國(guó)內(nèi)外乳制品工業(yè)廢水生物處理技術(shù)研究進(jìn)展

晁雷　趙曉光　李曉東　張巍　安樂(lè)　許靜

摘要：介紹了乳制品工業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，概括分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于此種廢水較典型的生物處理技術(shù)及乳制品廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的差距，同時(shí)對(duì)乳制品廢水的資源化進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：乳制品工業(yè)廢水；生物處理技術(shù)；排放標(biāo)準(zhǔn)；資源化

中圖分類號(hào)： X792文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）01-0001-04

收稿日期：2013-05-28

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專項(xiàng)（編號(hào)：2012ZX07202-003）。

作者簡(jiǎn)介：晁雷（1978—），男，遼寧沈陽(yáng)人，博士，高級(jí)工程師，從事污水生態(tài)修復(fù)和治理工程技術(shù)研究。E-mail：13840410130@139.com。乳制品廢水是典型的工業(yè)廢水，由于近年來(lái)國(guó)家積極倡導(dǎo)人們消費(fèi)乳制品，使其成為繼糧食、肉類、水產(chǎn)之后必不可少的營(yíng)養(yǎng)食品[1]，同時(shí)乳制品行業(yè)成為我國(guó)新興的且極具發(fā)展?jié)摿Φ氖称沸袠I(yè)，隨之而來(lái)的是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量乳制品工業(yè)廢水，該廢水如果排入水體將大量消耗水中的溶解氧，給水生植物和動(dòng)物帶來(lái)極大的危害，因此在排放前必須經(jīng)過(guò)處理。

1乳制品工業(yè)廢水簡(jiǎn)介

乳制品種類多，如巴氏奶、奶粉、煉乳、干酪以及冰淇淋等，同時(shí)與傳統(tǒng)的牛奶相比，免疫奶等高技術(shù)含量的乳制品也大量出現(xiàn)[2]。相比于種類的增加，乳制品產(chǎn)量的增加更能說(shuō)明過(guò)去20年我國(guó)在該行業(yè)的發(fā)展。1995年，我國(guó)全年乳制品產(chǎn)量約52.8萬(wàn)t，而2012年僅11月產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到 245.8萬(wàn)t，前11個(gè)月的產(chǎn)量為2 289.1萬(wàn)t[2-3]。而一般情況下，液態(tài)奶在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量大約是總產(chǎn)量的25倍，由此可見(jiàn)乳制品廢水量非常大。

1.1乳制品工業(yè)廢水的來(lái)源

不同乳制品生產(chǎn)工藝不同，廢水的來(lái)源自然不同，但通常乳制品加工都需要大量用水，其中80%左右都是用于冷凝、冷卻和加熱之用，這部分用水可以循環(huán)使用。而乳制品工業(yè)廢水的主要來(lái)源是清洗用水，如牛奶輸送、加工中的容器、管道、設(shè)備加工面清洗，產(chǎn)生高濃度廢水；生產(chǎn)車間、場(chǎng)地的清洗和工人衛(wèi)生用水，產(chǎn)生低濃度廢水；此外，就是生活用水，一般是低濃度廢水。一般情況下，需要處理的就是含有上述幾種廢水的混合廢水。

1.2乳制品工業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)

從廢水來(lái)源可知，乳制品廢水實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于原狀牛奶的稀釋液，因此乳制品工業(yè)廢水中的有機(jī)成分組成與牛奶的成分基本相同。乳制品廢水中主要含有的污染物是乳蛋白、乳脂、乳糖以及含于原乳當(dāng)中的礦物質(zhì)，用于清洗生產(chǎn)設(shè)備、管道、容器和車間地面的酸性和堿性的洗滌劑等。其中，乳糖以真溶液的形式存在于廢水當(dāng)中，乳蛋白和乳脂分別以懸濁液和乳濁液的形式存在，這2種膠體的表面都附有牢固的水膜并帶相同電荷，因此在廢水中可以穩(wěn)定存在。乳制品廠的廢水一般呈乳黃色，比較渾濁。乳制品廢水水質(zhì)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）廢水的水質(zhì)和水量有很大的波動(dòng)。乳制品廢水水質(zhì)、水量不僅隨著季節(jié)有一定的變化，即使在一天中也會(huì)存在很大的波動(dòng)，一般在早晚需要進(jìn)行全面清洗時(shí)，水量將增加，同時(shí)會(huì)隨著清洗時(shí)間的變化而發(fā)生變化。（2）有機(jī)物含量高。乳蛋白、乳糖和乳脂的存在形式?jīng)Q定了廢水的高有機(jī)物濃度，這也使得乳制品廢水的化學(xué)需氧量（COD）非常高，有的乳制品廠的廢水中COD高達(dá)20 g/L，但是一般情況下，COD都在 2～3 g/L 之間，屬于高濃度的工業(yè)有機(jī)廢水。（3）具有良好的可生化性能。雖然乳制品廢水的COD很高，但是因?yàn)槠湮迦丈柩趿浚˙OD5）也基本維持在一個(gè)很高的水平，所以廢水中BOD5/COD的值大于0.5，屬于可生化性好的有機(jī)廢水[4]。乳制品廢水還有一個(gè)特有的特性，那就是乳制品廢水自身會(huì)隨著時(shí)間的變化而導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在COD降低和銨態(tài)氮含量增加等方面[5]。乳制品廢水主要的污染物指標(biāo)有COD、BOD5、全氮含量、銨態(tài)氮含量、全磷含量、固體懸浮物含量、pH值等。

2乳制品工業(yè)廢水的生物處理技術(shù)

相對(duì)于其他典型的工業(yè)廢水來(lái)說(shuō)，乳制品工業(yè)廢水的污染程度相對(duì)較輕，并且污染源比較單一，因此就目前關(guān)于乳制品廢水的研究遠(yuǎn)沒(méi)有其他典型工業(yè)廢水的研究那么多，同時(shí)由于我國(guó)乳制品工業(yè)發(fā)展較晚，關(guān)于乳制品工業(yè)廢水處理的研究也比國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家晚。由于乳制品廢水具有良好的生化性能，并且生物處理法效率高，相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)比較完善成熟，國(guó)內(nèi)外對(duì)乳制品工業(yè)廢水的研究主要集中在新工藝流程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化上，所以國(guó)內(nèi)外對(duì)其處理多以生物處理技術(shù)為主，并輔以其他的如隔油氣浮、混凝澄清等物理化學(xué)處理技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理或是用膜過(guò)濾、地下滲濾等進(jìn)行深度處理并予以回用。污水的生物處理就是利用微生物的新陳代謝作用，將污水中溶解態(tài)的、膠體狀的以及細(xì)微的懸浮性的有機(jī)物質(zhì)吸附和吸收的過(guò)程，根據(jù)微生物是否需氧將其分為好氧生物處理技術(shù)和厭氧生物處理技術(shù)。

2.1好氧生物處理技術(shù)

好氧生物處理技術(shù)是在污水中有氧氣存在的條件下利用好氧或兼性微生物（好氧細(xì)菌為主），使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法[6]。污水當(dāng)中的有機(jī)物被微生物吸附之后，通過(guò)新陳代謝作用，約有1/3被分解氧化成CO2、H2O、NH3等無(wú)機(jī)物質(zhì)，另外的2/3則被微生物同化成自身的組成物質(zhì)。好氧生物處理技術(shù)反應(yīng)速率較快，因此可以獲得較短的水力停留時(shí)間，從一定程度上縮小了反應(yīng)容器的體積，減少了構(gòu)筑物的成本投入。同時(shí)，好氧生物處理工藝無(wú)論是在技術(shù)本身還是在運(yùn)營(yíng)管理上都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于乳制品工業(yè)廢水的處理可以很快地加以應(yīng)用。好氧生物處理主要分為活性污泥法和生物膜法兩大類，其中活性污泥法主要包括傳統(tǒng)的活性污泥法、延時(shí)曝氣法、吸附再生法、AB法以及SBR法等，生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和生物接觸氧化法。由于乳制品廢水的有機(jī)物含量較高，氮磷含量相對(duì)較少，對(duì)于傳統(tǒng)的好氧生物處理方法而言，這是極易因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏而引起污泥膨脹的水質(zhì)之一[7]。因此，在工藝選擇時(shí)應(yīng)選擇可以有效控制污泥膨脹的工藝。在比較常用的好氧處理工藝中，CASS工藝、CAST工藝、SBR法、生物接觸氧化法以及氧化溝等都可以有效控制污泥膨脹而被廣泛用于乳制品工業(yè)廢水的治理當(dāng)中。同時(shí)，如曝氣生物濾池、好氧顆粒化污泥、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器等處理難降解有機(jī)廢水的高效好氧生物處理技術(shù)對(duì)乳制品廢水也有很好的處理效果[8]。

羅韶茂采用氣浮-SBR工藝處理廣東某大型冷飲廠的生產(chǎn)廢水，廢水中主要含有糖類、面粉類、脂類物質(zhì)等，主要污染物COD在4～5 g/L之間，BOD5/COD的值大于0.4，可生化性好。該工藝首先利用平流式氣浮池去除部分脂類物質(zhì)和蛋白類物質(zhì)，再通過(guò)SBR工藝去除剩余污染物。試驗(yàn)表明，當(dāng)進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水時(shí)間分別為3、4、2、3 h，污泥負(fù)荷為 0.6 kg/（kg·d） 時(shí)，COD的去除率在90%左右[9]。李寶宏在處理豆奶粉制品生產(chǎn)廢水時(shí)采用SBR-混凝沉淀工藝，該廢水是大豆浸泡廢水、磨漿廢水、設(shè)備和車間清洗廢水的混合廢水，CODCr在960～1 330 mg/L之間，BOD在620～860 mg/L 之間，pH值6.24～6.89，固體懸浮物含量172～198 mg/L，在穩(wěn)定運(yùn)行期間，COD去除率在89%以上，BOD5去除率在94%以上，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[10]。

愛(ài)爾蘭學(xué)者Healy等利用人工濕地和循環(huán)沙濾聯(lián)合技術(shù)工藝處理乳品廢水，避免了乳品廢水直接排放造成表面水和地下水的富營(yíng)養(yǎng)化[11]。Tocchi等研究了工業(yè)污水處理廠3個(gè)曝氣池中曝氣時(shí)間/非曝氣時(shí)間對(duì)處理效率的影響，分別在45 min/15 min、15 min/15 min、15 min/45 min、30 min/30 min、30 min/45 min、30 min/60 min條件下檢測(cè)COD、銨態(tài)氮、全磷等去除率，并觀察菌膠團(tuán)和原生動(dòng)物之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，在曝氣時(shí)間/非曝氣時(shí)間為30 min/45 min時(shí)，COD去除率維持在88%～94%之間，為最佳曝氣強(qiáng)度；同時(shí)，曝氣強(qiáng)度對(duì)細(xì)菌和原生動(dòng)物群落都具有很大的影響，并且原生動(dòng)物種群中微生物的多樣性對(duì)于乳制品廢水的處理來(lái)說(shuō)很有必要[12]。來(lái)自土耳其的Farizoglu等考察了膜生物反應(yīng)器對(duì)乳制品廢水的處理效果，應(yīng)用好氧噴射環(huán)流反應(yīng)器和陶瓷膜過(guò)濾單元組合工藝處理乳制品廢水，研究該組合工藝處理的可行性。在水力停留時(shí)間為3 h、容積負(fù)荷為53 kg/（m3·d）時(shí)，COD的去除率可達(dá)到98%左右，同時(shí)由于超濾膜的截留作用，使得反應(yīng)器內(nèi)可以保持很高的活性污泥濃度，結(jié)果表明噴射環(huán)流膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)乳制品工業(yè)廢水而言是一種行之有效的處理手段[13]。國(guó)外另有多名科研人員開(kāi)展了膜生物反應(yīng)器與其他工藝相結(jié)合的組合工藝處理乳制品廢水的研究[14-15]，從試驗(yàn)條件優(yōu)化、乳制品對(duì)膜污染影響機(jī)理等各方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

2.2厭氧生物處理技術(shù)

厭氧生物處理技術(shù)是在沒(méi)有氧氣或化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法[6]。厭氧生物處理過(guò)程實(shí)質(zhì)是微生物通過(guò)發(fā)酵降解有機(jī)物的過(guò)程，而對(duì)于厭氧發(fā)酵過(guò)程，研究人員持有不同的看法，因此出現(xiàn)了兩階段理論、三階段理論及四菌群說(shuō)等，其中兩階段理論一直被絕大多數(shù)的研究學(xué)者所接受，現(xiàn)在大多數(shù)的試驗(yàn)研究都是基于兩階段理論而開(kāi)展的。所謂兩階段理論就是指厭氧發(fā)酵一般經(jīng)過(guò)2個(gè)階段，即水解酸化階段和產(chǎn)甲烷階段。水解酸化階段是非產(chǎn)甲烷菌經(jīng)過(guò)胞外酶的作用將大分子難降解的有機(jī)物分解成易降解的小分子有機(jī)物的過(guò)程，主要產(chǎn)物有有機(jī)酸類、醇、CO2和H2S等，經(jīng)過(guò)水解酸化階段的產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)產(chǎn)甲烷菌的作用分解成甲烷等終產(chǎn)物。在整個(gè)厭氧發(fā)酵的過(guò)程中，只有少量的有機(jī)物用于合成，相對(duì)于好氧微生物處理來(lái)說(shuō)，厭氧生物處理的剩余污泥量很少，因此污泥停留時(shí)間一般都較長(zhǎng)。

由厭氧生物處理技術(shù)的機(jī)理可以看出，整個(gè)工藝流程并不需要外加電子受體，因此運(yùn)行費(fèi)用低，再加上剩余污泥量少和終產(chǎn)物可回收利用的特點(diǎn)，目前得到了深入的研究以及廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)研究學(xué)者的長(zhǎng)時(shí)間研究開(kāi)發(fā)，目前厭氧反應(yīng)器已經(jīng)發(fā)展到了第3代。在最初的厭氧接觸工藝的基礎(chǔ)上，為了提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度以及污泥停留時(shí)間，同時(shí)盡可能地縮短水力停留時(shí)間，開(kāi)發(fā)出以厭氧濾池（AF）、升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）和厭氧附著膜膨脹床（AAFEB）等工藝為代表的第2代厭氧反應(yīng)器；而后又開(kāi)發(fā)出了混合效果得到極大改善的第3代反應(yīng)器，如厭氧流化床（UFB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）以及厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）等[16]。

雖然乳制品工業(yè)廢水BOD5/COD的值一般在0.5以上，可生化性好，但其中的蛋白質(zhì)并不容易降解，想要達(dá)標(biāo)，需要很長(zhǎng)的水力停留時(shí)間（HRT）。以延時(shí)曝氣工藝為例，要想達(dá)到我國(guó)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，HRT必須在30 h以上；要想達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，則需要48 h以上，由此可見(jiàn)采用完全好氧工藝不僅能耗較高，而且只能完成生物硝化過(guò)程，不能實(shí)現(xiàn)生物反硝化，完成真正意義上的脫氮[17]。這時(shí)就凸顯出厭氧生物處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，尤其是第2、第3代厭氧反應(yīng)器不僅可以作為單獨(dú)的工藝處理乳制品廢水，同時(shí)還可以作為好氧處理的前處理與好氧處理工藝聯(lián)用，以達(dá)到更好的處理效果。在乳制品廢水處理當(dāng)中，比較常用的是厭氧-好氧工藝（A/O工藝）和水解酸化-好氧工藝（H/O工藝）。A/O工藝通過(guò)對(duì)有機(jī)物的降解不僅可以達(dá)到去除有機(jī)物的目的，產(chǎn)生的甲烷還可以作為清潔能源回用。韓冬妮采用UASB、生物濾池和曝氣生物濾池聯(lián)用工藝處理乳制品廢水，UASB具有污泥濃度高、有機(jī)負(fù)荷高、水力停留時(shí)間短、無(wú)需混合攪拌設(shè)備和不設(shè)沉淀池等優(yōu)點(diǎn)；導(dǎo)流曝氣生物濾池集曝氣、快速過(guò)濾、懸浮物截留、二曝二沉等于一體，通過(guò)這些工藝的聯(lián)用穩(wěn)定運(yùn)行，處理后的COD、BOD5和銨態(tài)氮含量均能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18]。溫燕等研究了UASB-CASS工藝對(duì)乳制品綜合廢水的處理效果，其中UASB工藝是處理乳制品廢水的典型厭氧工藝，而CASS工藝一池多用，作為SBR工藝的改進(jìn)，其前端的生物選擇器正符合UASB出水的厭氧條件，可以有效地抑制污泥膨脹，整個(gè)工藝系統(tǒng)不僅可以取得高的COD去除率，同時(shí)對(duì)氮和磷還可以達(dá)到深度處理的效果[19]。

雖然A/O工藝中的厭氧工藝可以起到降解大分子有機(jī)物的目的，但是污水通常會(huì)隨著厭氧過(guò)程的進(jìn)行而使 BOD5/COD 的值過(guò)小，從而不再適合后續(xù)好氧生物處理工藝的運(yùn)行，因此目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是H/O工藝。周斌彬等采用氣浮-水解酸化-生物接觸氧化工藝處理乳制品廢水，氣浮采用溶氣氣浮，水解酸化池下層采用上流式厭氧污泥床，上層采用接觸式水解酸化系統(tǒng)，好氧階段應(yīng)用生物接觸氧化池。結(jié)果表明，在水解酸化池水力停留時(shí)間為 4.96 h、平均容積負(fù)荷1.06 kg/（m3·d）、生物接觸氧化池水力停留時(shí)間為 4.56 h、并輔以微孔曝氣（氣水比20 ∶1）時(shí)，系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)工藝流程的3個(gè)階段的COD去除率分別為54%、20%、87%，工藝系統(tǒng)對(duì)CODCr、BOD5和固體懸浮物的去除率分別達(dá)到96.7%、97.7%、86.9%[20]。關(guān)曉輝等采用水解酸化+兩級(jí)好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（H-MBBR）處理某廠渾濁乳黃的乳制品廢水，水解酸化池以及移動(dòng)反應(yīng)器中所用的填料是SMAKWNG公司研制的具有優(yōu)秀充氧能力的新型橡膠填料，水解池和2個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的池容分別為22.5、17、17 L。當(dāng)進(jìn)水溫度為室溫，pH值在6～8之間，控制H級(jí)和MBBR級(jí)的溶氧量分別為0.2～0.3、4～5 mg/L，進(jìn)水流量為 3.5 L/h 時(shí)，H-MBBR能夠穩(wěn)定運(yùn)行，并且對(duì)COD、BOD5和固體懸浮物的去除率分別達(dá)到926%、98.1%、862%，出水指標(biāo)可達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)[21]。乳制品廢水的排放量很大，現(xiàn)在很多學(xué)者也在研究適當(dāng)?shù)墓に囀钩鏊軌蚧赜茫S征青等初步研究了水解-膜生物反應(yīng)器工藝處理效果以及提高膜通量的方法，結(jié)果顯示，添加活性炭粉末可以有效改善膜污染，同時(shí)可以使整個(gè)工藝流程中一向去除效果不佳的氮去除率達(dá)到94%，出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)[22]。

國(guó)外在乳制品廢水厭氧處理技術(shù)研究方面比我國(guó)具有更多的經(jīng)驗(yàn)，但是基本上也都是關(guān)于優(yōu)化工藝流程的研究，關(guān)于機(jī)理方面的研究鮮有報(bào)道。Mauricio等將由經(jīng)過(guò)改進(jìn)的UASB反應(yīng)器、浮渣處理裝置和斜管沉淀池組成的工藝和傳統(tǒng)的乳制品處理工藝進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)甲烷量相同的條件下，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的處理系統(tǒng)具有更少的處理單元，并且改進(jìn)的反應(yīng)系統(tǒng)在處理單位重量的COD時(shí)節(jié)省了40%的體積，使廢水處理投入成本和運(yùn)行成本降低了[23]。Tawfik等利用升流式厭氧污泥床和活性污泥法組合工藝對(duì)乳制品廢水進(jìn)行處理，主要研究了UASB反應(yīng)器的處理效率、剩余污泥產(chǎn)生量以及生物降解能力等，并確定了系統(tǒng)處理廢水的最佳水力停留時(shí)間為2 h，乳制品工業(yè)廢水和城市生活污水的混合廢水經(jīng)過(guò)UASB與活性污泥法組合工藝處理之后可用于農(nóng)業(yè)灌溉[24]。同樣是利用UASB反應(yīng)器處理乳制品廢水，巴西的Leal等則將研究重點(diǎn)放在UASB之前乳制品廢水的酶法水解上，主要研究了酶法水解對(duì)UASB處理效率的影響。試驗(yàn)表明，當(dāng)油脂濃度為1 000 mg/L時(shí)，在35 ℃下經(jīng)過(guò) 14 h 酶法水解的廢水COD去除率達(dá)到90%，比對(duì)照高8%，整個(gè)試驗(yàn)從側(cè)面表明了升流式厭氧污泥床反應(yīng)器對(duì)乳制品廢水的處理是實(shí)際可行的，對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力[25]。由此可見(jiàn)，UASB工藝是乳制品廢水處理的研究熱點(diǎn)，但也不乏一些學(xué)者對(duì)SBR和厭氧生物濾池等工藝處理乳品廢水進(jìn)行研究，在一定程度上都取得了很好的效果，對(duì)工藝的實(shí)際應(yīng)用有一定的指導(dǎo)和借鑒意義[26-27]。

3我國(guó)乳制品工業(yè)廢水治理展望

3.1乳制品工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們購(gòu)買能力不斷增強(qiáng)，牛奶、奶粉、奶酪等乳制品已經(jīng)成為大家生活中必不可少的營(yíng)養(yǎng)品。但是，由于我國(guó)乳制品工業(yè)發(fā)展起步較晚，乳制品工業(yè)廢水的危害并沒(méi)有引起足夠的重視，因此關(guān)于乳品廢水污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)并不像發(fā)達(dá)國(guó)家那樣得到了很好的完善。目前在環(huán)境保護(hù)部的網(wǎng)站上并沒(méi)有關(guān)于乳制品工業(yè)水污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，一般試驗(yàn)研究文獻(xiàn)中的出水水質(zhì)都是參照GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，而由中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院承擔(dān)編制的乳制品工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)正在征求意見(jiàn)階段。相對(duì)于中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制度的不健全，日本、德國(guó)、歐盟等國(guó)家或組織則有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

從表1可以看出，除了在銨態(tài)氮排放方面我國(guó)有較嚴(yán)格的控制之外，其他方面與其他國(guó)家或組織有些許差距。沒(méi)有一個(gè)現(xiàn)行的乳制品廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)也是我國(guó)乳制品廢水污染沒(méi)有得到很好控制的原因之一，在這一方面我國(guó)需要加緊腳步，追趕上歐盟、日本等國(guó)或組織的步伐。相信在乳制品工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布以后，我國(guó)乳制品工業(yè)廢水污染物排放情況將會(huì)有很大的改善。

3.2乳制品工業(yè)廢水的回收利用

乳制品廢水產(chǎn)生量很大，僅生產(chǎn)牛奶而言，廢水產(chǎn)生量大約是牛奶產(chǎn)量的2.5倍，而其中真正用于產(chǎn)品本身的用水量只占很少的一部分，大部分都是用于冷卻和清洗過(guò)程，并且冷卻過(guò)程對(duì)水質(zhì)的要求不高，因此，可以對(duì)乳制品廢水經(jīng)過(guò)深度處理，實(shí)現(xiàn)廢水的回用甚至達(dá)到零排放。同時(shí)，乳制品當(dāng)中的蛋白質(zhì)、乳糖等物質(zhì)都是重要的能量物質(zhì)，采取一定的技術(shù)將這些物質(zhì)回收利用，可以用作動(dòng)物的飼料或是其他方面。

目前，對(duì)于乳制品廢水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回收主要采用膜分離技術(shù)。經(jīng)預(yù)處理后的乳品廢水采用微濾與超濾膜技術(shù)回收其中的蛋白質(zhì)，再用納濾膜脫鹽、濃縮乳糖，濾液經(jīng)過(guò)反滲透膜即可達(dá)到回用或排放要求。張永鋒等研究了超濾技術(shù)對(duì)乳制品廢水中的蛋白質(zhì)進(jìn)行回收，重點(diǎn)討論了操作壓力、進(jìn)料流量、濃縮比等因素對(duì)回收效果的影響以及超濾膜對(duì)COD的去除率，結(jié)果顯示，當(dāng)操作壓力為 1.0 MPa、進(jìn)料流量為 32 L/min 時(shí)，蛋白質(zhì)回收率為97.18%，COD的去除率為86%，具有良好的效果[28]。印度的Sarkar等則結(jié)合了絮凝吸附和膜分離技術(shù)來(lái)探究乳制品廢水循環(huán)回用的可行性，結(jié)果表明，相對(duì)于其他有機(jī)絮凝劑和無(wú)機(jī)絮凝劑，殼聚糖需要的劑量很小，約10 g/L就可以獲得很好的絮凝效果，殼聚糖處理之后再經(jīng)過(guò)聚合氯化鋁絮凝處理則可以完全去除顏色和氣味，最后經(jīng)過(guò)反滲透處理則可以完全符合乳制品生產(chǎn)工藝流程中對(duì)于水質(zhì)的要求[29]。

4結(jié)語(yǔ)

乳制品工業(yè)廢水隨著乳制品行業(yè)的高速發(fā)展并且因其高濃度的有機(jī)污染物而越來(lái)越受到環(huán)保領(lǐng)域研究學(xué)者的關(guān)注。對(duì)于廢水的研究也逐漸從單純地去除有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成對(duì)其中有益成分進(jìn)行回收利用的技術(shù)研究。我國(guó)乳制品行業(yè)發(fā)展較晚，乳制品廢水治理的研究相對(duì)于歐美要晚一些，對(duì)其進(jìn)行深度處理并回收利用更值得我國(guó)的環(huán)境保護(hù)科研人員進(jìn)行深入研究。

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