乳業(yè)生產(chǎn)廢水處理研究

時(shí)間:2022-06-11 09:52:27

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乳業(yè)生產(chǎn)廢水處理研究

【摘要】通過(guò)某乳業(yè)生產(chǎn)廢水處理工藝改造過(guò)程的調(diào)查,并針對(duì)參與的改造項(xiàng)目處理過(guò)程出現(xiàn)的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo),運(yùn)行成本較高等問(wèn)題進(jìn)行分析,收集匯總改造前后的污水處理數(shù)據(jù),提出應(yīng)對(duì)問(wèn)題的可行性建議,并分析對(duì)比改造前后的處理工藝;達(dá)到使得廢水處理效果達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)以及減少運(yùn)行成本的目的。研究結(jié)果表明:工藝改造后總排口COD、BOD5、SS、氨氮、pH均較改造前有很大程度上的降低并且達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);運(yùn)行成本也較改造前下降67.5%。在乳制品綜合廢水處理中,與“氣浮+CASS”處理工藝相比,采用“UASB+A/O”工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定、降低運(yùn)行成本以及降低對(duì)于環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】乳業(yè)廢水;“UASB+A/O”工藝;厭氧處理

我國(guó)人口總量占世界總量的22%,但我國(guó)可以使用的淡水資源只占世界總量的8%,人均可使用的淡水量為世界人均的1/4[1]。隨著世界工業(yè)化腳步不斷加快,人們對(duì)于乳制品的需求量以及政府對(duì)于乳品行業(yè)的鼓勵(lì)支持,使得這一行業(yè)蒸蒸日上。但接踵而至的問(wèn)題是乳產(chǎn)品加工中產(chǎn)生的大量的乳品生產(chǎn)廢水也跟著不斷增長(zhǎng),這對(duì)于淡水資源極其緊缺的我國(guó)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是雪上加霜。乳業(yè)生產(chǎn)廢水有機(jī)物含量高,乳蛋白、乳脂等形式的存在使得其廢水具有高有機(jī)物濃度[2];倘若廢水直接流入河流,會(huì)造成水中大量的水生植物和水生動(dòng)物減少,甚至消亡。因此在排放前,必須經(jīng)過(guò)處理,使其達(dá)標(biāo)排放。由于我國(guó)乳制品工業(yè)發(fā)展較晚,因此關(guān)于其廢水處理的研究也晚于發(fā)達(dá)國(guó)家。國(guó)內(nèi)外對(duì)其處置多以生物處理技術(shù)為主,并且用其它方式進(jìn)行輔助,如隔油氣浮這類物理化學(xué)處理技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理以及用膜過(guò)濾進(jìn)行深度處理等[3]。污水的生物處理技術(shù)根據(jù)微生物是否需氧分為厭氧生物處理技術(shù)和好氧生物處理技術(shù)[4~5]。本文通過(guò)某乳業(yè)生產(chǎn)廢水處理工藝改造過(guò)程的調(diào)查,并針對(duì)參與的改造項(xiàng)目處理過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析研究,提出應(yīng)對(duì)問(wèn)題的可行性建議。

1研究地概況

某乳業(yè)生產(chǎn)有限公司,其污水廠于2006年建成投用,采用“氣浮+CASS”工藝,設(shè)計(jì)處理能力為5000m3/d出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前污水處理廠存在出水指標(biāo)不能滿足現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)要求,運(yùn)行不穩(wěn)定且運(yùn)行成本居高不下兩方面主要問(wèn)題,需要進(jìn)一步探索方案,解決目前存在的突出問(wèn)題。

2改造過(guò)程中污水處理廠存在問(wèn)題

2.1出水指標(biāo)不達(dá)標(biāo)。污水處理廠出水指標(biāo)依據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析目前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1),符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,參考河南省地方標(biāo)準(zhǔn),此污水處理廠的出水指標(biāo)已不能滿足《省轄海河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41/777-2013)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。2.2運(yùn)行成本較高。技術(shù)改造前采用“氣浮+CASS”工藝,氣浮處理方法的缺點(diǎn)是污染物去除率較低,大量的負(fù)荷須靠后端生化處理。這樣導(dǎo)致后續(xù)進(jìn)程需氧量大,從而增加風(fēng)機(jī)能耗,增加運(yùn)行成本。經(jīng)統(tǒng)計(jì)2014年1~12月份污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用,與其他同等規(guī)模的乳業(yè)工廠對(duì)比較高。運(yùn)行費(fèi)用消耗最大的為電費(fèi)、藥劑費(fèi)〔絮凝劑和助凝劑)和污泥處理費(fèi),這三項(xiàng)費(fèi)用占到總運(yùn)行費(fèi)用的80.7%,這也是采用此工藝的缺陷所在[6]。

3工藝優(yōu)化措施

3.1工藝的優(yōu)化。厭氧生物處理技術(shù)與好氧生物處理技術(shù)都能有效去除有機(jī)污染物,但是厭氧生物處理過(guò)程不需另外提供電子受體,因此運(yùn)行費(fèi)用低,并且與好氧生物處理相比產(chǎn)生的剩余污泥量很少。所以先運(yùn)用厭氧處理技術(shù),將COD去除60~80%左右,再經(jīng)過(guò)好氧處理技術(shù)、從而使出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。厭氧處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):①節(jié)約能源:厭氧處理工藝可去除廢水中80%有機(jī)物,降低后續(xù)好氧處理負(fù)荷,提升處理效果以及減少風(fēng)機(jī)能耗。②污泥產(chǎn)量少:在厭氧處理中,只有少量的有機(jī)物用于合成,因此相對(duì)于好氧生物處理。厭氧生物處理的污泥增長(zhǎng)率顯得很低。③藥劑投加量少:運(yùn)用厭氧處理工藝,不用投加化學(xué)藥劑。3.2項(xiàng)目過(guò)程中水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化趨勢(shì)。由圖1可見(jiàn),工藝改造后COD月排放量均比工藝改造前低,季節(jié)變化趨勢(shì)不同,改造前夏季高,春季低;改造后,全年相對(duì)穩(wěn)定。工藝改造后BOD5月排放量均比工藝改造前低,改造前最低為22.6mg/L大于改造后最高點(diǎn)9.4mg/L。工藝改造前SS監(jiān)測(cè)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于改造后,改造前均值為55.2mg/L,改造后均值為7.6mg/L;改造后,全年相對(duì)穩(wěn)定。工藝改造后NH3-N月排放量均比工藝改造前低,季節(jié)變化趨勢(shì)不同,改造前春夏季相對(duì)穩(wěn)定,秋冬季起伏較大;改造后,全年相對(duì)穩(wěn)定。工藝改造后污泥月排放量均比工藝改造前低;改造后,春夏季相對(duì)平穩(wěn)、秋季增多,冬季平穩(wěn);改造前最低為275m3大于改造后最高點(diǎn)178.1m3。3.3優(yōu)化工藝的運(yùn)行成本。通過(guò)收集匯總2014年工藝改變前污水廠運(yùn)行費(fèi)用數(shù)據(jù),以及2016年工藝改造后污水廠運(yùn)行費(fèi)用數(shù)據(jù),兩者進(jìn)行分析對(duì)比,改造后污泥處理費(fèi)、電費(fèi)、以及藥劑費(fèi)較改造前分別下降59.3%、52.7%、82.7%,而總的運(yùn)行費(fèi)用較改造前下降67.5%,運(yùn)行成本較工藝改造前確實(shí)有很大程度上的降低。

4結(jié)論

通過(guò)對(duì)工藝改造后污水處理廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集分析,在工藝改造后,污水的主要檢測(cè)指標(biāo)COD、BOD5、SS、pH、NH3-N均符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo);污水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;污泥量明顯減少,較以前日平均下降67.8%;實(shí)際運(yùn)行成本較工藝改造前下降67.5%。通過(guò)以上分析,在乳制品綜合廢水處理中,與“氣浮+CASS”處理工藝相比,采用“UASB+A/O”工藝,運(yùn)行穩(wěn)定;能使出水水質(zhì)達(dá)到更高要求;降低運(yùn)行成本;減少污泥處理量從而減少相應(yīng)的工作量,污泥外運(yùn)費(fèi)以及降低對(duì)于環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn),更能響應(yīng)政府節(jié)能減排的號(hào)召。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉林.水資源開(kāi)發(fā)利用存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(15).

[2]蔡晶,張吳品.乳品工業(yè)廢水處理[J].世界環(huán)境,2002(5):37~38.

[3]宋昆岡.中國(guó)乳制品工業(yè)的10年回顧與展望[J].農(nóng)產(chǎn)品加工•學(xué)刊,2005(9):31~34,37.

[4]劉寅,杜兵,曹建平,等.乳制品廢水處理工藝選擇與工程設(shè)計(jì)[J].給水排水,2011,37(10):61~64.

[5]朱風(fēng)松,張林生,劉金城,等.厭氧附著膜膨脹床反應(yīng)器處理乳制品廢水的研究[J].水資源保護(hù),2005,21(2):16~18,35.

[6]史學(xué)峰,等.UASB+CASS工藝在處理乳業(yè)廢水中的應(yīng)用[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2014,40(5):106~109.

作者:唐 穎 陳蘭英 肖 娟 單位:西華師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院