挥发性脂肪酸废污水处理案例｜挥发性脂肪酸废水如何正确地处理方法

  挥发性脂肪酸(VFAs)废水是工业生产里常见的高浓度有机废水类型，主要来自于食品加工、制药、化工、发酵等行业。这类废水因含有大量短链脂肪酸而具有着强烈的腐蚀性和恶臭气味，若未经处理直接排放，将对水环境导致非常严重污染。

  挥发性脂肪酸废水大多数来源于以下几个行业：食品加工业中的油脂精炼、乳制品生产、酿酒等过程；制药行业中的抗生素、维生素生产；化工行业中的有机酸合成；以及生物质能源生产中的厌氧消化环节。这一些行业在生产的全部过程中会产生大量含有乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸的废水。

  挥发性脂肪酸废水具有几个显著特点：首先是有机物浓度高，COD值通常在几千至几万mg/L不等；其次是酸性强，pH值普遍偏低，有腐蚀性；再者是易生物降解性，虽然浓度高但多数成分可被微生物分解；最后是易挥发产生恶臭气体，处理过程中易引起二次污染。

  挥发性脂肪酸废水的主要成分包括乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸，占总有机物的60%-80%。此外还含有少量长链脂肪酸、甘油、蛋白质、碳水化合物等有机物。无机成分方面，常含有氮、磷等营养盐，以及生产的全部过程中添加的各种盐类。废水中的VFAs比例随来源不同而变化，食品废水以乙酸为主，制药废水可能含有更多丙酸和丁酸。

  针对挥发性脂肪酸废水的特性，现代处理工艺一般会用多级组合方式。预处理阶段最重要的包含格栅过滤去除大颗粒杂质，调节池均衡水质水量，以及中和反应调节pH值至6-8范围。核心处理工艺常采用厌氧-好氧组合技术，厌氧阶段通过UASB或IC反应器将大部分有机物转化为沼气，好氧阶段进一步降解剩余有机物。深度处理可采用MBR膜生物反应器或高级氧化工艺确保出水达标。

  对于高浓度挥发性脂肪酸废水(COD10000mg/L)，推荐采用中和调节+IC厌氧反应器+好氧活性污泥法+化学除磷的组合工艺。中等浓度废水(COD 3000-10000mg/L)可采用UASB+CASS工艺。低浓度废水(COD3000mg/L)可直接采用改良型活性污泥法处理。

  处理挥发性脂肪酸废水的关键设备包括：pH自动调节系统，用于精确控制废水酸碱度；高效厌氧反应器(如IC或UASB)，具有处理负荷高、产沼气量大的特点；微孔曝气系统，为好氧处理提供高效氧传递；沼气净化与利用系统，可将厌氧阶段产生的沼气转化为能源；恶臭气体收集与处理装置，防止挥发性有机物逸散污染环境。

  在选择设备时，应考虑废水的具体特性、处理规模、场地条件等因素。对于小型处理站，推荐一体化处理设备，节省占地且安装简易便捷。大型工程建设项目则适合模块化设计，便于分期建设和后期扩容。

  该企业是国内领先的乳制品生产商，日排放废水约1500吨，大多数来源于奶罐清洗、设备冲洗和生产的全部过程排水。废水特点为COD浓度高(8000-15000mg/L)，含有大量乳脂肪、蛋白质和乳酸等成分，pH波动大(4-9)，温度较高(30-45℃)。

  企业原有处理系统面临几个主体问题：解决能力不足导致出水COD超标；厌氧系统酸化严重，运行不稳定；沼气产量大但利用率低；厂区恶臭问题突出，周边居民投诉增多。废气主要来自于调节池、厌氧罐和污泥处理环节，含有硫化氢、氨气和挥发性有机酸等成分，处理难度大。

  针对这样一些问题，技术团队设计了热交换+气浮除油+两级IC厌氧+改良A/O+生物滤池除臭的全流程解决方案。首先通过热交换回收废水余热并调节温度至35℃左右；气浮单元去除大部分乳脂肪；两级IC反应器串联运行提高了有机负荷(达15kgCOD/m³·d)和稳定能力；好氧段采用改良A/O工艺强化脱氮除磷；最后通过生物滤池处理所有废气源。

  项目实施后，出水COD稳定在80mg/L以下，氨氮10mg/L，总磷0.5mg/L，全面优于排放标准。沼气日产量约6000m³，经脱硫后用于锅炉燃料，年节省能源费用约200万元。厂区恶臭问题完全解决，周边居民投诉降为零。项目总投资约2800万元，预计投资回收期4-5年。

  该制药企业专注于抗生素原料药生产，废水大多数来源于发酵废液、提取工序排水和设备清洗水。废水成分复杂，含有大量丙酸、丁酸等有机酸(COD高达20000-50000mg/L)，同时含有难降解的抗生素残留物和溶剂，pH极低(2-4)，盐分高(电导率20mS/cm)，具有生物抑制性。

  企业原有处理设施根本没办法应对如此高浓度的废水，只能高价委托外运处理，年处理费用超过600万元。现场废气大多数来源于废水收集池和储存罐，含有混合有机酸蒸气、溶剂气味和少量发酵产物异味，传统碱喷淋处理效果不佳。

  解决方案采用混凝沉淀+蒸发浓缩+焚烧的物化组合工艺。首先通过石灰乳中和并沉淀部分有机物；然后采用MVR蒸发器将废水浓缩10-15倍；浓缩液送入危废焚烧炉高温分解，蒸发冷凝水再经臭氧氧化和活性炭吸附后回用。废弃净化处理采用碱洗+活性炭吸附+RTO蓄热燃烧三级净化。

  系统运行后，废水减量率达90%以上，仅剩10%的浓缩液需委外处置，年处理费用降至不足100万元。废气排放指标远低于国家标准，厂区环境显著改善。虽然该方案投资较高(约4500万元)，但相比长期外委处理仍具有经济合理性，且完全解决了环保合规问题。

  未来挥发性脂肪酸废污水处理技术将朝着几个方向发展：一是资源化利用，如从废水中回收有价值的有机酸，或将沼气转化为更高价值产品；二是智能化控制，通过在线监测和自动调节优化处理过程；三是节能降耗，开发低能耗处理工艺和设备；四是组合工艺创新，针对不一样的行业废水特性定制更高效的解决方案。

  随着环保要求日益严格，挥发性脂肪酸废水净化处理不再仅仅满足于达标排放，而是向资源回收、能源自给、环境友好的综合解决方案发展。企业在选择处理工艺时，应考虑技术可行性、经济合理性和长期运营稳定性，才能实现环境效益与经济效益的双赢。