乳胶加工厂废水处理案例｜乳胶加工厂废水处理工程

某乳胶加工厂废水处理及资源化工程

项目背景

海南省是我国天然橡胶主产区，某乳胶加工厂位于儋州市，年加工鲜胶乳1.5万吨，主要生产浓缩乳胶和标准胶。该厂生产废水主要来自乳胶凝固工序、离心分离工序以及设备清洗，其中乳清废水是主要污染源。此类废水有机物浓度极高，COD通常达到20000至30000毫克/升，属于高浓度有机废水。

乳胶加工废水中的有机物以蛋白质、碳水化合物、脂肪酸、氨氮为主，还含有橡胶烃微粒和凝固剂成分。该废水若未经处理直接排放，会对水体造成严重污染，导致水体发臭和水生生物死亡。同时，废水中含有大量可资源化利用的物质，如蛋白质和氨氮。

废水特性与资源化潜力分析

乳胶加工废水主要分为三种：一是乳清废水，产自离心浓缩工序，COD高达25000至35000毫克/升，BOD5为15000至20000毫克/升，氨氮为300至500毫克/升，总氮为500至800毫克/升；二是凝固废水，产自凝固成型工序，COD为8000至12000毫克/升，含有残留凝固剂；三是冲洗废水，水量较大但浓度较低，COD为1000至2000毫克/升。

该废水的特点是可生化性极好，B/C比值通常大于0.5。但高浓度的蛋白质和碳水化合物在厌氧分解过程中会产生大量氨氮和硫化氢，需要特别设计脱氮单元。同时，废水中含有约1%至2%的蛋白质，具有回收价值。

处理工艺与资源化设计

设计处理能力为500立方米/天，主体工艺采用“预处理+蛋白质回收+两级UASB+AO+混凝沉淀”组合工艺，实现污染物削减与资源回收的双重目标。

预处理与蛋白质回收单元：废水经过格栅和调节池后，采用加热絮凝法回收蛋白质。废水加热至80摄氏度，保持30分钟，蛋白质发生热凝固。采用气浮方式将凝固的蛋白质浮选分离，收集的蛋白质经过脱水干燥后可作为饲料蛋白原料出售。蛋白质回收单元可去除约40%的COD，同时产生约30公斤/天的蛋白质产品。

两级UASB厌氧单元：蛋白质回收后废水进入厌氧处理系统。采用两级UASB串联运行，一级UASB负荷为6千克COD/（立方米·天），二级负荷为3千克COD/（立方米·天）。第一级UASB主要进行酸化阶段，将大分子有机物分解为挥发性脂肪酸；第二级UASB主要进行产甲烷阶段，将挥发性脂肪酸转化为甲烷。厌氧反应温度控制在中温35至37摄氏度，产生的沼气经脱硫处理后用于锅炉燃料。两级UASB总COD去除率可达85%以上。

AO脱氮单元：厌氧出水中氨氮浓度较高，通常达到200至300毫克/升。采用AO工艺进行脱氮处理，缺氧池停留时间12小时，好氧池停留时间36小时。好氧池进行硝化作用将氨氮转化为硝酸盐，混合液回流至缺氧池进行反硝化脱氮。反硝化过程需要碳源，而厌氧出水中仍含有部分可利用有机物，可满足反硝化需求。AO单元对总氮去除率可达80%左右。

深度处理单元：AO出水经二沉后进入混凝沉淀池，投加聚合氯化铝去除残余悬浮物和胶体。混凝出水达到《污水综合排放标准》一级标准后排放。

运行效果与资源化收益

工程建成运行后取得了良好的处理效果。出水COD稳定在80至100毫克/升，去除率达到99%以上。BOD5低于20毫克/升，氨氮低于15毫克/升，总氮低于20毫克/升。各项指标满足排放标准。

资源化效益显著。蛋白质回收车间年产饲料蛋白约9吨，按市场价每吨2000元计算，年收入1.8万元。沼气产生量约1200立方米/天，全部用于锅炉燃烧，替代重油约12吨/年，节约燃料费用约6万元。虽然直接经济收益不大，但大幅降低了后续处理负荷和运行成本。

项目总投资550万元，年运行费用约85万元，其中电费30万元、药剂费20万元、人工费25万元、设备维护费10万元。处理成本约为4.7元/立方米。相比直接处理高浓度废水，资源化利用降低了约30%的处理成本。

运行教训与改进

项目运行初期遇到了一些问题。蛋白质回收单元的加热能耗较高，后来采用换热器回收热量，利用UASB产生的沼气燃烧余热加热废水，降低了能耗。另外，UASB反应器在雨季会出现酸化现象，因为雨季鲜胶乳品质下降导致废水中有机酸含量升高。解决方法是增加碱液投加系统，维持反应器内pH在6.8至7.2之间。