某乳业有限公司乳品废水处理工程设计毕业论文.doc

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1、江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：某乳业有限公司乳品废水处理工程设计学 院：资源与环境工程学院专 业：环境工程班 级：081学 生：xxx学 号：23指导教师：钟xx 职称：副教授指导教师： 职称：江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书资源与环境学院环境工程专业2008 级（2012届）环境工程081班23号xxx题目：某乳业有限公司乳品废水处理工程设计原始依据1、设计技术条件、技术参数等：原始依据主要污染物描述：污染物的主要来源为生产废水和生活污水，生产废水主要含有乳脂肪、乳糖、乳蛋白、硝酸、NaOH等，生活污水主要来源为卫生间、洗澡和洗衣

2、等。废水日处理量：2500吨/日，连续排放。 水质指标如下表：编号污染物种类平均数值最大数值1、CODcr3000 mg/L3500 mg/L2、BOD51200 mg/L2100 mg/L3、SS500 mg/L-4、动植物油300 mg/L-5、PH值6-9-主要内容和要求：（1）污水处理方案的论证。包括污水处理基本工艺路线的确定，污水处理工艺流程论证和主要处理构筑物的选型。应尽量采用新工艺、新技术。论证主要进行技术比较也适当进行经济比较。（2）污水处理和污泥处理工艺设计计算。（3）总体布置图和某些构筑物施工设计图。（4）经济估算。包括投资估算和运行费用及劳动定员的计算。日程安排：时 间内

3、容安排3.10-3.31收集设计资料，完成外文翻译3.21-3.31完成文献综述，确定设计方案4.1-5.23进行设计算5.1-5.27完成论文初稿5.28-5.31修改、完成论文二稿6.2-6.3完成论文正式稿，答辩主要参考文献和书目：1 高廷耀 顾国维 周琪.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社,20072 闪红光.环境保护设备选用手册-水处理设备.化工工业出版社,2002.43 孙体昌 娄金生.水污染控制工程.机械工业出版社,2009.6.4 陶俊杰 于军亭 陈振选.城市污水处理技术及工程实例. 化学工业出版社,2005.55 卜秋平 陆少鸣 曾 科.城市污水处理厂的建设与管理. 化学

4、工业出版社,2002.56 王良均 吴孟周.污水处理技术与工程实例.中国石化出版社,20067 魏先勋 陈信常 马菊元 韩绍昌.环境工程设计手册（修订版）.湖南科学技术出版社,2002.78 徐新阳 于 锋.污水处理工程设计. 化学工业出版社,2003.49 郑兴灿 李亚新. 污水除磷脱氮技术M . 中国建筑工业出版社, 1998.10 史惠祥主编,实用环境工程手册M.化学工业出版社,200211 邓荣森编著. 氧化沟污水处理理论与技术. 化学工业出版社, 2006 06指导教师签字： 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日教学院长签字： 年 月 日 江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设

5、计 开 题 报 告资源与环境学院环境工程专业2008 级（2012届）环境工程081班23号xxx题 目：某乳业有限公司乳品废水处理工程设计本课题来源及研究现状：课题来源近年来我国乳品生产快速增长。2010年末奶牛存栏14201万头，比2000年的4694万头增加了2倍。同时，原料奶产量也逐年增加。2010年奶类？穴含羊奶等？雪和牛奶产量分别为3748万吨和35756万吨，分别是2000年的4l倍和43倍。乳业的迅速发展使得我国在世界乳业中的地位不断提高，2010年我国奶类产量占全球的58，居全球第3位。乳制品废水是炼乳、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

6、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，含油脂达200 mg/L，悬浮物达600 mg/L，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，如直接排入水体，将导致水体发黑、发臭，严重影响渔业、农业、工业及饮用水源，破坏人类的生存环境。乳业废水的排放和对环境的污染成为突出问题，引起了有关部门的重视，因此，如何有效解决乳业废水带来的环境问题势在必行。研究现状自“七五”以来，我国对乳业废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，到

7、目前为至，已取得了许多行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践中。目前乳品废水产常见处理方法（1）物理法，是利用物理作用分离污水中的呈悬浮状态的固体污染物质。通常作为生物法的预处理工序，保证微生物处理的正常进行。主要有气浮、隔油等。（2）化学法，主要利用化学、物理化学、电化学作用等去除污染物的过程。乳品废水常用的化学法有混凝沉淀、化学沉

8、淀等。（3）生物法，生化处理方法主要可以分为好氧处理和厌氧处理方法两大类。一、好氧生物处理 好氧生物处理是在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化乳品废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。（1）传统活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法，具有投资省、处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，而污泥和水的分离

9、则由沉淀池来完成。 (2)间歇式活性污泥法（SBR）SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，

10、采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 （3）氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有： 帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m

11、动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。 卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，

12、污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh) (4)生物膜法与活性污泥法不同，生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表。生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。这种方法可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法。依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧。该法运转稳

13、定、动力消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水时需增加转盘组数，废水中BOD5的去除率在80%以上。 二、厌氧生物处理厌氧生物处理适用于高浓度有机废水，它是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参加生物降解的有机基质有50%90%转化为沼气，而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此，啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。，（1）水解酸化法水解和酸化是一种传统的厌氧生物处理方法，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，在处理有机工业废水工艺中，水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可

14、生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。酸化则是一类典型的发酵过程，在酸化过程中微生物的代谢产物主要是各种有机酸。（2）升流式厌氧污泥床（UASB）UASB的主要组成部分是反应器，其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床，上部设置了一个专用的气-液-固三相分离系统。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气。气、液、固（悬浮污泥颗粒）一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水经出流堰排出。UASB成功处理高浓度乳品废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒

15、污泥。颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁殖、积累的结果，较多的污泥负荷有利于细菌获得充足的营养基质，对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的促进作用；适当高的水力负荷将产生污泥的水力筛选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同时产生剪切力，使污泥不断旋转，有利于丝状菌互相缠绕成球。 总之，UASB具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系列优点，完全适用于高浓度乳品废水的治理。其不足之处是出水CODcr的浓度仍然很高，需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放。 （3）厌氧内循环反应器（IC）它是在UASB反应器的基础上发展而来的，和UASB反应器一样，可以形成高生物活性的厌氧

16、颗粒污泥，但不同的是这种反应器内部还能够形成流体循环。此类反应器高度约为1625m，容积负荷为普通UASB的4倍左右，占地面积少，基建投资省，有机负荷高，抗冲击负荷能力强，运行稳定性好。（4）膨胀颗粒污泥床（EGSB）EGSB是第三代厌氧反应器，其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速

17、度，从而大大提高了反应器的处理效能。 三、厌氧+好氧生物处理（一）水解酸化 + CASS 其主要处理设备是酸化池和CASS反应池。这种方法在处理乳品废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大；对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少；经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更

18、为有利的条件；水解酸化CASS法处理高浓度乳品废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。 （二）UASB + 好氧接触氧化此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程为：废水经过转鼓过滤机，转鼓过滤机对SS的去除率达10%以上，随着麦壳类有机物的去除，废水中的有机物浓度也有所降低。调节池既有调节水质、水量的作用，还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池)对

19、废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。 该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定 、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。（三）UASB + SBR本处理工艺主要包括UASB反应器和SBR反应器。将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因

20、此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。并且UASB池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收作为热风炉的燃料，可供饲料烘干使用。课题研究目标、内容、方法和手段：研究目标：废水处理后水质完全达到污水综合处理排放标准规定的一级标准的前提下，采用各项适用技术、先进技术和集成技术，达到节水、节能、节地、治污的目的。研究内容：（1）污水处理方案的论证。包括污水处理基本工艺路线的确定，污水处理工艺流程论证和主要处理构筑物的选型。应尽量采用新工艺、新技术。论证主要进行技术比较也适当进行经济比较。（2）污水处理和污泥处

21、理工艺设计计算。（3）厂区平面布置及高程布置（4）经济估算。包括投资估算和运行费用及劳动定员的计算研究方法和手段：（1）应用在校四年所学知识，并使之进一步深入和系统化；（2）将所学理论知识运用于实验研究问题上，从而提高独立思考、工作能力；（3）采用有关技术规范和技术规定。设计提纲：第一章 综述第二章 工艺流程的确定及构筑物说明第三章 主要构筑物设计计算第四章 厂区污水处理构筑物平面与高程布置第五章 设备与材料 第六章 经济概算 参考文献设计提纲及进度安排：时 间内容安排3.10-3.31收集设计资料，完成外文翻译3.21-3.31完成文献综述，确定实验方案4.1-5.23进行实验及机理研究5.

22、1-5.27完成论文初稿5.28-5.31修改、完成论文二稿6.2-6.3完成论文正式稿，答辩主要参考文献和书目：1 高廷耀 顾国维 周琪.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社,20072 闪红光.环境保护设备选用手册-水处理设备.化工工业出版社,2002.43 孙体昌 娄金生.水污染控制工程.机械工业出版社,2009.6.4 陶俊杰 于军亭 陈振选.城市污水处理技术及工程实例. 化学工业出版社,2005.55 王良均 吴孟周.污水处理技术与工程实例.中国石化出版社,20066 魏先勋 陈信常 马菊元 韩绍昌.环境工程设计手册（修订版）.湖南科学技术出版社,2002.77 徐新阳 于 锋.污

23、水处理工程设计. 化学工业出版社,2003.48 郑兴灿 李亚新. 污水除磷脱氮技术M . 中国建筑工业出版社, 1998.9 史惠祥主编,实用环境工程手册M.化学工业出版社,200210 魏先勋编著.环境工程设计手册修订版.湖南科技大学出版社，2002.0711 给排水设计手册第11册，中国建筑工业出版社，200212 三废处理工程手册，化学工业出版社，200013 崔玉川 刘振江.城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社，2004指导教师审核意见：指导教师： 年 月 日摘要本文介绍了循环式活性污泥法CASS工艺在污水处理中的应用。本次设计的某乳业有限公司乳品废水处理站的工程规模为2500

24、m3/d，同时出水要达到国家综合污水排放标准（GB 189182002）一级B类标准，贯彻执行“三同时”制度。循环式活性污泥法是序批式活性污泥法工艺(SBR)的一种变型。它综合活性污泥法和SBR工艺特点，与生物选择器原理结合在一起，具有抗冲击负荷和脱氮除磷功能。本设计采用CASS工艺对污水处理站进行设计计算，其中包括根据有机负荷、水力停留时间等参数的选取进行反应池池体设计，通过计算设计出格栅等辅助构筑物尺寸，并进行设备选型。处理后的水质达到一级B标准，污泥经脱水后最终堆肥处理以致不造成二次污染。因此，CASS工艺在城市污水处理中有着广泛的应用。关键词：循环式活性污泥法，工艺设计，撇水器，生活污

25、水处理Abstract The application of cyclic aerated sludge system CASS process in waste water treatment has been presented in the paper. The scale of the urban wastewater treatment plant project in the thesis is 2500m3 / d. Need to reach the Comprehensive National Sewage Discharge Standard (GB 18918-2002)

26、 Class A Type B, while implementing the The Three Simultaneousnesses system.Cyclic Activated Sludge System (CASS) is a type of modified Sequencing Bath Reactor (SBR). It synthesizes the characteristics of activated sludge processing and SBR in combination with a biological selector, shock loading an

27、d fluctuation and denification as well as phosphorus removal will take place simultaneously. CASS process is adopted to calculate and design a wastewater treatment plant in this project, which includes designing the volume of the reactor tanks by choosing the values of parameters, such as organic lo

28、ading, mean cell residence time and so on, designing the size of some auxiliaries, and then choosing some suitable types of fixture. The quality of effluent accord with a B standard, the wasting sludge after dydrating can be converted to compost, so as not to pollute the environment again. Therefore

29、 CASS.Keywords cyclic activated sludge system, project design, decanter, wastewater treatment-目 录前言1第一章 文献综述21.1乳品废水的来源21.2乳品废水的组成及特点21.3乳品废水处理发展现状2第二章 工艺流程的确定及构筑物说明72.1设计概况72.2设计原则、范围与依据82.3工程规模和处理水质要求92.4污水处理工艺方案的比较与确定92.5水处理构筑物设计说明182.6污泥处理构筑物设计说明242.7平面与高程布置26第三章 主要构筑物设计计算303.1细格栅303.2污水提升泵房323

30、3调节池343.4平流式隔油池353.5混凝及沉淀池373.6水解酸化池423.7工艺流程及污染物负荷削减估算443.8 CASS池443.9集泥井523.10污泥浓缩池533.11脱水机房54第四章 厂区污水处理构筑物平面与高程布置554.1水力计算554.2高程计算55第五章 设备与材料595.1构、建筑物一览表595.2 主要设备材料表60第六章 经济概算616.1投资概算616.2运行成本636.3经济效益64江西理工大学2012届本科生毕业设计前言11 我国污水处理要求的提出我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染

31、和水资源短缺日趋严重。为了保护水体环境，国家已把城市污水处理列为基本建设领域重点支持的产业，并提出至2010年污水处理率达到40%的总体，要求“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远利益来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。 12 我国污水处理概况我国污水处理始于二十世纪五六十年代。解放初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，全国仅有几个城市建设了

32、近十座污水处理厂，处理工艺有的只是一级处理。 70-80年代，随着工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水污染程度由低到高逐渐演变，国家和地方都为筹建国内大型污水处理厂。纪庄子污水处理厂自投产运行后多年来达到设计出水水质标准，使黑臭的污水变为清流，得到全国人大、全国政协委员们的赞扬，并通过他们向全国各地政府呼吁，加速建设污水处理厂的步伐，发展污水处理事业，消除污水对环境的污染。在他们的决策下，许多省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂，使我国的污水处理厂由60年代的十几座发展到几十座，天津市纪庄子污水处理厂的设计、施工、管理的成功经验，为我国大型城市综合污水处理厂的

33、建设起到了工程建设的示范作用。国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果.随着改革开放大好形势的不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥法工艺应用的同时，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展为具有除磷脱氮多功能的工艺技术，国外一些先进的、高效的污水处理专用设备进入了我国污水处理行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂

34、装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。第一章 文献综述1.1乳品废水的来源乳制品废水是炼乳、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，含油脂达200 mg/L，悬浮物达600 mg/L。乳品废水有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，如直接排入水体，将导致水体发黑、发臭，严重影响渔业、农业、

35、工业及饮用水源，破坏人类的生存环境。乳业废水的排放和对环境的污染成为突出问题，引起了有关部门的重视。1.2乳品废水的组成及特点在乳品加工过程中容器、设备、管道的清洗消毒水构成乳制品加工高浓度废水，其COD值高者可超过20000mg/L。一般也在5000mg/L以上，废水量约每加工l吨原料乳产生1.0m3，随着生产品种、产量、工厂管理等因素的变化，废水量有所变化。乳制品工厂洗涤车间地面水和其他用水（如办公用水、生活用水等）构成低浓度废水。一般COD值在1000mg/L以下，每加工l吨原料乳约有34m3低浓度废水产生。通常液态奶及奶粉生产企业排放的废水COD约为15003000mg/L；酸奶、奶油

36、冰激凌、雪糕、干酪等乳制品企业排放的废水COD一般为40007000mg/L。乳品废水主要污染成分为乳蛋白（如酪蛋白、乳清蛋白筹）、乳糖、乳脂以及含于原乳中的各种矿物质、用于设备、管道、容器清洗的酸、碱等，废水pH值一般6.57.0。1.3乳品废水处理发展现状自“七五”以来，我国对乳业废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，到目前为至，已取得了许多行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组

37、合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践中。目前乳品废水产常见处理方法（1）物理法，是利用物理作用分离污水中的呈悬浮状态的固体污染物质。通常作为生物法的预处理工序，保证微生物处理的正常进行。主要有气浮、隔油等。（2）化学法，主要利用化学、物理化学、电化学作用等去除污染物的过程。乳品废水常用的化学法有混凝沉淀、化学沉淀等。（3）生物法，生化处理方法主要可以分为好氧处理和厌氧处理方法两大类。一、好氧生物处理 好氧生物处理是在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化乳品废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理

38、成本较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。（1）传统活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法，具有投资省、处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。(2)间歇式活性污泥法（SBR）SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的

39、改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 （3）氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多

40、种形式，比较有代表性的有： 帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。 卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水

41、深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh) (4)生物膜法与活性污泥法不同，生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微

42、生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表。生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。这种方法可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法。依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧。该法运转稳定、动力消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水时需增加转盘组数，废水中BOD5的去除率在80%以上。 二、厌氧生物处理厌氧生物处理适用于高浓度有机废水，它是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参加生物降解的有机基质有50%90%转化为沼气，而

43、发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此，啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。，（1）水解酸化法水解和酸化是一种传统的厌氧生物处理方法，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，在处理有机工业废水工艺中，水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。酸化则是一类典型的发酵过程，在酸化过程中微生物的代谢产物主要是各种有机酸。（2）升流式厌氧污泥床（UASB）UASB的主要组成部分是反应器，其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌

44、氧污泥构成的污泥床，上部设置了一个专用的气-液-固三相分离系统。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气。气、液、固（悬浮污泥颗粒）一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水经出流堰排出。UASB成功处理高浓度乳品废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁殖、积累的结果，较多的污泥负荷有利于细菌获得充足的营养基质，对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的促进作用；适当高的水力负荷将产生污泥的水力筛选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同时产生剪切力，使污泥不断旋转，有利于丝

45、状菌互相缠绕成球。 总之，UASB具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系列优点，完全适用于高浓度乳品废水的治理。其不足之处是出水CODcr的浓度仍然很高，需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放。 3）厌氧内循环反应器（IC）它是在UASB反应器的基础上发展而来的，和UASB反应器一样，可以形成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但不同的是这种反应器内部还能够形成流体循环。此类反应器高度约为1625m，容积负荷为普通UASB的4倍左右，占地面积少，基建投资省，有机负荷高，抗冲击负荷能力强，运行稳定性好。（4）膨胀颗粒污泥床（EGSB）EGSB是第三代厌氧反应器，其构造与UASB反应器有

46、相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。 三、厌氧+好氧生物处理（一）水解酸化 + CASS 其主要处理设备是酸化池和CASS反应池。这种方法在处理乳品废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；不需要收集产生的