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豆制品廢水處理工藝優(yōu)化與實踐

豆制品廢水是食品工業(yè)廢水中的重要一類，其主要來源于大豆的清洗、浸泡、壓濾、煮漿及器械沖洗等生產(chǎn)工序。這類廢水具有鮮明的特點：首先，它屬于典型的高濃度有機廢水，其化學需氧量（COD）通常在5000至20000 mg/L之間，甚至更高，生物需氧量（BOD5）也維持在較高水平，這表明廢水中含有大量可被微生物利用的有機物質(zhì)。其次，得益于其主要成分為大豆蛋白、糖類及碳水化合物，該廢水的可生化性（BOD5/COD比值）佳，通常大于0.5，非常適宜采用生物處理技術(shù)。此外，與某些化工、制藥廢水不同，豆制品廢水幾乎不含毒性或Y制性物質(zhì)，這為微生物的生長繁殖提供了一個安全、適宜的環(huán)境。然而，若不經(jīng)處理直接排放，其高負荷的有機物會迅速消耗水體中的溶解氧，導致水體發(fā)黑發(fā)臭，嚴重破壞水生生態(tài)環(huán)境。

針對豆制品廢水的上述特性，現(xiàn)代環(huán)境工程實踐中已形成了一套成熟的處理策略，即以“預處理 + 生化處理”為核心的技術(shù)路線。這一路線遵循了分質(zhì)分級處理的原則，旨在以經(jīng)濟、穩(wěn)定的方式實現(xiàn)污染物的達標去除。

一、預處理階段：保障后續(xù)工藝穩(wěn)定運行的關(guān)鍵

預處理是整個流程的基石，其目標在于去除廢水中的干擾物質(zhì)，并調(diào)節(jié)水質(zhì)的均勻性。豆制品廢水中含有大量的豆渣、豆皮等懸浮物（SS）以及部分油脂，這些物質(zhì)若直接進入生化系統(tǒng)，會纏繞水泵、堵塞管道，甚至包裹微生物，Y制生化反應的順利進行。

因此，預處理通常始于格柵，用于攔截大顆粒懸浮物。隨后，廢水會進入調(diào)節(jié)池，在此進行水量與水質(zhì)的均化，緩和生產(chǎn)批次帶來的沖擊負荷。核心的預處理單元多采用氣浮法，通過產(chǎn)生大量的微細氣泡，將廢水中的細小懸浮物、膠體物質(zhì)及油脂強制浮至水面，再通過刮渣機予以去除，從而顯著降低后續(xù)生化單元的處理負荷，為微生物創(chuàng)造一個“清爽”的工作環(huán)境。

二、生化處理階段：污染物降解的核心

生化處理是凈化廢水的核心環(huán)節(jié)，通常采用“厭氧-好氧”相結(jié)合的經(jīng)典組合，以分別應對高濃度有機物和剩余污染物的去除。

厭氧處理：UASB技術(shù)
經(jīng)過預處理后的廢水，首先進入上流式厭氧污泥床（UASB）反應器。在此，廢水自下而S流過富含厭氧微生物的污泥床。在絕對無氧的環(huán)境下，這些微生物群落（包括水解發(fā)酵菌、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌等）將廢水中絕大部分的有機污染物分解轉(zhuǎn)化為以甲烷（CH?）和二氧化碳（CO?） 為主要成分的沼氣。這一過程的優(yōu)勢突出：它能夠去除80%-90%的COD，將污染物大規(guī)模削減；同時，產(chǎn)生的沼氣是一種清潔能源，可回收利用于鍋爐或發(fā)電，實現(xiàn)了“變廢為寶”和能源回收；此外，厭氧過程的污泥產(chǎn)率很低，大大減少了后續(xù)污泥處理的負擔。

好氧處理：SBR技術(shù)
經(jīng)UASB處理后的出水，其COD已大幅降低，但仍含有未能被厭氧菌分解的難降解有機物以及氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。此時，序批式間歇活性污泥法（SBR） 作為好氧處理單元發(fā)揮著關(guān)鍵作用。SBR工藝集曝氣、沉淀等功能于一池，按時間順序進行周期性循環(huán)運行。在曝氣階段，好氧微生物大量繁殖，將水中剩余的有機物進一步氧化分解為二氧化碳和水；同時，在這一過程中完成硝化反應，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。SBR工藝具有流程靈活、抗沖擊負荷能力強、無需二沉池、污泥沉降性能好等優(yōu)點，非常適合處理像豆制品廢水這類水質(zhì)波動較大的工業(yè)廢水。

三、深度處理單元：確保出水水質(zhì)的“精加工”

為使出水水質(zhì)穩(wěn)定達到日益嚴格的排放標準或回用要求，在生化處理之后增設(shè)深度處理單元是必要的。

砂濾：作為物理屏障，進一步去除生化出水中攜帶的微量懸浮顆粒和膠體物質(zhì)，降低出水濁度。

生物活性炭過濾：此單元是物理吸附和生物降解的協(xié)同過程。活性炭巨大的比表面積可吸附水中的色度、異味及部分難降解溶解性有機物；而附著在活性炭表面的好氧微生物則能將這些被吸附的污染物生物降解，從而使活性炭得到一定程度的“再生”，延長其使用壽命。這一單元能顯著改善出水的感官指標和化學安全性。