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    豆制品污水处理工艺

    豆制品 是我国城乡人民重要的蛋白质食品之一,其因蛋白质含量高,氨基酸组成合理,并且有 生理活性功能而越来越受广大消费者的欢迎,我国豆 制品的消耗也在不断增长。但是,在豆制 品加工过程中会产生大量的有机污水。传统豆 制品有非发酵类(豆腐、百页、素鸡、豆腐皮等)和发酵类豆制品(腐乳、豆瓣酱、酱油、臭豆腐等)。豆制品 污水是一种高浓度有机污水,其COD、BOD5 高至上万毫克每升,且水量大,主要有洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产 工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等。随着豆 制品加工的不断扩大,环境污 染问题也越来越引起人们的重视,若处理不善,未达标就排入水体,会造成 严重的环境污染。

    豆制品 污水排放相对集中,有机物浓度高,适用于生物方法处理。其污染 物大都是可降解的有机物,可生化性达到0.55~0.65;污水的C:N:P 平均为100:4.7:0.2,适合微生物的生长;除pH 较低外,豆制品 污水的有毒有害物质很少。根据实际工程经验,豆制品 污水处理易出现以下问题:

    (1)豆制品 生产属于间歇生产方式,排水时间较集中,水量和水质很不均匀;

    (2)SS 高达1000~1500 mg/L,厌氧条 件下易在污水表面形成浮渣层;

    (3)高浓度 污水在厌氧处理过程中易酸化,使厌氧 单元的处理效果恶化;

    (4)好氧阶 段采用活性污泥法处理,易产生污泥膨胀。以80 年代上海为例,每年排入水体的BOD5 达3000 t 以上,严重污染了受纳水体。此外,豆制品污水的N、P 含量高,未经处 理排放会导致水体的富营养化。因此,采用适 用的豆制品污水处理工艺是非常必要的。

    一、主要处理工艺

    对于豆 制品污水的处理,国外从60 年代开 始研究并应用于工程实践;国内70 年代以 来也进行了广泛而深入的研究,其中研 究和应用最多的是厌氧与好氧相结合的处理工艺。


    1. UASB-SBR-砂滤-生物活性炭过滤工艺

    北京某 豆制品食品工业公司年产1.5 t各类豆腐、2000 t豆制品和10000 t豆浆,生产过 程中产生大量的高浓度有机污水,决定建 设一座处理规模为900 m3/d的污水处理厂。污水主要由泡豆水、黄泔水 及洗涤器具的污水组成。其中,高浓度污水的COD为12000mg/L,BOD5为6000 mg/L,SS为1500 mg/L,pH为5~6,水量160m3/d;低浓度污水COD为2500 mg/L,BOD5为1200 mg/L,SS为1000mg/L,pH为6~7,水量740 m3/d。

    本工艺 针对豆制品生产污水水质水量变化大、SS高、易酸化、易产生 污泥膨胀等特点,采用UASB-SBR-砂滤-生物活 性炭过滤相结合的方法进行处理,在处理 工艺中贯彻了分质分流的原则。工程实践证明,该工艺处理效果良好,最终出水水质COD≤60mg/L,BOD5≤20 mg/L,SS≤50 mg/L,pH为6~8.5,达到《北京市 水污染排放标准(试行)》中排入 地表水体及其汇水范围的二级标准。

    2.酸化水解-厌氧消化处理工艺

    杭州市 红光豆制品厂生产豆制品10 t/d,是杭州 市最大的豆制品生产企业之一。其高浓 度有机污水系豆制品加工中生产,COD高达24000 mg/L,BOD5为10800 mg/L,SS为12000 mg/L,pH为5,水量80 m3/d;低浓度 污水系大豆浸泡、洗涤及 卫生冲洗时排出,COD为400 mg/L,BOD5为180 mg/L,SS为550 mg/L,pH为6,水量250 m3/d。

    根据豆 制品污水的特点及经处理后的污水接入城市污水管网的要求,对高浓 度污水采用酸化水解-厌氧消化处理工艺,充分利用其能耗低、处理效率高、耐负荷 并能产生沼气等特点。高浓度 污水经酸化水解-厌氧消化后,出水与 低浓度污水混合,泵入城市排污管网。水解酸化池的设置,把复杂且难降解、大颗粒 的有机物水解成易降解的简单有机物,大大降低污水中的SS含量,与此同时使pH有所提高,以减少 污水对厌氧消化的冲击。处理工程经过近2年的运行,处理效 果稳定且达到和超过设计指标,处理设 备和装置运行正常,在低投入、低成本下运行。

    3.折流式厌氧反应器(ABR)-改良序批式活性污泥(MSBR)工艺

    湖南娄 底某生物食品工厂以豆制品深加工为主,主要生 产新型速冻腐竹、腐乳、腊八豆、豆豆鲜 等大豆系列产品,污水中 的主要污染物为高浓度的碳水化合物、蛋白质、脂肪等,还有少量的食用油、辣椒、食盐和食品添加剂等。加工过 程中产生的生产污水一部分浓度很高,COD高达2万~3万mg/L,水量较小;另一部 分污水来自大豆浸泡、洗涤及 工作人员的生活污水,COD只有400 mg/L左右,水量却 占整个污水排放量的大部分。该厂结 合试验研究和工程经验设计了一套以ABR-MSBR为主体的污水处理站 ,其设计处理能力为220 m3/d。原水综合水质COD为1500~3000 mg/L,BOD5为850~2000 mg/L,SS为200~800 mg/L,NH3-N为25~40 mg/L,TP为4~10 mg/L,pH为4.5~6.5;出水水质COD≤100 mg/L,BOD5≤20 mg/L,SS≤70 mg/L,NH3-N≤15mg/L,TP≤0.5 mg/L,pH为6~9,达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。

    MSBR池属于改良型SBR工艺,实质是由A2/O工艺与SBR系统串联而成,具有生 物除磷脱氮和连续进水、出水的功能,与传统的SBR有着本质的区别。MSBR池运行方式为连续进、排水,由于采用恒水位运行,避免了传统SBR变水位 操作水头损失大、水池容 积利用率低的缺点。豆制品 加工污水污染物浓度高,可生化性好。在优化 与处理阶段的除渣以及臭气处理的基础上,通过采用ABR-MSBR好氧生 化处理工艺处理,出水可 以稳定达到并优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,具有处理效果好、运行稳定、投资和 运行费用低的特点,有较高 的行业推广价值。

    4. UASB-A/O工艺

    河南三 色鸽豆业有限公司是目前河南省内规模较大的以生产经营豆制品为主的食品企业,日产各类豆制品10t,目前主要产品有豆腐、豆浆等。豆制品 加工过程中产生黄泔水、泡豆残余水、豆渣漂白污水,质量浓度高达20×103~30×103 mg/L,水量较小;另一部 分污水来自设备清洗工段。污水处理厂设计规模300m3/d,进水综合水质COD为8850 mg/L,BOD5为4880 mg/L,NH3-N为600mg/L,pH为4~5,出水水质COD≤150 mg/L,BOD5≤30 mg/L,NH3-N≤25 mg/L,pH为6~9,执行污 水综合排放标准(GB8978-1996)中二级排放标准。

    豆制品 污水排水时间较集中,水量和水质不均匀;SS质量浓度较高,厌氧条 件下易在污水表面形成浮渣层;车间出水温度较高,污水极易腐败酸化,污水pH一般在4~5左右。针对污水上述特点,预处理 采用气浮工艺去除浮渣并且设置调节池缓冲水质水量,生化处理采用UASB+A/O工艺去 除污水中的有机物和总氮,出水各 项指标达标排放。原水悬浮物浓度高,在进入UASB之前必 须去除大部分悬浮物,以减轻 对其可能产生的冲击;原水pH低、挥发性酸含量较高(VFA为1800~3000mg/L),在进入UASB前调节pH和碱度;采用内循环UASB反应器,出水部 分回流到污水系统,提高UASB反应器 对进水水温和污染物的适应能力,强化进 水与厌氧微生物接触,提高厌氧处理效率。该工程 各项指标达到并优于污水综合排放标准(GB8978-1996)二级排放标准,具有处理效果好、运行稳定、投资和 运行费用低的特点,有较高 的行业推广价值。

    二、结论

    1. 豆制品 污水是一种高浓度有机污水,对于这类污水的处理,厌氧生 物处理与好氧生物处理相比,具有剩余污泥量少、设施所 占空间小的优点;但只通过厌氧处理,很难达标排放,因此一 般都会采用厌氧+好氧处理的方法。二者结合,既可取 得较好的经济效益,又使出 水达到排放标准。

    2. 豆制品 污水的排放相对集中,水量和水质不均匀,有机物浓度高,成分复杂,较难处理。污水的 产生量一般是大豆重的5倍以上,COD 及BOD5 值达上万毫克每升,SS 的质量浓度高达1000~1500 mg/L,pH 较低,有毒有害物质很少,可生化性好,适用于生物法处理。


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