豆制品廢水處理工藝

———豆制品廢水處理工藝豆制品生產(chǎn)主要工藝：黃豆經(jīng)選豆、泡豆、磨漿、煮漿、挑皮、干燥后再加工為成品。依據(jù)調(diào)研結(jié)果發(fā)覺，豆制品廢水主要為黃豆浸泡排水、清洗排水。各股廢水的水量和濃度會隨著生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品類別、生產(chǎn)習(xí)慣等的不同而不同，對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理難度較大。通過對云南某園區(qū)豆制品廢水處理實(shí)際工程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，可以為類似廢水處理工程設(shè)計(jì)和節(jié)能減排供應(yīng)參考。

1、工程概況

云南某豆制品園區(qū)主產(chǎn)品是85000t/a豆腐皮，副產(chǎn)品是121430t/a豆渣和36433t/a鍋巴。該生產(chǎn)廢水中主要污染物為懸浮物和有機(jī)物等。設(shè)計(jì)廢水處理量為2500m3/d。

2、設(shè)計(jì)水質(zhì)與工藝流程

2.1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

豆制品廢水的水質(zhì)、水量差異較大，因此設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)主要依據(jù)業(yè)主供應(yīng)的現(xiàn)狀水質(zhì)資料確定，否則參考四周地區(qū)同類工程進(jìn)水水質(zhì)確定;出水水質(zhì)主要依據(jù)環(huán)保環(huán)評要求，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和保證排放水體的環(huán)境標(biāo)精確?????定。

設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

2.2工藝流程及特點(diǎn)

該廢水B/C值為0.375，屬于可生化廢水，C/N為5.36，可采納生物脫氮處理工藝。BOD5/TP為37.50，可采納生物除磷工藝。由于出水水質(zhì)要求較高，單純使用生化處理不能達(dá)到排放要求，必需增加深度處理。依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)狀況，總體工藝確定為預(yù)處理+生物處理+深度處理，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2022)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程見圖1。

豆制品加工廢水懸浮物(主要是豆渣類)高，為確保進(jìn)水泵及后續(xù)處理工段的正常運(yùn)行，設(shè)置了粗格柵及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。選擇工藝時充分考慮了廢水較難處理、水質(zhì)水量波動較大的特點(diǎn)，故調(diào)整池水力停留時間足夠長。生物處理部分，綜合考慮廢水處理的服務(wù)對象、進(jìn)出水水質(zhì)要求、場地掌握條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面，厭氧采納上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)?？紤]到工藝設(shè)計(jì)應(yīng)既適于建設(shè)，又要易于運(yùn)行，設(shè)計(jì)中采納了常規(guī)A2/O工藝。深度處理部分，考慮到污水處理廠用地面積較為緊急，故將絮凝池和沉淀池合建，采納了絮凝斜管沉淀池?？紤]到該廢水處理廠已設(shè)置了二沉池和絮凝斜管沉淀池，SS一般較為穩(wěn)定，因此深度處理采納濾布濾池。

3、主要構(gòu)筑物參數(shù)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1預(yù)處理

預(yù)處理主要包括：格柵渠、調(diào)整池和混凝反應(yīng)初沉池。

3.1.1格柵渠

格柵渠設(shè)置了粗格柵及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，目的是攔截污水中粒徑較大的顆粒物，調(diào)整進(jìn)水水質(zhì)。

①粗格柵。

去除較粗大的漂移物(如樹葉、木塊、廢塑料等)，愛護(hù)水泵的正常工作。設(shè)1座粗格柵井，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采納一臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，柵寬為0.5m，柵隙為20mm，功率為0.55kW。設(shè)置1臺帶式輸送機(jī)輸送柵渣。

②旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。

進(jìn)一步去除廢水中漂移物(如樹葉、木塊、廢塑料等)和懸浮物，愛護(hù)水泵的正常工作。設(shè)置一套旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(含配套設(shè)備)，寬為600mm，N=2.2kW。

3.1.2調(diào)整池及進(jìn)水泵房(合建)

①調(diào)整池。

保證生產(chǎn)設(shè)施的正常穩(wěn)定運(yùn)行，起到均質(zhì)均量的作用。調(diào)整池平面尺寸為20.8m×15.8m，高度為4.5m。設(shè)置4臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺功率為2.2kW。

②進(jìn)水泵房。

將進(jìn)廠污水提升，保證后續(xù)處理工藝正常進(jìn)行。調(diào)整池內(nèi)設(shè)置提升潛污泵3臺，2用1備，Q=60m3/h，H=160kPa，N=7.5kW。

3.1.3混凝反應(yīng)初沉池

主要去除SS中的可沉固體物質(zhì)及漂移物質(zhì)，降低15%～30%的BOD5，同時可均和水質(zhì)，便于后續(xù)生化處理。采納一座豎流式沉淀池，表面負(fù)荷為3.21m3/(m2·h)，池長為11.2m，池寬為7.1m，池深為6.0m，沉淀時間為1.5h。

3.2生化處理

生化處理主要包括上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)、A2/O池和二沉池。

3.2.1UASB

設(shè)2座UASB反應(yīng)器(含配套設(shè)備)，1用1備，容積負(fù)荷為10kgCOD/(m3·d)，水力停留時間(HRT)為26h。每座反應(yīng)器尺寸為10m×8.4m，有效水深為8.1m。

3.2.2A2/O池

設(shè)計(jì)兩組生物處理池(合建)，污泥負(fù)荷為0.12kgBOD5/(kgMLSS·d)，混合液污泥濃度為3.0g/L，回流污泥濃度為8.0g/L，厭氧區(qū)HRT=7h，缺氧區(qū)HRT=7h，好氧區(qū)HRT=20h，污泥回流比為60%，混合液外回流比為200%，混合液內(nèi)回流比為200%，總平面尺寸為28.1m×26.2m，有效水深為5.5m。生物處理池的厭氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)1臺潛水?dāng)嚢杵?，每臺功率為0.75kW;缺氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)1臺潛水?dāng)嚢杵?，每臺功率為0.75kW;好氧區(qū)采納盤式橡膠膜微孔曝氣器，每個直徑為215mm，共布置曝氣器792個。推流式曝氣池出口處設(shè)置混合液回流泵，回流至缺氧池，選用2臺潛水排污泵，每臺Q=65m3/h，H=80kPa，P=4.0kW。

3.2.3二沉池

采納1座輻流式二沉池，最大表面水力負(fù)荷為0.7m3/(m2·h)，D=14.8m。沉淀池配中心傳動刮吸泥機(jī)一臺，電機(jī)功率為0.75kW。3.3深度處理深度處理主要包括絮凝沉淀池、濾布濾池和紫外消毒。

①絮凝沉淀池。

對生化處理出水中密度較小的固體懸浮物進(jìn)一步沉淀分別，提高出水水質(zhì)，并進(jìn)行化學(xué)除磷，確保出水達(dá)標(biāo)排放。設(shè)一座絮凝斜管沉淀池，絮凝時間為20min，斜管區(qū)上升流速為0.5mm/s，總平面尺寸(長×寬)為11.0m×8.0m，高為2.97m。

②濾布濾池。

用于去除懸浮雜質(zhì)，使處理水SS達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)一座濾布濾池，總平面尺寸為2.5m×2.6m，高為2.57m。

③紫外線消毒渠。

將處理后的尾水通過紫外線消毒，達(dá)標(biāo)后排放。設(shè)一座紫外線消毒渠，總平面尺寸為9.13m×3.0m，有效水深為0.85m。出水水位采納自動堰門掌握。紫外線劑量為25mJ/cm2，此外配備紫外強(qiáng)度連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和紫外燈管自動清洗系統(tǒng)。

3.4污泥處理系統(tǒng)

污水處理廠剩余污泥在儲泥池經(jīng)過加藥調(diào)理，送往高壓隔膜壓濾機(jī)壓濾脫水，壓濾后的泥餅(含水率≤60%)運(yùn)輸至垃圾填埋場，與城市垃圾一并衛(wèi)生填埋。污泥處理系統(tǒng)主要包括儲泥池及污泥脫水車間。

①儲泥池。

1座，HRT為4.8h，平面尺寸為6.6m×5.6m，高為5.5m。

②污泥脫水間。

脫水機(jī)房、儀表間、機(jī)修間合建，總平面尺寸為28.0m×11.7m。選用高壓隔膜壓濾機(jī)1臺，過濾面積為40m2，配用電機(jī)功率為8.8kW。配套設(shè)備：濃縮污泥進(jìn)料螺桿泵2臺，1用1備，流量為10m3/h，電機(jī)功率為5.5kW;藥劑配制及投加裝置2套。

4、運(yùn)行效果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該工程運(yùn)行基本良好，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)際運(yùn)行進(jìn)、出水水質(zhì)見表2。

該項(xiàng)目總投資約為3697.31萬元。其中工程費(fèi)用為2756.79萬元、工程建設(shè)其他費(fèi)用為628.91萬元、預(yù)備費(fèi)為270.86萬元、建設(shè)期利息為27.17萬元、鋪底流淌資金為13.58萬元。生產(chǎn)成本為3.94～4.66元/m3，平均為4.04元/m3，平均經(jīng)營成本為1.99元/m3。

5、結(jié)論與建議

①豆制品廢水處理工程設(shè)計(jì)采納物化預(yù)處理+生化處理+深度處理工藝，經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行后，出水水質(zhì)達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。

②UASB產(chǎn)生的大量沼氣均在燃燒塔內(nèi)燃燒，造成了大量鋪張，建議對沼氣進(jìn)行回收利用。

③設(shè)計(jì)中未設(shè)置污泥濃縮池，僅設(shè)置了儲泥池，剩余污泥停留時間較短，導(dǎo)致脫水機(jī)房進(jìn)泥時間較長?，F(xiàn)已提出解決對策：a.在儲泥池內(nèi)增設(shè)潛污泵，抽升底部污泥至調(diào)理池;b.同時再增設(shè)一格儲泥池，使污泥在其內(nèi)的停留時間8h，起到污泥濃縮池的作用。在今后的設(shè)計(jì)中，建議在高壓隔膜壓濾機(jī)之前設(shè)置污泥濃縮池。

豆制品生產(chǎn)主要工藝：黃豆經(jīng)選豆、泡豆、磨漿、煮漿、挑皮、干燥后再加工為成品。依據(jù)調(diào)研結(jié)果發(fā)覺，豆制品廢水主要為黃豆浸泡排水、清洗排水。各股廢水的水量和濃度會隨著生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品類別、生產(chǎn)習(xí)慣等的不同而不同，對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理難度較大。通過對云南某園區(qū)豆制品廢水處理實(shí)際工程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，可以為類似廢水處理工程設(shè)計(jì)和節(jié)能減排供應(yīng)參考。

1、工程概況

云南某豆制品園區(qū)主產(chǎn)品是85000t/a豆腐皮，副產(chǎn)品是121430t/a豆渣和36433t/a鍋巴。該生產(chǎn)廢水中主要污染物為懸浮物和有機(jī)物等。設(shè)計(jì)廢水處理量為2500m3/d。

2、設(shè)計(jì)水質(zhì)與工藝流程

2.1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

豆制品廢水的水質(zhì)、水量差異較大，因此設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)主要依據(jù)業(yè)主供應(yīng)的現(xiàn)狀水質(zhì)資料確定，否則參考四周地區(qū)同類工程進(jìn)水水質(zhì)確定;出水水質(zhì)主要依據(jù)環(huán)保環(huán)評要求，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和保證排放水體的環(huán)境標(biāo)精確?????定。

設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

2.2工藝流程及特點(diǎn)

該廢水B/C值為0.375，屬于可生化廢水，C/N為5.36，可采納生物脫氮處理工藝。BOD5/TP為37.50，可采納生物除磷工藝。由于出水水質(zhì)要求較高，單純使用生化處理不能達(dá)到排放要求，必需增加深度處理。依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)狀況，總體工藝確定為預(yù)處理+生物處理+深度處理，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2022)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程見圖1。

豆制品加工廢水懸浮物(主要是豆渣類)高，為確保進(jìn)水泵及后續(xù)處理工段的正常運(yùn)行，設(shè)置了粗格柵及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。選擇工藝時充分考慮了廢水較難處理、水質(zhì)水量波動較大的特點(diǎn)，故調(diào)整池水力停留時間足夠長。生物處理部分，綜合考慮廢水處理的服務(wù)對象、進(jìn)出水水質(zhì)要求、場地掌握條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面，厭氧采納上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)?？紤]到工藝設(shè)計(jì)應(yīng)既適于建設(shè)，又要易于運(yùn)行，設(shè)計(jì)中采納了常規(guī)A2/O工藝。深度處理部分，考慮到污水處理廠用地面積較為緊急，故將絮凝池和沉淀池合建，采納了絮凝斜管沉淀池?？紤]到該廢水處理廠已設(shè)置了二沉池和絮凝斜管沉淀池，SS一般較為穩(wěn)定，因此深度處理采納濾布濾池。

3、主要構(gòu)筑物參數(shù)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1預(yù)處理

預(yù)處理主要包括：格柵渠、調(diào)整池和混凝反應(yīng)初沉池。

3.1.1格柵渠

格柵渠設(shè)置了粗格柵及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，目的是攔截污水中粒徑較大的顆粒物，調(diào)整進(jìn)水水質(zhì)。

①粗格柵。

去除較粗大的漂移物(如樹葉、木塊、廢塑料等)，愛護(hù)水泵的正常工作。設(shè)1座粗格柵井，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采納一臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，柵寬為0.5m，柵隙為20mm，功率為0.55kW。設(shè)置1臺帶式輸送機(jī)輸送柵渣。

②旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。

進(jìn)一步去除廢水中漂移物(如樹葉、木塊、廢塑料等)和懸浮物，愛護(hù)水泵的正常工作。設(shè)置一套旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(含配套設(shè)備)，寬為600mm，N=2.2kW。

3.1.2調(diào)整池及進(jìn)水泵房(合建)

①調(diào)整池。

保證生產(chǎn)設(shè)施的正常穩(wěn)定運(yùn)行，起到均質(zhì)均量的作用。調(diào)整池平面尺寸為20.8m×15.8m，高度為4.5m。設(shè)置4臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺功率為2.2kW。

②進(jìn)水泵房。

將進(jìn)廠污水提升，保證后續(xù)處理工藝正常進(jìn)行。調(diào)整池內(nèi)設(shè)置提升潛污泵3臺，2用1備，Q=60m3/h，H=160kPa，N=7.5kW。

3.1.3混凝反應(yīng)初沉池

主要去除SS中的可沉固體物質(zhì)及漂移物質(zhì)，降低15%～30%的BOD5，同時可均和水質(zhì)，便于后續(xù)生化處理。采納一座豎流式沉淀池，表面負(fù)荷為3.21m3/(m2·h)，池長為11.2m，池寬為7.1m，池深為6.0m，沉淀時間為1.5h。

3.2生化處理

生化處理主要包括上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)、A2/O池和二沉池。

3.2.1UASB

設(shè)2座UASB反應(yīng)器(含配套設(shè)備)，1用1備，容積負(fù)荷為10kgCOD/(m3·d)，水力停留時間(HRT)為26h。每座反應(yīng)器尺寸為10m×8.4m，有效水深為8.1m。

3.2.2A2/O池

設(shè)計(jì)兩組生物處理池(合建)，污泥負(fù)荷為0.12kgBOD5/(kgMLSS·d)，混合液污泥濃度為3.0g/L，回流污泥濃度為8.0g/L，厭氧區(qū)HRT=7h，缺氧區(qū)HRT=7h，好氧區(qū)HRT=20h，污泥回流比為60%，混合液外回流比為200%，混合液內(nèi)回流比為200%，總平面尺寸為28.1m×26.2m，有效水深為5.5m。生物處理池的厭氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)1臺潛水?dāng)嚢杵?，每臺功率為0.75kW;缺氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)1臺潛水?dāng)嚢杵?，每臺功率為0.75kW;好氧區(qū)采納盤式橡膠膜微孔曝氣器，每個直徑為215mm，共布置曝氣器792個。推流式曝氣池出口處設(shè)置混合液回流泵，回流至缺氧池，選用2臺潛水排污泵，每臺Q=65m3/h，H=80kPa，P=4.0kW。

3.2.3二沉池

采納1座輻流式二沉池，最大表面水力負(fù)荷為0.7m3/(m2·h)，D=14.8m。沉淀池配中心傳動刮吸泥機(jī)一臺，電機(jī)功率為0.75kW。3.3深度處理深度處理主要包括絮凝沉淀池、濾布濾池和紫外消毒。

①絮凝沉淀池。

對生化處理出水中密度較小的固體懸浮物進(jìn)一步沉淀分別，提高出水水質(zhì)，并進(jìn)行化學(xué)除磷，確保出水達(dá)標(biāo)排放。設(shè)一座絮凝斜管沉淀池，絮凝時間為20min，斜管區(qū)上升流速為0.5mm/s，總平面尺寸(長×寬)為11.0m×8.0m，高為2.97m。

②濾布濾池。

用于去除懸浮雜質(zhì)，使處理水SS達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)一座濾布濾池，總平面尺寸為2.5m×2.6m，高為2.57m。

③紫外線消毒渠。

將處理后的尾水通過紫外線消毒，達(dá)標(biāo)后排放。設(shè)一座紫外線消毒渠，總平面尺寸為9.13m×3.0m，有效水深為0.85m。出水水位采納自動堰門掌握。紫外線劑量為25mJ/cm2，此外配備紫外強(qiáng)度連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和紫外燈管自動清洗系統(tǒng)。

3.4污泥處理系統(tǒng)

污水處理廠剩余污泥在儲泥池經(jīng)過加藥調(diào)理，送往高壓隔膜壓濾機(jī)壓濾脫水，壓濾后的泥餅(含水率≤60%)運(yùn)輸至垃圾填埋場，與城市垃圾一并衛(wèi)生填埋。污泥處理系統(tǒng)主要包括儲泥池及污泥脫水車間。

①儲泥池。

1座，HRT為4