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乳品廢水處理工藝發展趨勢
1 前言
我國乳品工業是一個年輕的工業[1]，起源于50年代初，經過50多年發展，乳制品年產量由50年代初的600t，增加到90年代初的31.21萬t，到2004年僅液態奶的產量就已達到800萬t。我國乳品工業同其它工業一樣，均屬能耗高、用水量大的產業， 與先進國家同類型規模乳品廠相比，單位產品能、水耗的差距很大，乳品工業廢水對環境的污染也較嚴重，廢水的處理應引起足夠的重視。
2 乳品廢水處理工藝
2.1 間歇式活性污泥法－混凝沉淀法[2]
廢水經格柵去除大的懸浮物后，進入調節池。使廢水均質均量后。由污水泵提升進入SBR反應設備進行生化處理。處理后排人中間池。再經污水提升泵至反應沉淀池(采用泵前加藥)。經固液分離后外排。生化污泥與沉淀污泥靜壓排入污泥濃縮池。經濃縮處理后，用污泥車外運作為肥料使用。濃縮池上清液回流至調節池重新處理。其處理工藝流程見圖。
2.2 厭氧(UASB)— — 好氧(TF)法：[3]
厭氧處理? 來自車間的廢水經下水道先進入調節池，進行水質水量的調節．在水溫低時進行加溫．以滿足UASB的進水要求。
好氧處理? 厭氧出水不能達到I級排放要求，利用好氧(TV法)進一步處理。TF池內填加無機固體活性生物填料．通過自動旋轉布水器將厭氧出水均勻地灑布在TF池填料表面，利用自然通風進行供氧。TF出水部分進行回流，以保證水力負荷及布水器轉速的需求。
工藝流程：
2.3水解酸化-SBR法
污水流經格柵去除較大的懸浮物后進入調節池，在調節池內進行均衡調質，并預曝氣降解一部分COD，然后進入水解酸化池，通過在水解酸化池的厭氧發酵，污水進一步降解，并且污水中的大分子有機物降解為小分子有機物。經過了前面的預處理后污水流經中間池進入SBR反應池，COD被最終降解，出水排放。SBR也在反應過程中產生的剩余污泥經壓濾后，泥餅定期外排。
廢水處理工藝流程見圖：
污水→格柵→調節池→水解酸化池→中間池→SBR池→出水
↓
外排←污泥濃縮
3 SBR法概述
3.1 SBR產生及發展
SBR工藝早在1914年即已開發[4]，但由于當時監測手段落后，并沒有得到推廣應用。1979年美國的L.Irvine對SBR工藝進行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改進并投產了一個SBR污水處理廠。此后隨著計算機監控技術、各種新型不堵塞曝氣器和軟件技術的出現，同時也由于開發了在線溶解氧測定儀、水位計等精度高并且對過程控制比較經濟的水質檢測儀表，污水處理廠的運行管理逐漸實現了自動化，加之SBR具有均化水質、工藝簡單，處理效果穩定，耐沖擊負荷力強，出水質好，操作靈活、占地面積少等優點而成為包括美、德、日、澳、加等在內的許多工業發達國家競相研究和開發的熱門工藝。
我國在80年代中期開始對SBR法的應用研究[4]。1985年，上海吳淞肉聯研制投產了我國第一座SBR法污水處理站，設計處理水量2400t／d，運行效果良好。目前在云南省昆明市已有兩座采用SBR工藝的大中型污水處理廠，運行情況良好。從國內外研究情況來看，SBR法是一種高效、經濟、可靠的適合我國國情的廢水處理方法。
3.2 工藝流程
間歇式活性污泥法（SBR）的主要反應器，即曝氣池的運行操作是由進水、反應、沉淀、排水和閑置五個工序組成[4]。污水在反應器中按序列、間歇地進入每個反應工序，每個SBR反應器的運行操作在時間上也是按次序排列間歇運行的。
進水工序? 實施前，閑置工序處理后的污水已經排放，曝氣池中殘存著高濃度的活性污泥混合液。當污水注入流入時，曝氣池可以起到調節池的作用，如果進行曝氣可以取得預曝氣效果，也可使污泥再生，恢復其活性。
反應工序? 是SBR工藝最主要的一道工序。當污水注入達到預定容積后，可開始反應操作，如去除BOD、硝化、磷的吸收，以及反硝化等。根據反應需要達到的程度，進行短時間的微量曝氣，以吹脫污泥上粘附的氣泡或氮，以保證排泥順利進行。
沉淀工序? 停止曝氣和攪拌，使混合液處于靜止狀態，活性污泥與水分離，相當于二次沉淀池的作用。傳統活性污泥的二沉池是各種流向的沉降分離，而SBR的沉淀工序是靜止沉淀，因而有更高的沉淀效率。
排水工序 ?經過沉淀后的上清液作為處理出水排放，一直排放到最低水位。沉淀的污泥作為種泥留在曝氣池內，起到回流污泥的作用。另外反映池中還剩下一部分處理水，可起循環水和稀釋水的作用。
閑置工序? 處理出水排放后，反應器處于停滯狀態，等待下一個操作周期。在此期間，應間斷或輕微曝氣以避免污泥的腐化。經過閑置的活性污泥處于營養物的饑餓狀態，因此當進入下個運行周期的流入工序時，活性污泥就可以發揮較強的吸附能力增強去除作用。閑置工序是SBR工藝中的重要內容。
3.3 工藝特點及主要問題
SBR工藝與連續式活性污泥法相比，具有如下優點[4]：
（1）工藝流程簡單，不需要另設二沉池及污泥回流設備，多數情況下可以省去初沉池。
（2）占地面積小、造價低；特別是小城鎮的污水處理可比普通活性污泥法節省基建投資30％以上。
（3）營養物質去除效果及脫氮除磷效果好。
（4）污泥沉降性能好。
（5）適應性良好，且易于維護管理。
SBR法存在的主要問題是：操作復雜，對自控要求高；此外其工藝流程本身決定了設備裝置利用率低。
3.4 與其它水處理技術的組合應用
SBR工藝仍屬于發展中的污水處理技術，在高濃度有機廢水處理上，直接采用有時難以取得理想的效果，在基本的SBR工藝基礎上與其它工藝相結合往往收效顯著。國內見報道的有如下幾種：
3.4.1 ABR――SBR[5]：ABR是一種新型的厭氧折板流反應器，它具有不短流、不堵塞、無需攪拌、易啟動的特點，可將其控制在水解酸化階段與SBR聯用，效果良好。中山寶盈香食品調味料有限公司是一家以生產醬油調味料的食品企業，生產車間排放的廢水濃度高、水質復雜，濃度波動幅度大，屬難降解污染物。在采用了以ABR—SBR為主體的組合處理工藝后，處理出水指標可達GB 8978－1996的一級標準。
3.4.2UASB――SBR—陶粒過濾工藝[6]：UASB是升流式厭氧污泥床反應器的簡稱。UASB反應器處理工藝具有較高的處理能力和處理效率，尤其適用于各種高濃度的有機廢水的處理，陶粒濾粒質輕、表面積大，有足夠的機械強度、水頭損失小、吸附力強，價格較活性碳便宜，適宜于脫色等處理。李學平應用該法處理湖南某廠的白酒廢水，污水可達綜合排放標準GB 8978－1996二級標準。
3.4.3CAF渦凹氣浮――SBR[7]：CFA是自吸旋流氣浮裝置，主要由氣浮槽凈水機組成，配以刮渣機和出渣機等輔助設備，對懸浮物含量高的廢水處理效果明顯。國內寧平等人把它與SBR聯合應用于昆明市生豬食品交易市場中來處理屠宰廢水的處理，其CODCr、SS、動植物油、TP、TN、色度／倍等的去除率分別為：94.49％、98.89％、99.77％、99.45％、60.91％、93.75％，效果明顯。
3.5 SBR工藝展望
相對傳統的活性污泥法，SBR工藝是一種尚需要不斷發展、完善的新型技術，其操作方法尚不夠科學，運作管理經驗還欠成熟[8]，還需深入研究下面的幾個問題：
（1）反應器各操作周期中活性污泥中微生物活性和種群分布，以及微生物的代謝理論；
（2）生物脫氮、除磷的微生物機理的進一步深入研究；
（3）SBR操作參數的確定；
（4）SBR與其它處理工藝的聯合運用處理含高濃度有毒有害物質工業廢水；
4 結語
5.1 對于小規模的有機廢水處理，特別是非連續排放的生產廢水，采用SBR工藝是經濟、有效的。
5.2 SBR工藝運行結果，出水水質好，且穩定，其CODcr平均去除率達95%以上，SS去除率為86.4%，NH3-N去除率達78.1%，污泥產量低，減少固液分離和污泥處理設施。
5.3 經改進后的排水裝置是經濟、有效的，在工程中可節省投資。
SBR 工藝在處理乳品加工廢水中獲得的成功應用，可有效解決小型高濃度污水的處理問題，適合小企業污染分散、處理難度大的情況，具有高效低能耗、投資小、建設周期短、處理效果穩定等特點，有一定的實用價值和應用前景。
本文標簽：污水處理