豆奶生产废水处理

作者：张翔凌 　黄霞

摘要：采用气浮-水解酸化-五级生物接触氧化工艺处理豆奶类生产废水，在进水 ρ(CODcr)= 2000-4000 mg／L，ρ(BOD5)=1000-1500mg/g，ρ(SS)＝2000-3500mg／L，ρ(NH3-N)=38mg/L，ρ(动植物油)＝250－300 mg／L时，处理后出水的ρ(CODcr)＜130 mg／L，ρ(BOD5)＜60 mg／L，ρ(SS)＜100 mg／L，ρ(NH3－N)＜20mg/L，ρ(动植物油)＜20 mg/L。该工艺运行便利，剩余污泥量小。

关键词：豆奶 废水处理 水解酸化 接触氧化

An Example of Treatment of Wastewater from Soymilk　　Abstract：The wastewater from soymilk production was treated by an air-floatation-hydrolytic acidification-five-stage biological contact oxidation Process.When the conditions of the feed water were ρ(CODCr)= 2000－4000 mg／L，ρ(BOD5)=1000-5000 mg／L.The said process is easy to operate and the quantity of residual sludge is small.

　　Keywords：soymilk；wastewater treatment；hydrolytic acidification; contact oxidation

　　深圳华润食品饮料有限公司的主打产品是“怡宝豆奶”。其生产废水主要来源于黄豆漂洗、浸泡。碾磨及精制工序。废水处理后，出水达到《广东省水污染物排放标准》DB4426－89中二级排放标准。现将设计介绍如下。

1 工程设计

1.l 设计水量　　处理水量：300 m3/d，其中豆奶生产废水250 m3/d，生活污水 50 m3／d。　　处理能力：15 m3／h(1 d以 20 h计)。1.2 设计水质　　进水：pH= 2－5，ρ(CODcr)= 2000－4000mg／L，ρ(BOD5)=1000－1500 mg／L，ρ(SS)＝2000-3500 mg／L，ρ(NH3－N)＝38 mg／L，ρ(动植物油)= 250－350 mg／L。　　出水：执行《广东省水污染物排放标准》DB4426－89 二级排放标准。1.3 工艺流程　　废水处理工艺流程见图1。1.4 主要构筑物技术说明1.4.1 初沉池　　因该污水中含有大量的豆渣等不溶物，设置初沉池去除一部分悬浮物，降低BOD5，CODcr浓度，提高废水可生化性。　　初沉池设计流量 Q=15 m3／h，表面负荷 q为1.5 m3／(m2·h)，停留时间为 2.0 h。1.4.2 调节池　　由于在豆奶生产过程中，不同时段废水中的酸图1 豆奶生产废水处理工艺流程碱度，SS，BOD5，CODcr及水量等均有很大差异，设置调节池以均和水质水量。在调节池出口又设pH值调节池，按检测的pH值投加酸或碱以确保调节池出水pH值为6－8。

　　调节池有效容积 150m3，停留时间为 10.0 h。1.4.3 混凝反应器、组合气浮　　通过气浮处理，以去除废水中大部分悬浮物、动植物油及一部分有机物。　　气浮系统采用加压溶气气浮工艺，溶气罐的工作压力为 0.4 MPa，溶气水压力表读数为 0.3－0.35 MPa。絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)，投量为200 mg／L。1.4.4 厌氧水解酸化池　　池内安装半软性填料，在厌氧条件下，使高分子、长链、难生物降解的有机物转化为低分子。短链。较易生物降解的有机物，并去除部分CODcr，以利于废水进行后续好氧处理。　　厌氧池中采用间歇曝气，仅起水力搅拌和剥落生物膜的作用。DO的质量浓度控制在0.l－0.2mg／L。　　厌氧水解酸化池有效容积 70 m3，停留时间为4.7 h。1.4.5 五级串联生物接触氧化池　　在好氧环境下，通过附着在填料上的生物膜，对废水中的有机物进一步进行生物降解。根据水质、水量情况，并结合该厂现有可利用设备，将好氧部分设计为五级串联生物接触氧化池，其中4座为圆形池体，尺寸均为ф 3000 mm × 5200 mm，有效容积共为90m3，每座池水力停留时间为1.5h，前四级停留时间共为6h； 另1座尺寸6000mm × 4700 mm × 5000 mm，有效容积为 90m3，水力停留时间为6h，这样既提高出水水质，又相应减少了曝气量、节省能耗，而且充分利用了该厂已有设备。　　设计工艺参数如下：　　容积负荷(以 BOD5计)：M＝1.5 kg／(m3·d)，停留时间为 12 h， ν有效＝180 m3。　　总供气量 500 m3／h，气水比为 33：l。选用三叶罗茨鼓风机2台、l备1用，型号为3L 41WD型，风量 9.8m3／min，曝气器采用微孔曝气器，以提高氧的转移率。1.5 主要设备　　主要构筑物及设备见表l、表2。

表1 主要构筑物

名称数量/座外型尺寸／mm备注

初沉池116 000 × 1 700 × 5 000钢筋砼结构

调节池111 000 × 4 000 × 5 000钢筋砼结构

厌氧水解酸化池15 400 × 4 600 × 3 200钢筋砼结构

生物接触氧化池44 φ3 000 × 5 200钢板防腐

生物接触氧化池16 000 × 4 700 × 5 000钢筋砼结构

二沉池14 700 × 4 700 × 5 000钢筋砼结构

表2 主要设备

名称型号数量／台技术参数

泥浆泵CD-50.75-503Q=12m3／h，H=8m，N=0.75kW

螺杆泵I-1B 2寸1Q=5.4 m3／h，H=80m，N=3kW

提升泵AS16-2CB2Q=15 m3／h，H=13m，N=1.5kW

板框压滤机BAMQ20/630－U1Se=20 M2

流量计Q=w-15m2/h1

三叶罗茨鼓风机314WD2Q=9.8m3／min，N=15kW

混凝剂投加设备1800 mm × 400 mm ×100 mm

2 工程调试与运行

2.l 活性污泥培养　　活性污泥的培养采用接种驯化法，接种污泥取自深圳市罗芳污水处理厂的脱水污泥，厌氧水解酸化池和五级生物接触氧化池中所接种活性污泥量共4 000kg，含水率76％。由于生物接触氧化池进水所含氨氮及磷的量较低，因此在投加干污泥数日后，即按m(BOD5)：m(N)：m(P)=100：5：1的比例投加尿素和过磷酸钙以补充氮源和磷源。　　驯化开始时，在5个生物接触氧化池中分别注人2／3池清水，其余为生产废水，进行连续鼓风闷曝。当5个反应池内均出现少量活性污泥絮绒体时，即进人下一个周期运行。投人废水占总进水量比例由30％逐渐提高至100％，使微生物缓慢适应处理的水质。厌氧水解酸化池培菌与生物接触氧化池类似，区别在于厌氧水解酸化池曝气量少，闷曝时间长。大约经历2个月的时间，培菌结束，经生物镜检，好氧池中可以明显观察到存在大量的固着型纤毛类原生动物，如钟虫、盖纤虫等校虫和菌胶团，在填料表面也已形成良好生物膜，整个工程投人正式运行。2.2 运行效果　　废水处理工程经过5个多月的调试运行后，各项出水水质指标均达到设计要求，井于2001年通过深圳市环保局验收。各处理构筑物运行结果见表3。

表３　运行结果

监测次数气浮-水解酸化池五级生物接触氧化池ρ(BOD5)／(m·L-1)去除率／％ρ(SS)／(mg·L-1)去除率／％

ρ(CODcr)／(mg·L-1)去除率／％ρ(CODcr)／(mg·L－1)去除率／％

进水出水进水出水进水出水进水出水

第一次221199754.999790.590.9108547.595.6131773.594.4

第二次2343100757.0100790.391.0101944.295.712878393.5

2.3 主要技术经济指标　　工程占地面积 250 m2，吨水处理电费为 0.82元，吨水处理药费为0.33元，吨水处理人工费为0.40元，总运行费用为1.55元／m3。

3 讨论

　　①水解酸化池作为整套处理系统的前处理部分，主要利用水解酸化工艺的特点，去除大量的SS和CODcr，降低生化池的有机负荷，缩短了生化系统的停留时间，同时起到调节水质。水量的作用，因此水解酸化他在整个处理系统中是十分重要的。

　　②由于废水生物处理中的优势微生物菌群是随一定的环境因素而变化的，故根据不同的环境条件可利用不同的微生物群体，实现不同的处理目标，这就是分级处理的基本原理。通常在前几级以高或超高负荷运行，大幅度削减污染物的负荷，后几级以较低的负荷运行，保证良好的出水水质[1]。本生物接触氧化池在每一级池中的流态基本上属于完全混合型，因此可以提高生化效率，缩短生物氧化时间，适应原水水质的变化，使处理水水质趋于稳定[2]

　　③生物接触氧化池对水质、水量的骤变有较强的适应能力。本工艺设计了五级生物接触氧化，因此尽管进水水质、水量变化很大，但出水水质稳定，BOD5，CODcr总去除率稳定在95％以上。同时，该系统内不需设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便，对污染物去除率高。

参考文献：

[1]］郭书海，台培东，孙铁瑜，等 组合式好氧生物处理方法AS／UABF设计与工艺研究[J]. 应用与环境生物学报，1999，(1)：64－67.

[2] 余淦申. 生物接触氧化处理废水技术[M] 北京：中国环境科学出版社，1991.