBR法处理乳品废水的工程应用[J]科技信息2009（35）