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豆制品廢水處理工藝

發布時間:2019/06/29  發布人:admin

豆制品是以大都為主要原理經過加工制作或精燒提取而得到的產品。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(豆腐乳、豆瓣醬、醬油、臭豆腐等)。

豆制品廢水的特點是廢水 的排放量大有機物濃度高,成分復雜。以豆腐生產為例,黃泔水COD高達20000到30000mg/L,泡豆水COD為4000到8000美國、L,洗滌沖洗稅COD為500到1500mg/L。泡豆稅的主要承認有水溶性非蛋白氮、稅蘇糖、棉籽糖等寡糖,檸檬酸等有機酸以及水溶性維生素、礦物質等,此外,還有異黃酮等色素類物質。黃泔水的組成更為復雜,除含泡豆水的所有成分以外,還含有蛋白質(大豆清蛋白、大豆凝血素、胰蛋白酶抑制因子等)、氨基酸、脂類等。豆腐生產清洗用水中含有大豆清蛋白、糖類、豆渣和清潔劑等。

下面以某豆制品生產廠家為例介紹豆制品廢水處理方法:

1、建設規模
根據業主提供信息,本項目為年處理45000噸生產廢水的設施,設計建設處理能力為150m3/d的污水站,以適應水量的變化。

2、廢水水質
根據業主提供信息,該項目的污水主要為制作豆腐、豆制品所產生的黃漿水。
水質情況見下表污染物指標:

項 目

CODcr

SS

氨氮

PH

酸洗廢水

8000mg/l

800mg/l

45mg/l

5

3、出水水質要求

項 目

CODCr

氨氮

SS

PH

污染物濃度

50mg/L

8mg/L

10mg/L

6 ~ 9

4、整體工藝的確定

4.1廢水水質、水量分析
豆制品廢水主要來源于洗豆水、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,其中黃泔水CODcr高達20000mg/L~30000mg/L,泡豆水的CODcr4000mg/L~8000mg/L,其他廢水CODcr相對較低。

另外,豆制品生產過程屬于間歇生產方式,排水時間較集中,水量水質不均勻;黃漿水SS高達1000~1500mg/L,厭氧條件下易在廢水表面產生浮渣層;高濃度廢水水溫較高,極易腐敗酸化,到達廢水站內時,廢水PH值可達到5左右;豆制品廢水污染物主要是多糖、蛋白質和維生素物等物質所組成總體上可生化性較好,易于生化降解。

4.2廢水處理工藝的選擇

該次工程所處理廢水總體上可生化性較好。適宜選用生化處理工藝。生化處理工藝具有以下優點:處理效率高、運行費用低、產泥量少,不產生二次污染。由于本工程出水水質要求較高,單純使用生化處理不能達到排放要求,必須增加深度處理裝置。

豆制品廢水處理方法:生化處理工藝的選擇
生物處理工藝包括好氧工藝和厭氧工藝。好氧工藝具有運行穩定、去除率高、出水水質好等特點,適合低濃度有機廢水的處理,對于高濃度廢水及含有很多復雜有機物的廢水,單純采用好氧工藝很不經濟,而且有些有機物對好氧菌來說是難生物降解或不能降解的,但這些有機物往往可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機物,而那些較小分子有機物可以通過好氧菌進一步分解。厭氧工藝具有負荷高、能耗小、產泥量少、土建投資省等特點,適宜處理高濃度廢水。但用厭氧工藝處理高濃度廢水時,需要加好氧生物處理,才能保證出水效果。所以采用厭氧+好氧組合生物工藝是處理該廢水的一種最佳結合。

厭氧工藝的選擇 
常見的厭氧工藝主要有:水解酸化工藝、厭氧接觸工藝、厭氧生物濾池和上流式厭氧污泥床(UASB)。

豆制品廢水處理方法:水解酸化工藝:水解池分污泥區和混和區。待處理廢水由反應器底部進入池內,并通過布水系統與污泥床快速而均勻的混合。污泥床較厚,類似于過濾層,從而將進水的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥層中含有較高濃度的兼性微生物,在水解-產酸菌的作用下,將大分子、難降解的物質轉化為易于生物降解的物質。經過水解過的污水可生化性進一步提高。水解-產酸菌世代周期較短,故此降解過程迅速。

豆制品廢水處理方法:厭氧接觸工藝:厭氧接觸工藝是在傳統的混合反應器的基礎上發展而來。消化池是一個完全混合的厭氧活性污泥的反應器。廢水進入混合厭氧活性反應器在攪拌作用下與厭氧污泥充分混合并進行消化反應。處理后的水與厭氧污泥的混合液從上部流出。厭氧接觸氧化法適宜處理廢水COD在3000~10000mg/L的廢水,其主要問題是排出的混合液難于在沉淀中進行固液分離,原因是混合液中污泥上附著大量的氣泡,在沉淀過程中易上浮到水面并隨水帶出,結果使水中BOD、COD和懸浮物濃度增大。

豆制品廢水處理方法:厭氧生物濾池:厭氧生物濾池是一種內部填充有填料的厭氧反應器。厭氧濾池負荷較高。厭氧生物濾池采用了生物固定化的技術保證了它污泥停留時間的極大延長,從而使它具有較高的負荷率。厭氧濾池內污泥保留由兩種方式完成:第一是細菌在厭氧濾池內固定的填料表面形成生物膜;第二是在填料之間聚集的絮凝體。與傳統的厭氧生物處理構筑物及其他新型厭氧反應器相比,厭氧生物濾池突出優點是:A生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷,厭氧生物濾池主要缺點是有被堵塞的可能。

豆制品廢水處理方法:升流式厭氧污泥床反應器(UASB): 
UASB工藝是近年來國內外發展較快的厭氧水處理工藝。UASB中污泥顆粒密實,沉降速度較快;負荷高是系統的另一個顯著特征,在恰當的設計條件下可以大幅度減小生化池體積;UASB適合污泥的顆粒化作用,使生物固體沉降性能好,生物濃度高達20~90g/L,固液分離好;具有配套工藝的情況下UASB工藝所產生的甲烷氣體可做為燃料使用。

UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

豆制品廢水處理方法:幾種常用厭氧工藝特點比較表:

序號

主要指標

常用厭氧工藝

水解酸化池

厭氧接觸

厭氧濾池

UASB

1

容積負荷( Kg/m3.d. )

0.5 ~ 2.0

3.0 ~ 5.0

5 ~ 10

3 ~ 15

2

允許進水懸浮物 (g/L)

3

去除率

4

動力消耗

較小

較大

5

基建投資

較大

一般

6

占地面積

 

7

堵塞情況

鑒于以上各工藝特點,以及本公司的成功經驗,本工程中厭氧工藝選用UASB工藝。

豆制品廢水處理方法:好氧工藝的選擇:
鑒于UASB 是厭氧水處理工藝,厭氧進程已進行到甲烷化階段,為進一步降解有機物,在UASB后續工藝采用常規活性污泥法。鑒于進水水質的高濃度特性,在常規活性污泥法后加生物接觸氧化工藝。

豆制品廢水處理方法:常規活性污泥法:
活性污泥法是水體自靜的人工強化,是微生物群體在曝氣池內呈懸浮狀態并使和污水接觸而使之凈化的方法。活性污泥法設計施工簡潔,數椐理論發展完善,并具有很廣泛的應用范圍。工程實踐證明活性污泥法工藝設置在UASB之后能起到很好的處理效果。

豆制品廢水處理方法:生物接觸氧化工藝: 
在好氧工藝中近年來發展較快并且取得重大技術突破的是生物膜法。生物膜法具有較大的表面積,能夠大量吸附廢水中的有機物而且具有很強的氧化能力,在有機物被分解的同時微生物的機體則不斷增長和繁殖,也就增加了生物摸的數量。隨著微生物的死亡,生物膜將自動脫落,隨著廢水流出池外。生物膜法中有一種重要的高效工藝:生物接觸氧化池。

生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池,其工藝過程是在反應器內設置填料,經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料相接觸,在生物膜的作用下廢水得到凈化。生物接觸氧化法具有以下特點:A:兼有活性污泥法的特點,反應器有大量絲狀菌的存在;B:體積負荷高一般是活性污泥法的2-8倍;C:出水水質好而穩定,BOD5可達到20mg/L以下;D:動力消耗低,一般能節能30%左右;E:污泥產量低。
綜合以上分析結合該工程實際情況決定 采用兩段好氧工藝第一采用活性污泥法,第二個氧化段采用生物接觸氧化法。

豆制品廢水處理方法:深度處理工藝
由于本工程廢水屬于高濃度廢水,出水要求達到回用標準,必須進行深度處理。采用一般的過濾吸附不能達到出水要求,必須進行反滲透處理,處理后出水可以達到生產用水標準,部分回用,多余排放。

深度處理工藝包括:二氧化氯發生器消毒、多介質過濾、活性炭過濾、精密過濾器。

5、污水處理站工藝流程

生產廢水處理流程圖:

 6、污水處理效果分析表
生產廢水處理預計效果

項 目

處理單元

CODcr ( mg/l )

SS

( mg/l )

氨氮

( mg/l ) g/l

pH

初沉、調節

進水

8000

800

45

5

 

出水

7600

640

45

7.5

 

去除率

5%

20%

-

-

 

UASB

進水

7600

640

45

7.5

 

出水

1140

256

27

8

 

去除率

85%

60%

40%

-

 

好氧活性污泥

進水

1140

256

27

8

 

出水

342

102.4

13.5

7.5

 

去除率

70%

60%

50%

-

 

好氧接觸氧化

進水

342

102.4

13.5

7.5

 

出水

85.5

41

6.75

7.5

 

去除率

75%

60%

50%

-

 

深度處理

進水

85.5

41

6.75

7.5

 

出水

45

8

5

7.5

5

 

去除率

47%

80%

35%

   

總去除率

60%

96%

97%

-

排放指標

20

5

3

7.5

排放標準

40

10

-

6 ~ 9

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