冰淇淋生产废水

冰淇淋生产废水主要来源为冰淇淋、液态奶生产废水、磨具清洗废水和车间地面清洗水。生产废水主要含有乳脂肪、乳糖、乳蛋白、棕榈油、椰子油、巧克力、可可粉、饴糖、白糖及大颗粒状漂浮杂物等；冰淇淋生产具有季节性特点其废水水质、水量波动性也较大。冰淇淋的生产工艺一般以巧克力、奶油、乳品等高油脂、高蛋白为原料，产品生产过程中还大量添加食用色素。冰淇淋废水呈粉红色，富含蛋白质、脂肪等大分子有机污染物，CODCr浓度高。污水储存一段时间后，水中会产生大量乳白色油渣。

冰淇淋厂废水有以下特点:
(1)浓冲洗水的SS很高，其悬浮性CODCr占总CODCr85%以上，即使经稀释后，其悬浮性CODCr也占总CODCr的40%以上。在去除SS的同时能去除大量有机物。
(2)废水的BOD5约为溶解性CODCr的60%～75%，即大部分可溶解性CODCr是可生物降解的。
(3)废水含油量高，经已有的隔油井隔油后，废水含油量约为1500～5700mgΠL，而一般生物处理构筑要求进水含油量少于50mgΠL，因此在废水处理流程中，高效的除油工艺是必不可少的。
(4)废水中，特别是浓冲洗水中的营养物质N、P偏少。

案列一：
采用-厌氧污泥复合床-好氧移动床生物膜反应器的串联工艺处理天津某食品有限公司的冰淇淋生产废水，其CODcr平均浓度为3000mg/L。好氧MBR底部设置微孔曝气头，通过鼓风曝气供给生物膜微生物需要的氧，并使得附着生物膜的填料在反应器中呈有规律的循环流动状态。反应器出水口处设置拦截筛网，以阻止填料流失。好氧MBR的启动主要是指填料的挂膜，MBR的好氧接种污泥取自天津市纪庄子污水处理厂，污泥活性良好。好氧MBR采用排泥法进行生物挂膜。将污泥与填料静态接触24h，起到接种微生物的作用，然后将污泥全部排掉，在曝气状态下连续进不含污泥的污水。这时少量污泥截留附着于填料表面，并摄取废水中的营养物，经4-5d后，填料内表面已形成一层好氧生物膜。镜检可发现膜基中含有大量的菌胶团，钟虫活动能力很强，1周后，外表面出现生物膜，显示好氧挂膜成功。该方法挂膜迅速，操作方便。

厌氧污泥复合床启动的主要影响因素有废水的性质、接种污泥情况、启动运行条件、环境条件、反应器类型等。首先进行厌氧污泥的静态间歇培养方式，控制温度。每天弃去上清液，并投加人工配制的CODCr为4000mg/L的葡萄糖营养液。经过1周的培养，厌氧污泥的体积指数由最初的10%提高到40%。这时再投入占厌氧污泥复合床体积比为1/3的厌氧污泥，同时投加体积比为3%、粒径小于0.4mm的活性炭颗粒(为了加速颗粒污泥的形成)。由于厌氧微生物很难产生多糖类物质，而且生长缓慢，因此使得厌氧微生物的挂膜较之好氧更为困难。而微生物在好氧条件下能够迅速繁殖，同时生成多糖类产物，在较短的时间内可在填料上形成生物膜。这种带有好氧生物膜的填料，在厌氧条件下，不会完全脱落，而是在填料上形成一层膜基，它有利于厌氧性微生物的附着、生长。因此厌氧生物膜反应器在启动时，可先进行好氧预挂膜，再在厌氧条件下完成厌氧挂膜。

无论是UASB还是MBR中，生物膜量并不是无限增长的。随着容积负荷的提高，生物膜量在经历了一个增长过程后，趋于稳定。试验中发现，在移动床内，生物膜主要生长在填料的内表面。由于填料所能提供生物膜附着的表面积有限，因此填料上生物膜量的增长只能表现为膜厚的增加。一方面，填料的包围空间有限，而生物膜只能在这个空间内生长；另一方面，膜厚增加到一定程度后，生物膜内氧气与基质的传递阻力都会增大，造成生物膜内部的厌氧，引起生物膜脱落。该串联工艺处理冰淇淋废水具有处理效率高,停留时间短,抗冲击负荷,运行稳定可靠的特点。

案列二：
气浮－UASB－生物接触氧化工艺处理冰淇淋生产废水
混合废水首先经格栅拦截块状杂质后进入格栅井，格栅井有一定的水量调节作用；然后废水进入高效溶气气浮池，通过加入聚合氯化铝（PAC）除去水中的奶油类物质和固体悬浮物后进入调节池，再经调节池均衡水质和调节pH值后，进入UASB反应器底部，经生物厌氧污泥床的生化反应，将废水中的大量有机物分解为甲烷、二氧化碳等气体，所产气体（沼气）供工厂作为能源利用。UASB反应器出水进入生物接触氧化池，通过好氧生化系统再次分解有机污染物后进入沉淀池泥水分离，其出水达标排放。。

针对冰淇淋废水中含有大量的油脂、奶油等物质和固体悬浮物，且高COD等特点，采用气浮－UASB－生物接触氧化的处理工艺，对进水负荷变化适应强，提高生化处理效果，出水水质稳定。由于冰淇淋废水中奶油类物质在UASB反应器中积累会降低厌氧菌的生物活性，易导致UASB反应器中污泥大量上浮，处理效果恶化，对后续好氧生物处理单元造成很大的有机负荷，废水难以处理达标。因此废水在进行生物处理前首先应先去除掉水中的油脂类物质。高效气浮池能够很好地去除水中的油脂和悬浮物，保证UASB反应器正常工作，UASB反应器不仅具有很高的容积负荷而且能够提高废水的可生化性。UASB不同于其它厌氧方法之处在于，通过先进的布水系统及依据专利技术设计的固、液、气三相分离器，使反应液中的絮凝状污泥在水力、气力的综合作用下，通过选择适当的选择压、水力负荷，可使污泥形成0.5～5mm直径的生物颗粒。该颗粒污泥沉降性能好，不易流失，活性高。随着运行时间的加长，反应器的稳定性及负荷会不断增高。该反应器运行费用低，沼气产量高，操作及维护比较简便。生物接触氧化工艺具有有机负荷高，耐冲击负荷能力强，剩余污泥泥量少，处理出水水质稳定的特点。