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典型小作坊豆制品污水處理工藝解析

2022-09-07閱讀量：8018

很多豆制品加工生產廠規模小，基本上以小作坊式生產、分布廣，所產生的豆制品廢水是一種對環境污染嚴重、影響面較廣且較難處理的典型食品廢水之一。

豆制品廢水是一種高濃度有機廢水，其COD、BOD5 高至上萬毫克每升，且水量大，主要有洗豆水、泡豆水、漿渣分離水、壓濾水、各生產工藝容器的洗滌水、地面沖洗水等。隨著豆制品加工的不斷擴大，環境污染問題也越來越引起人們的重視，若處理不善，未達標就排入水體，會造成嚴重的環境污染。

本文綜述了豆制品廢水的幾種典型處理工藝，并對其運行效果進行分析。

豆制品是我國城鄉人民重要的蛋白質食品之一，其因蛋白質含量高，氨基酸組成合理，并且有生理活性功能而越來越受廣大消費者的歡迎，我國豆制品的消耗也在不斷增長。但是，在豆制品加工過程中會產生大量的有機廢水。

傳統豆制品有非發酵類(豆腐、百頁、素雞、豆腐皮等)和發酵類豆制品(腐乳、豆瓣醬、醬油、臭豆腐等)。

豆制品廢水排放相對集中，有機物濃度高，適用于生物方法處理。其污染物大都是可降解的有機物，可生化性達到0.55~0.65；廢水的C：N：P 平均為100：4.7：0.2，適合微生物的生長；除pH 較低外，豆制品廢水的有毒有害物質很少。

根據實際工程經驗，豆制品廢水處理易出現以下問題：

(1)豆制品生產屬于間歇生產方式，排水時間較集中，水量和水質很不均勻

(2)SS 高達1000~1500 mg/L，厭氧條件下易在廢水表面形成浮渣層；

(3)高濃度廢水在厭氧處理過程中易酸化，使厭氧單元的處理效果惡化；

(4)好氧階段采用活性污泥法處理，易產生污泥膨脹。以80 年代上海為例，每年排入水體的BOD5 達3000 t 以上，嚴重污染了受納水體。此外，豆制品廢水的N、P 含量高，未經處理排放會導致水體的富營養化。

因此，采用適用的豆制品廢水處理工藝是非常必要的。

1、豆制品廢水主要處理工藝

對于豆制品廢水的處理，國外從60 年代開始研究并應用于工程實踐；國內70 年代以來也進行了廣泛而深入的研究，其中研究和應用**多的是厭氧與好氧相結合的處理工藝。

1.1 年產12000t豆制品廢水處理工藝-UASB-SBR-砂濾-生物活性炭過濾

某豆制品食品工業公司年產1.5 t各類豆腐、2000 t豆制品和10000 t豆漿，生產過程中產生大量的高濃度有機廢水，計劃建設一座處理規模為900 m³/d的廢水處理廠。廢水主要由泡豆水、黃泔水及洗滌器具的廢水組成。其中，高濃度廢水的COD為12000mg/L，BOD5為6000 mg/L，SS為1500 mg/L，pH為5~6，水量160m3/d；低濃度廢水COD為2500 mg/L，BOD5為1200 mg/L，SS為1000mg/L，pH為6~7，水量740 m3/d。

本工藝針對豆制品生產廢水水質水量變化大、SS高、易酸化、易產生污泥膨脹等特點，采用UASB-SBR-砂濾-生物活性炭過濾相結合的方法進行處理，在處理工藝中貫徹了分質分流的原則。工程實踐證明，該工藝處理效果良好，**終出水水質COD≤60mg/L，BOD5≤20 mg/L，SS≤50 mg/L，pH為6~8.5，排放標準。

1.2 10t/d的廢水處理工藝-酸化水解-厭氧消化

豆制品10 t/d生產廠企業，其高濃度有機廢水系豆制品加工中生產，COD高達24000 mg/L，BOD5為10800 mg/L，SS為12000 mg/L，pH為5，水量80 m3/d；低濃度廢水系大豆浸泡、洗滌及衛生沖洗時排出，COD為400 mg/L，BOD5為180 mg/L，SS為550 mg/L，pH為6，水量250 m³/d。

根據豆制品廢水的特點及經處理后的廢水接入城市污水管網的要求，對高濃度廢水采用酸化水解-厭氧消化處理工藝，充分利用其能耗低、處理效率高、耐負荷并能產生沼氣等特點。高濃度廢水經酸化水解-厭氧消化后，出水與低濃度廢水混合，泵入城市排污管網。水解酸化池的設置，把復雜且難降解、大顆粒的有機物水解成易降解的簡單有機物，大大降低廢水中的SS含量，與此同時使pH有所提高，以減少廢水對厭氧消化的沖擊。處理工程經過近2年的運行，處理效果穩定且達到和超過設計指標，處理設備和裝置運行正常，在低投入、低成本下運行。

1.3 10t/d的廢水處理工藝-UASB-A/O

日產各類豆制品10t的生產企業，主要產品有豆腐、豆漿等。豆制品加工過程中產生黃泔水、泡豆殘余水、豆渣漂白廢水，質量濃度高達20×103~30×103 mg/L，水量較小；另一部分廢水來自設備清洗工段。廢水處理廠設計規模300m3/d，進水綜合水質COD為8850 mg/L，BOD5為4880 mg/L，NH3-N為600mg/L，pH為4~5，出水水質COD≤150 mg/L，BOD5≤30 mg/L，NH3-N≤25 mg/L，pH為6~9，執行污水綜合排放標準(GB8978-1996)中二級排放標準。

豆制品廢水排水時間較集中，水量和水質不均勻；SS質量濃度較高，厭氧條件下易在廢水表面形成浮渣層；車間出水溫度較高，廢水極易腐敗酸化，廢水pH一般在4~5左右。針對廢水上述特點，預處理采用氣浮工藝去除浮渣并且設置調節池緩沖水質水量，生化處理采用UASB+A/O工藝去除廢水中的有機物和總氮，出水各項指標達標排放。原水懸浮物濃度高，在進入UASB之前必須去除大部分懸浮物，以減輕對其可能產生的沖擊；原水pH低、揮發性酸含量較高(VFA為1800~3000mg/L)，在進入UASB前調節pH和堿度；采用內循環UASB反應器，出水部分回流到廢水系統，提高UASB反應器對進水水溫和污染物的適應能力，強化進水與厭氧微生物接觸，提高厭氧處理效率。該工程各項指標達到并優于污水綜合排放標準(GB8978-1996)二級排放標準，具有處理效果好、運行穩定、投資和運行費用低的特點，有較高的行業推廣價值。

1.4 折流式厭氧反應器(ABR)-改良序批式活性污泥(MSBR)工藝

某豆制品生產企業以豆制品深加工為主，主要生產新型速凍腐竹、腐乳、臘八豆、豆豆鮮等大豆系列產品，廢水中的主要污染物為高濃度的碳水化合物、蛋白質、脂肪等，還有少量的食用油、辣椒、食鹽和食品添加劑等。加工過程中產生的生產廢水一部分濃度很高，COD高達2萬~3萬mg/L，水量較小；另一部分廢水來自大豆浸泡、洗滌及工作人員的生活污水，COD只有400 mg/L左右，水量卻占整個廢水排放量的大部分。

該廠結合試驗研究和工程經驗設計了一套以ABR-MSBR為主體的廢水處理站，其設計處理能力為220 m3/d。原水綜合水質COD為1500~3000 mg/L，BOD5為850~2000 mg/L，SS為200~800 mg/L，NH3-N為25~40 mg/L，TP為4~10 mg/L，pH為4.5~6.5；出水水質COD≤100 mg/L，BOD5≤20 mg/L，SS≤70 mg/L，NH3-N≤15mg/L，TP≤0.5 mg/L，pH為6~9，達《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。

MSBR池屬于改良型SBR工藝，實質是由A2/O工藝與SBR系統串聯而成，具有生物除磷脫氮和連續進水、出水的功能，與傳統的SBR有著本質的區別。MSBR池運行方式為連續進、排水，由于采用恒水位運行，避免了傳統SBR變水位操作水頭損失大、水池容積利用率低的缺點。豆制品加工廢水污染物濃度高，可生化性好。在優化與處理階段的除渣以及臭氣處理的基礎上，通過采用ABR-MSBR好氧生化處理工藝處理，出水可以穩定達到并優于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準，具有處理效果好、運行穩定、投資和運行費用低的特點，有較高的行業推廣價值。

(1)豆制品廢水的排放相對集中，水量和水質不均勻，有機物濃度高，成分復雜，較難處理。廢水的產生量一般是大豆重的5倍以上，COD 及BOD5 值達上萬毫克每升，SS 的質量濃度高達1000~1500 mg/L，pH 較低，有毒有害物質很少，可生化性好，適用于生物法處理。

(2)豆制品廢水是一種高濃度有機廢水，對于這類廢水的處理，厭氧生物處理與好氧生物處理相比，具有剩余污泥量少、設施所占空間小的優點；但只通過厭氧處理，很難達標排放，因此一般都會采用厭氧+好氧處理的方法。二者結合，既可取得較好的經濟效益，又使出水達到排放標準。

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LvFeng HuanBao

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