当一头奶牛每天产生的冲洗废水，其化学需氧量（COD）相当于 50 户家庭一天的生活污水总量 —— 光明乳业黑龙江肇东牧场曾面临这样的挑战：牧场废水 COD 高达 30000mg/L，是国家城镇污水排放标准的 60 倍。但通过一套 “隔油 + 气浮 + 厌氧 UASB+A/O + 人工湿地” 的综合工艺，这些黑水不仅实现了 COD≤50mg/L 的国家一级排放，更化身灌溉水源，滋养着 2000 亩牧草基地，形成 “废水 - 牧草 - 奶牛” 的生态闭环。
在乳制品行业，“高产” 往往伴随着 “高耗水” 与 “高污染”。中国乳制品工业协会 2024 年数据显示，行业平均吨产品耗水量约 6 吨，每年产生的生产废水超 1.2 亿吨，其中牧场冲洗废水、车间 CIP 清洗废水因污染物浓度高，成为处理难点。作为深耕乳业百年的领军企业，光明乳业不仅在产品品质上树立标杆，更在废水处理领域探索出 “减污、节能、资源化” 三位一体的解决方案，为行业提供了可复制的绿色样本。
01 乳业废水特性与处理挑战：比生活污水 “脏” 60 倍的难题
乳制品生产的全链条都离不开水 —— 从牧场奶牛冲洗、挤奶设备清洁，到车间储罐清洗、产品杀菌冷却，每一个环节都会产生废水。但与普通工业废水不同，乳业废水的 “难缠” 之处，在于其高浓度、强波动、成分复杂的特性，这也让处理难度远超常规污水。
高污染负荷：一组触目惊心的对比数据
COD 浓度 “断层领先”
普通城镇生活污水 COD 约 300-500mg/L，而光明乳业旗下牧场的冲洗废水 COD 常达 25000-30000mg/L，最高时突破 35000mg/L，相当于 60 倍生活污水的污染强度；车间 CIP 清洗废水（尤其是含乳清、碱液的废水）COD 也可达 8000-12000mg/L。 氨氮与悬浮物 “双重压力”
奶牛粪便携带的氮元素使废水氨氮含量高达 200-300mg/L（国家一级排放标准为 15mg/L），而牛奶残留形成的悬浮物（SS）浓度可达 1000-2000mg/L，若不预处理，极易堵塞后续处理设备。
复杂成分：“油、乳、盐” 的混合难题
乳业废水并非单一污染物的 “集合体”，而是多种成分的 “混合体”：
动植物油
设备冲洗时残留的牛奶脂肪、润滑油脂，会在水体表面形成油膜，阻碍氧气交换，影响生物处理效率； 溶解性有机物
乳清中的乳糖、蛋白质等，虽易被微生物分解（生化性好，B/C 比可达 0.4-0.6），但高浓度下会导致微生物 “过载”； 酸碱波动
CIP 清洗时交替使用的强酸（硝酸）、强碱（氢氧化钠），会使废水 pH 值在 2-13 之间剧烈波动，需频繁调节才能保障处理系统稳定。
行业共性难题：水质水量的 “动态过山车”
乳业生产的周期性，让废水处理系统时刻面临 “考验”：
日间波动
早间挤奶、午后清洗、晚间设备维护，会导致废水排放量在 20-150m³/h 之间骤变； 季节波动
夏季奶牛饮水量增加，冲洗废水总量上升 30%；冬季低温则会使微生物活性下降，处理效率降低 20%-25%。
这些特性叠加，使得乳业废水处理不能依赖单一技术，必须构建 “分级处理、精准应对” 的工艺体系 —— 这也正是光明乳业技术探索的核心方向。
02 光明乳业的综合治理技术路线：五级工艺破解 “高浓污染”
面对乳业废水的复杂挑战，光明乳业没有选择 “头痛医头” 的局部处理，而是构建了一套覆盖 “预处理 - 核心处理 - 深度净化” 的五级工艺体系。以上海马桥乳制品生产基地（日处理废水 800m³）为例，这套 “隔油 + 气浮 + 厌氧 UASB+A/O + 消毒” 工艺，实现了从 “黑水” 到 “达标水” 的蜕变。
第一步：隔油预处理 —— 拦截 “看得见的污染”
马桥基地的废水首先进入平流式隔油池，池内设置倾斜的波纹板，利用油、水密度差实现分离。车间排出的废水中，约 80% 的浮油（如牛奶脂肪、设备润滑油）会附着在波纹板上，逐渐上浮至水面，由刮油机定期收集。
处理效果
经隔油处理后，废水中的动植物油浓度从 500-800mg/L 降至 50-80mg/L，悬浮物（SS）去除率约 30%，有效减轻了后续工艺的 “负担”。 细节设计
隔油池底部设有污泥斗，每周清理一次沉淀的泥沙、乳渣，避免堵塞管道 —— 这一设计灵感来自光明牧场的 “清粪工艺”，将农业经验巧妙融入工业处理。
第二步：气浮净化 —— 捕捉 “看不见的细小污染物”
经过隔油的废水，仍含有大量细小的乳蛋白颗粒、乳化油，这些污染物难以自然沉淀，需通过加压溶气气浮机处理：
废水与加压后的溶气水混合，释放出直径仅 20-50μm 的微细气泡； 气泡与污染物颗粒结合，形成 “气 - 固” 浮体，上浮至水面； 刮渣机将浮渣（主要为乳蛋白、乳化油）刮除，定期运输至有机肥厂加工。
马桥基地数据
气浮环节可去除 60% 以上的 SS 和 40% 的 COD，出水 COD 降至 12000-15000mg/L，为后续厌氧处理 “减压”。
第三步：厌氧 UASB—— 让微生物 “吃掉” 高浓有机物，还能产沼气
对于 COD 仍高达 10000mg/L 以上的废水，光明乳业选择 “以废治废” 的厌氧处理技术，核心设备是上流式厌氧污泥床（UASB）反应器。在马桥基地，3 座直径 8 米、高 12 米的 UASB 反应器如同 “污水处理发电厂”，发挥着双重作用：
有机物降解
反应器内的产甲烷菌在无氧环境下，将乳糖、蛋白质等有机物分解为甲烷（占比 60%-70%）和二氧化碳，COD 去除率可达 80%-85%，出水 COD 降至 1500-2000mg/L； 能源回收
产生的沼气经脱硫（硫化氢去除率 95% 以上）、脱水后，一部分用于反应器自身加热（维持 35-38℃的中温环境），另一部分输送至工厂食堂和锅炉房。 真实效益
马桥基地 UASB 反应器日均产沼气 1200m³，可满足食堂 80% 的燃气需求和车间 10% 的照明用电，每年减少外购天然气 18 万立方米，节省成本约 150 万元。
第四步：A/O 工艺 —— 去除氮磷，逼近 “排放标准”
厌氧处理后的废水，虽 COD 大幅降低，但氨氮、总磷仍超标，需通过缺氧 / 好氧（A/O）工艺深度净化：
缺氧段（A 段）
微生物将硝酸盐转化为氮气，实现 “脱氮”，氨氮去除率约 70%； 好氧段（O 段）
通过曝气让微生物进一步降解有机物，同时加入聚合氯化铝（PAC），使磷元素形成沉淀，总磷去除率达 90% 以上。 马桥基地结果
A/O 处理后，废水 COD 降至 100-150mg/L，氨氮≤10mg/L，总磷≤0.5mg/L，已接近《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
第五步：消毒与深度过滤 —— 确保 “安全排放”
最后，废水经二氧化氯消毒（杀灭大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌）和石英砂过滤（去除残留悬浮物），最终出水 COD≤50mg/L、氨氮≤15mg/L，完全满足国家一级排放标准。部分出水还会进入后续回用系统，开启 “二次生命”。
03 深度处理与回用：从 “达标排放” 到 “零浪费” 的升级
在光明乳业的理念中，“处理废水” 只是第一步，“用好废水” 才是终极目标。通过针对性的深度处理技术，不同水质的废水被赋予了新的用途 —— 从车间降温到牧场灌溉，从设备清洗到冲厕，实现了 “一水多用、梯次利用”。
案例 1：上海益民食品一厂 ——2000m³/d 污水处理站的 “中水革命”
作为光明乳业旗下历史最悠久的工厂之一，上海益民食品一厂（主营冰淇淋、雪糕）2018 年建成日处理 2000 立方米的污水处理站，通过 “超滤 + 反渗透（RO）” 深度处理，将达标废水转化为 “中水”，用于多场景回用：
制冷车间 “应急水源”
夏季冰淇淋生产高峰期，车间制冷设备需大量冷却水，中水经冷却塔降温后，可替代 30% 的自来水，2023 年夏季共回用中水 18 万立方米，避免了因市政供水不足导致的生产中断； 设备维护 “清洁用水”
冬季设备维修时，中水用于化冰、冲洗，避免了自来水低温结冰的问题；垃圾站地面冲洗、垃圾桶清洗也全部使用中水，年减少自来水消耗 9 万立方米； 数据见证
截至 2024 年，该厂中水回用总量突破 150 万立方米，相当于 1050 个标准游泳池的水量，吨产品耗水量从 2018 年的 5.2 吨降至 2024 年的 3.8 吨，下降 26.9%。
案例 2：北京光明工厂 —— 冷凝水回收的 “央视点赞项目”
乳制品生产中，锅炉产生的蒸汽是杀菌、加热的核心能源，但蒸汽冷凝后形成的 “冷凝水”，往往因含有少量杂质被直接排放 —— 这一浪费现象被北京光明工厂破解。该厂采用多级过滤 + 离子交换的冷凝水回收技术，将蒸汽冷凝水（温度约 80℃）回收至锅炉水箱，回用率达 70%：
节能逻辑
冷凝水温度高（比自来水高 60℃以上），重新加热至 100℃所需能耗仅为自来水的 1/3；同时，冷凝水纯度高，减少了锅炉软化水的药剂用量； 央视报道细节
2023 年央视《经济半小时》曾实地探访，记录下该工厂的 “节水账”：日均回收冷凝水 120 立方米，年节省天然气 25 万立方米，减少碳排放 180 吨，相当于种植 1 万棵树的固碳量。
案例 3：上海永安乳品有限公司 ——CIP 清洗水的 “三级回收术”
CIP（原位清洗）是乳制品车间的 “用水大户”—— 为保证设备无菌，每天需用大量水冲洗储罐、管道，传统工艺下，这些清洗水几乎全部排放。上海永安乳品有限公司针对 3 条 CIP 清洗线，设计了 “三级回收罐” 系统：
一级回收
最后一次清水冲洗的废水（COD 约 200mg/L），回收到 1 号罐，用于下一轮清洗的 “预冲洗”； 二级回收
预冲洗后的废水（COD 约 500mg/L），回收到 2 号罐，用于冷却塔循环水补水； 三级回收
冷却塔溢流水，回收到 3 号罐，用于厂区绿化灌溉、地面冲洗。
实际效果
该系统 2021 年 12 月投用后，日节水量达 50 立方米，年节水 1.8 万立方米；同时，减少了 CIP 清洗的清水用量，间接降低了废水处理量，形成 “节水 - 减污” 双重效益。
案例 4：黑龙江肇东牧场 ——RO 浓水的 “牧场灌溉方案”
牧场废水深度处理中，反渗透（RO）系统会产生 “浓水”（含盐量较高，不宜直接回用），肇东牧场将这一 “难题” 转化为 “资源”：
处理逻辑
RO 浓水经 “曝气 + 人工湿地” 处理后，含盐量降至 500mg/L 以下，符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-2021）； 循环闭环
处理后的浓水通过管道输送至 2000 亩牧草基地，灌溉紫花苜蓿和青贮玉米。2023 年，该牧场通过浓水灌溉，节省地下水开采量 43 万立方米，牧草亩产量提升 15%，产出的牧草直接用于喂养牧场 8000 头奶牛，形成 “废水 - 牧草 - 奶牛” 的生态循环。
04 创新技术与资源回收：从 “治污” 到 “创效” 的跨越
光明乳业的废水处理，不止于 “达标” 和 “回用”，更通过技术创新，将原本的 “污染物” 转化为 “增值资源”，实现了环境效益与经济效益的双赢。
突破：酸乳清废水的 “食品级回收”
酸乳清是生产希腊酸奶、发酵乳时产生的副产物，其 COD 高达 20000mg/L，且含有乳糖、乳酸等营养成分，直接排放不仅浪费资源，还会增加处理负荷。光明乳业研发团队经过 3 年攻关，开发出酸乳清发酵再利用技术：
将酸乳清与低聚果糖（甜味剂）按 8:2 的比例混合，经 121℃高温杀菌； 加入光明自主培育的乳酸菌（ST-III 菌株）和酵母菌，在 37℃下发酵 48 小时； 发酵后的酸乳清经离心、过滤，成为 “功能性发酵基质”，用于生产 “光明如实・高蛋白发酵乳”。
双重价值
该技术每年可处理 8000 吨酸乳清废水，减少 COD 排放 560 吨；同时，为产品新增了 β- 葡聚糖、乳酸等营养成分，相关产品年销售额提升 3000 万元，实现了 “污水变食材” 的突破。
智慧：用水数据的 “实时监控网”
“节水先知情”—— 光明乳业通过数字化技术，让每一滴水的流向都 “可追溯、可优化”。
上海益民工厂的 “智能水表矩阵”
2020 年，该厂投入 200 万元，将厂区 120 个用水点位（包括车间、锅炉、冷却塔）的机械水表全部更换为智能远传水表，数据实时上传至 “智能工厂平台”； 平台可自动生成 “小时用水曲线”，当某车间用水量突增 20% 时，系统会自动报警，排查是否存在漏点； 2023 年，通过平台发现 3 处隐蔽管道漏点，及时维修后年节水 2.16 万立方米，厂区漏损率从 7.5% 降至 2.8%。 上海永安工厂的 “用水诊断系统”
系统根据历史数据，为不同车间设定 “用水定额”（如冰淇淋车间吨产品耗水≤4 吨），当实际用量超标时，自动分析原因（如 CIP 清洗时间过长、设备老化），并给出优化建议。2024 年，该厂通过系统优化，CIP 清洗时间缩短 15%，日节水 12 立方米。
05 环境效益与经济效益：光明实践的 “行业标杆价值”
光明乳业的废水处理实践，不是 “高成本的环保秀”，而是 “可盈利的绿色转型”。一组组数据，见证了其 “生态优先、效益随行” 的发展路径。
节水成效：全集团每年少用 180 万立方米新鲜水
北京工厂
2022 年吨产品耗水量 4.65 吨，较 2021 年下降 7.85%；2024 年进一步降至 4.1 吨，达到行业领先水平； 上海益民工厂
2018-2024 年，吨产品耗水量从 5.2 吨降至 3.8 吨，年节水 32 万立方米； 全集团数据
2024 年光明乳业全集团废水回用率达 38%，较 2020 年提升 15 个百分点；全年减少新鲜水消耗 180 万立方米，相当于 1260 个标准游泳池的水量，节省水费约 1440 万元。
能源与资源回收：每年创造超 5000 万元价值
沼气回收
旗下 12 个生产基地的 UASB 反应器，年均产沼气 1500 万立方米，可替代 1200 万立方米天然气，节省成本约 960 万元；同时减少二氧化碳排放 2.3 万吨，相当于种植 12.8 万棵树； 冷凝水回收
北京、上海、武汉等 5 家工厂的冷凝水回收系统，年均回收冷凝水 216 万立方米，节省天然气消耗 300 万立方米，减少成本 2400 万元； 酸乳清与 CIP 水回收
相关技术年均创造直接经济效益 1800 万元，间接减少废水处理成本约 200 万元。
行业影响：从 “光明经验” 到 “行业标准”
光明乳业的废水处理技术，已成为行业推广的标杆：
2024 年，中国乳制品工业协会将光明的 “高浓度乳业废水资源化处理体系” 列为 “绿色乳业重点推广技术”，组织蒙牛、君乐宝、三元等企业实地考察； 君乐宝河北石家庄工厂借鉴该工艺后，废水回用率从 25% 提升至 35%，吨产品耗水下降 6.2%； 黑龙江省奶业协会将光明肇东牧场的 “废水灌溉牧草” 模式，推广至省内 20 家大型牧场，助力东北奶源基地的绿色发展。
结语：乳业废水不是 “负担”，而是 “未被开发的资源”
从上海马桥基地的 UASB 反应器，到黑龙江肇东牧场的灌溉湿地；从酸乳清的 “食品级回收”，到智能水表的 “实时监控”—— 光明乳业用十余年实践证明，乳业废水不是 “令人头痛的污染源”，而是 “可循环、可增值的宝贵资源”。
在 “双碳” 目标与 “水资源刚性约束” 的背景下，光明乳业的探索为行业提供了清晰的路径：通过 “预处理减负荷、核心处理降浓度、深度处理促回用、技术创新提价值” 的全链条体系，工业废水完全可以从 “环保成本” 转化为 “竞争优势”。
未来，随着膜分离技术、人工智能优化、新能源耦合等技术的融入，乳业废水处理将朝着 “更高效、更节能、更资源化” 的方向迈进。而光明乳业的实践，早已为这场绿色转型写下了生动的注脚。
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