豆制品废水处理方法
豆制品是以大都为主要原理经过加工制作或精烧提取而得到的产品。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(豆腐乳、豆瓣酱、酱油、臭豆腐等)。
豆制品废水的特点是废水 的排放量大有机物浓度高，成分复杂。以豆腐生产为例，黄泔水COD高达20000到30000mg/L，泡豆水COD为4000到8000美国、L，洗涤冲洗税COD为500到1500mg/L。泡豆税的主要承认有水溶性非蛋白氮、税苏糖、棉籽糖等寡糖，柠檬酸等有机酸以及水溶性维生素、矿物质等，此外，还有异黄酮等色素类物质。黄泔水的组成更为复杂，除含泡豆水的所有成分以外，还含有蛋白质(大豆清蛋白、大豆凝血素、胰蛋白酶抑制因子等)、氨基酸、脂类等。豆腐生产清洗用水中含有大豆清蛋白、糖类、豆渣和清洁剂等。
下面以某豆制品生产厂家为例介绍豆制品废水处理方法：
1、建设规模
根据业主提供信息，本项目为年处理45000吨生产废水的设施，设计建设处理能力为150m3/d的污水站，以适应水量的变化。
2、废水水质
根据业主提供信息，该项目的污水主要为制作豆腐、豆制品所产生的黄浆水。
水质情况见下表污染物指标:
|
项 目 |
CODcr |
SS |
氨氮 |
PH |
|
酸洗废水 |
8000mg/l |
800mg/l |
45mg/l |
5 |
|
项 目 |
CODCr |
氨氮 |
SS |
PH |
|
污染物浓度 |
50mg/L |
8mg/L |
10mg/L |
6 ～ 9 |
4、整体工艺的确定
4.1废水水质、水量分析
豆制品废水主要来源于洗豆水、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，其中黄泔水CODcr高达20000mg/L～30000mg/L，泡豆水的CODcr4000mg/L～8000mg/L，其他废水CODcr相对较低。
另外，豆制品生产过程属于间歇生产方式，排水时间较集中，水量水质不均匀;黄浆水SS高达1000～1500mg/L，厌氧条件下易在废水表面产生浮渣层;高浓度废水水温较高，极易腐败酸化，到达废水站内时，废水PH值可达到5左右;豆制品废水污染物主要是多糖、蛋白质和维生素物等物质所组成总体上可生化性较好，易于生化降解。
4.2废水处理工艺的选择
该次工程所处理废水总体上可生化性较好。适宜选用生化处理工艺。生化处理工艺具有以下优点：处理效率高、运行费用低、产泥量少，不产生二次污染。由于本工程出水水质要求较高，单纯使用生化处理不能达到排放要求，必须增加深度处理装置。
豆制品废水处理方法：生化处理工艺的选择
生物处理工艺包括好氧工艺和厌氧工艺。好氧工艺具有运行稳定、去除率高、出水水质好等特点，适合低浓度有机废水的处理，对于高浓度废水及含有很多复杂有机物的废水，单纯采用好氧工艺很不经济，而且有些有机物对好氧菌来说是难生物降解或不能降解的，但这些有机物往往可以通过厌氧菌分解为较小分子的有机物，而那些较小分子有机物可以通过好氧菌进一步分解。厌氧工艺具有负荷高、能耗小、产泥量少、土建投资省等特点，适宜处理高浓度废水。但用厌氧工艺处理高浓度废水时，需要加好氧生物处理，才能保证出水效果。所以采用厌氧+好氧组合生物工艺是处理该废水的一种最佳结合。
厌氧工艺的选择
常见的厌氧工艺主要有：水解酸化工艺、厌氧接触工艺、厌氧生物滤池和上流式厌氧污泥床(UASB)。
豆制品废水处理方法：水解酸化工艺：水解池分污泥区和混和区。待处理废水由反应器底部进入池内，并通过布水系统与污泥床快速而均匀的混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥层中含有较高浓度的兼性微生物，在水解-产酸菌的作用下，将大分子、难降解的物质转化为易于生物降解的物质。经过水解过的污水可生化性进一步提高。水解-产酸菌世代周期较短，故此降解过程迅速。
豆制品废水处理方法：厌氧接触工艺：厌氧接触工艺是在传统的混合反应器的基础上发展而来。消化池是一个完全混合的厌氧活性污泥的反应器。废水进入混合厌氧活性反应器在搅拌作用下与厌氧污泥充分混合并进行消化反应。处理后的水与厌氧污泥的混合液从上部流出。厌氧接触氧化法适宜处理废水COD在3000～10000mg/L的废水，其主要问题是排出的混合液难于在沉淀中进行固液分离，原因是混合液中污泥上附着大量的气泡，在沉淀过程中易上浮到水面并随水带出，结果使水中BOD、COD和悬浮物浓度增大。
豆制品废水处理方法：厌氧生物滤池：厌氧生物滤池是一种内部填充有填料的厌氧反应器。厌氧滤池负荷较高。厌氧生物滤池采用了生物固定化的技术保证了它污泥停留时间的极大延长，从而使它具有较高的负荷率。厌氧滤池内污泥保留由两种方式完成：第一是细菌在厌氧滤池内固定的填料表面形成生物膜;第二是在填料之间聚集的絮凝体。与传统的厌氧生物处理构筑物及其他新型厌氧反应器相比，厌氧生物滤池突出优点是：A生物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷，厌氧生物滤池主要缺点是有被堵塞的可能。
豆制品废水处理方法：升流式厌氧污泥床反应器(UASB)：
UASB工艺是近年来国内外发展较快的厌氧水处理工艺。UASB中污泥颗粒密实，沉降速度较快;负荷高是系统的另一个显著特征，在恰当的设计条件下可以大幅度减小生化池体积;UASB适合污泥的颗粒化作用，使生物固体沉降性能好，生物浓度高达20～90g/L，固液分离好;具有配套工艺的情况下UASB工艺所产生的甲烷气体可做为燃料使用。
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
豆制品废水处理方法：几种常用厌氧工艺特点比较表：
|
序号 |
主要指标 |
常用厌氧工艺 |
|||
|
水解酸化池 |
厌氧接触 |
厌氧滤池 |
UASB |
||
|
1 |
容积负荷（ Kg/m3.d. ） |
0.5 ～ 2.0 |
3.0 ～ 5.0 |
5 ～ 10 |
3 ～ 15 |
|
2 |
允许进水悬浮物 (g/L) |
中 |
中 |
低 |
中 |
|
3 |
去除率 |
中 |
低 |
高 |
高 |
|
4 |
动力消耗 |
较小 |
较大 |
小 |
小 |
|
5 |
基建投资 |
小 |
较大 |
一般 |
大 |
|
6 |
占地面积 |
小 |
小 |
小 |
|
|
7 |
堵塞情况 |
无 |
无 |
有 |
无 |
鉴于以上各工艺特点，以及本公司的成功经验，本工程中厌氧工艺选用UASB工艺。
豆制品废水处理方法：好氧工艺的选择：
鉴于UASB 是厌氧水处理工艺，厌氧进程已进行到甲烷化阶段，为进一步降解有机物，在UASB后续工艺采用常规活性污泥法。鉴于进水水质的高浓度特性，在常规活性污泥法后加生物接触氧化工艺。
豆制品废水处理方法：常规活性污泥法：
活性污泥法是水体自静的人工强化，是微生物群体在曝气池内呈悬浮状态并使和污水接触而使之净化的方法。活性污泥法设计施工简洁，数椐理论发展完善，并具有很广泛的应用范围。工程实践证明活性污泥法工艺设置在UASB之后能起到很好的处理效果。
豆制品废水处理方法：生物接触氧化工艺：
在好氧工艺中近年来发展较快并且取得重大技术突破的是生物膜法。生物膜法具有较大的表面积，能够大量吸附废水中的有机物而且具有很强的氧化能力，在有机物被分解的同时微生物的机体则不断增长和繁殖，也就增加了生物摸的数量。随着微生物的死亡，生物膜将自动脱落，随着废水流出池外。生物膜法中有一种重要的高效工艺：生物接触氧化池。
生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其工艺过程是在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下废水得到净化。生物接触氧化法具有以下特点：A：兼有活性污泥法的特点，反应器有大量丝状菌的存在;B：体积负荷高一般是活性污泥法的2-8倍;C：出水水质好而稳定，BOD5可达到20mg/L以下;D：动力消耗低，一般能节能30%左右;E：污泥产量低。
综合以上分析结合该工程实际情况决定 采用两段好氧工艺第一采用活性污泥法，第二个氧化段采用生物接触氧化法。
豆制品废水处理方法：深度处理工艺
由于本工程废水属于高浓度废水，出水要求达到回用标准，必须进行深度处理。采用一般的过滤吸附不能达到出水要求，必须进行反渗透处理，处理后出水可以达到生产用水标准，部分回用，多余排放。
深度处理工艺包括：二氧化氯发生器消毒、多介质过滤、活性炭过滤、精密过滤器。
5、污水处理站工艺流程
生产废水处理流程图：
6、污水处理效果分析表
生产废水处理预计效果
|
项 目 处理单元 |
CODcr （ mg/l ） |
SS （ mg/l ） |
氨氮 （ mg/l ） g/l |
pH |
|||
|
初沉、调节 |
进水 |
8000 |
800 |
45 |
5 |
||
|
出水 |
7600 |
640 |
45 |
7.5 |
|||
|
去除率 |
5% |
20% |
- |
- |
|||
|
UASB |
进水 |
7600 |
640 |
45 |
7.5 |
||
|
出水 |
1140 |
256 |
27 |
8 |
|||
|
去除率 |
85% |
60% |
40% |
- |
|||
|
好氧活性污泥 |
进水 |
1140 |
256 |
27 |
8 |
||
|
出水 |
342 |
102.4 |
13.5 |
7.5 |
|||
|
去除率 |
70% |
60% |
50% |
- |
|||
|
好氧接触氧化 |
进水 |
342 |
102.4 |
13.5 |
7.5 |
||
|
出水 |
85.5 |
41 |
6.75 |
7.5 |
|||
|
去除率 |
75% |
60% |
50% |
- |
|||
|
深度处理 |
进水 |
85.5 |
41 |
6.75 |
7.5 |
||
|
出水 |
45 |
8 |
5 |
7.5 5 |
|||
|
去除率 |
47% |
80% |
35% |
||||
|
总去除率 |
60% |
96% |
97% |
- |
|||
|
排放指标 |
20 |
5 |
3 |
7.5 |
|||
|
排放标准 |
40 |
10 |
- |
6 ～ 9 |
|||
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