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大豆浸泡廢水處理設備

大豆浸泡廢水處理設備
大豆浸泡廢水處理設備

大豆浸泡廢水處理設備:混凝氣浮去除大部分的懸浮物和細顆粒物。針對混合廢水平均COD 不高(2 000~3 000mg/L),大部分污染物可通過強化預處理去除的特點,本工程采用改良的活性污泥法作為主體工藝,通過生物選擇器的設置以及營養鹽的合理調配,實現廢水連續穩定達標處理。

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產品介紹

大豆制品俗稱豆制品,一般分為傳統大豆制品(如豆腐、腐乳、腐竹等)和現代大豆制品(如豆乳粉、大豆蛋白制品等)。這類豆制品加工廢水處理是較難的。另外,豆制品加工廢水COD、BOD值較高,TN和NH3-N也較高,屬于高濃度可生化性程度高的廢水。盡管豆制品種類繁多,但基本上都要用水作溶劑抽提其中的蛋白質及水溶性營養成分,因此,各類豆制品生產廢水的性質比較接近。本章將著重介紹豆腐生產廢水水質以及廢水的特點。

大豆浸泡廢水處理設備廢水水質水:

豆腐生產過程中的廢水主要來源于泡豆水、壓榨出的黃漿水以及生產清洗用水。

泡豆殘余水一般為豆重的1~1.5倍,即每100kg大豆浸泡后有100~150kg泡豆廢水產生,廢水產生量隨季節、泡豆時間等不同有所變化。泡豆水的COD值很高,約在15000mg/L以上,BOD,COD在0.55~0.65之間,TN在500mg/L以上,NH3-N>58mg/L,還原糖>1000mg/L。泡豆廢水中的主要污染物質有:水溶性非蛋白氮,水蘇糖、棉籽糖等寡聚糖,檸檬酸等有機酸以及水溶性維生素、礦物質等,此外,還含有異黃酮等色素類物質,色素類物質會隨大豆種皮顏色的變化而不同。

黃漿水一般為豆重的4.5~5.5倍,即每加工100kg大豆產生450~550kg黃漿水,廢水產生量隨豆腐種類不同而變化,一般北豆腐廢水量較少,南豆腐廢水量較高。黃漿水的COD值很高,一般在20000ng/L以上,甚至會超過25000mg/L,BOD5;COD亦在0.55~0.65之間,所含污染物成分比泡豆水還復雜,除含有泡豆水所有的成分外,還含有蛋白質(主要是大豆清蛋白、大豆凝血素、胰蛋白酶抑制因子)、氨基酸、脂類等,可溶性固形物(SS)含量較高。

在豆腐加工廠里,泡豆水和黃漿水構成高濃度有機廢水,總產生量為豆重的5.5~7倍,即每加工100kg大豆產生550~700kg,COD值超過20000mg/L以上的極高濃度有機廢水。

豆腐生產清潔用水是指生產場所、工器具等清洗時產生的廢水,大約每加工100kg黃豆需水1000~2000kg,視場地、工器具、加工量等的影響,這部分廢水變動較大。清洗廢水的COD值約在350~550mg/L,基本污染成分為黃豆中有效成分(如清蛋白、糖類等),豆渣、清潔劑等

大豆浸泡廢水處理設備豆制品廢水的特點:

(1)廢水的排放相對集中,有機物濃度高;

(2)適宜于生物法處理,BOD5/COD之比高,達到0.6~0.7,C:N;P平均為100:4.7:0.2,除PH值較低外,有毒有害物質很少。

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豆制品廢水的處理方法可以分為兩類。

一類是厭氧—好氧聯合處理工藝

包括UASB-SBR、UASB-A/O、UASB-MBR、UASB-接觸氧化、MIC-A2/O等形式,這類工藝處理效果較好、應用范圍廣且可以回收沼氣。但厭氧處理水力停留時間長、基建投資高、對運行管理要求高、啟動及馴化時間長;高濃度懸浮物進入厭氧系統易產生浮渣層,降低設施容積利用率;廢水易酸化,且水質水量波動性大,使厭氧系統需要投加大量的堿來保證適合的反應條件,同時厭氧單元運行的可靠性和穩定性也受到限制。

另一類是多級好氧處理工藝

包括多級接觸氧化法、兩級SBR工藝、AB法等,這類工藝運行管理簡便、處理效果能得到保證,在中小型豆制品廠有應用;但多級系統的實施中也增加了基建費用、污泥產量有所增加、能耗略高。

大豆浸泡廢水處理設備工藝流程及主要設計參數

豆制品生產廢水排放不均勻,水質水量波動性很大;廢水所含懸浮物、細顆粒物濃度高,易酸敗變臭,pH 較低,對預處理單元、管道設備易產生不利影響。為此本工程采用以下措施來強化預處理:粗格柵和水力篩對廢水中較大的固形物以及豆渣等顆粒物有效去除;調節池預曝氣防止廢水過度酸化和沉渣上??;混凝氣浮去除大部分的懸浮物和細顆粒物。針對混合廢水平均COD 不高(2 000~3 000mg/L),大部分污染物可通過強化預處理去除的特點,本工程采用改良的活性污泥法作為主體工藝,通過生物選擇器的設置以及營養鹽的合理調配,實現廢水連續穩定達標處理,既避免了厭氧處理較復雜的運行管理要求、啟動馴化時間長、較大的堿消耗量以及運行不穩定易受沖擊等問題,又克服了豆制品廢水好氧處理過程易產生的絲狀菌污泥膨脹的缺點。本工程在生化處理系統后還設置了后氣浮單元作為備用設施,在預處理或生化系統運行不正常時開啟,保證終出水達標排放。

(1)絮凝反應池。鋼混結構,1座,有效容積33m3,HRT=20min。采用聚氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺混凝劑,在調節池提升泵出水管中投加并在折流式配水槽中均勻混合。反應池攪拌機變頻控制。聚氯化鋁(PAC)加藥量為150mg/L;陰離子聚丙烯酰胺(PAM)按懸浮物量的0.2%投加。

(2)氣浮池1。鋼混結構,2座,采用部分出水回流的溶氣氣浮方式,接觸室上升流速為9mm/s,分離室表面水力負荷為2m3/(m2·h),總處理能力為120m3/h。

(3)曝氣池。2組,4廊道,鋼混結構,總有效容積2 160m3。曝氣池前設置生物選擇池1座,有效容積43m3?;旌弦簼舛萂LSS=4g/L,污泥負荷為0.21kgBOD5/(kgMLSS·d)。

(4)二沉池。鋼混結構的輻流式沉淀池2座,中心進水周邊出水方式運行,尺寸為11 m×H 4m,單池有效容積400m3,總有效容積800m3,表面負荷為0.5m3/(m2·h)。

(5)氣浮池2。采用組合式氣浮機2臺,碳鋼防腐,單臺處理能力為50m3/h。投加聚氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺兩種混凝劑。后氣浮單元作為整個廢水處理工藝終的保障單元,在預處理混凝氣浮單元或生化系統運行不正常時,適時開啟,保證出水達標排放。

本工程實際運行中設置了在線監測系統,對進出水水量水質進行實際監測。終出水水質可達到北京市《水污染物排放標準》(DB11/307—2005)中的二級標準。

大豆浸泡廢水處理設備工程運行經驗

(1)調節池宜采用空氣攪拌預曝氣。豆制品廢水極易酸化,在管道、儲水池等處易產生沉降后的污泥成塊上浮,同時增加后續處理單元調節pH 的堿消耗量。因此在調節池中宜采用空氣攪拌的方式,對廢水進行預曝氣,可采用的攪拌形式包括穿孔管攪拌、散流式曝氣系統攪拌以及水下攪拌機。預曝氣后的廢水在混凝氣浮單元的去除效果良好,氣浮出水的穩定性提高。

(2)強化氣浮預處理單元的處理效果。豆制品廢水預處理的常見工藝有隔油沉淀、混凝沉淀、混凝氣浮等。沉淀單元的水力停留時間一般為1~2h,但沉降的污泥在沉淀池內的停留時間較長,特別是在排泥頻率低的情況很容易產生酸化上浮現象,降低了沉淀過程的有效性。因此豆制品廢水這類易生物降解、懸浮物濃度很高的廢水宜采用混凝氣浮工藝進行預處理。廢水在氣浮池內停留時間短,溶氣釋放過程有一定的充氧效果,有利于后續生化處理。在工藝運行中,有必要根據氣浮出水的混濁度和顏色等表觀特征,結合進水濃度進行混凝劑投加量的適當調節,可保證廢水中大部分的懸浮物、膠體物在氣浮單元中去除,降低進入生化系統的有機負荷。

(3)對傳統活性污泥法進行改良,采用生物選擇器來抑制絲狀菌污泥膨脹。豆制品廢水進行好氧處理,易產生污泥膨脹問題,主要原因有兩方面:一是生產廢水水質波動性大,水量不均衡,容易使進入曝氣池中的有機負荷過高,局部產生缺氧,使易于獲得溶解氧的絲狀菌增殖;二是曝氣池進水中氮磷營養元素不平衡,使活性污泥微生物生長受限,而比表面積大的絲狀菌更易獲得營養增殖迅速。一般認為豆制品廢水中總氮濃度較高,總磷并不缺乏,但本項目由于生產強化了蛋白回收使進水氮磷濃度不高,而且在混凝反應中聚氯化鋁有一定的除磷作用,使得進入曝氣池中廢水的BOD5∶N∶P=100∶4.5∶0.6。因此解決活性污泥膨脹的問題首先需要從進水水質方面進行,在提高預處理去除效果的同時,在曝氣池中投加磷酸氫二銨,補充微生物生長所需的營養元素。另外在工藝設計運行方面,通過好氧池前設置生物選擇器,使回流污泥在缺氧好氧交替的狀態下運行,有助于抑制絲狀菌的生長。

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