【污水處理工藝】UASB+A/O法處理大豆蛋白生產(chǎn)廢水
摘要：針對大豆蛋白生產(chǎn)廢水特點，提出了采用UASB+A/O法治理方案，并進行了效益分析。分析結(jié)果表明該處理方法能夠保證廢水穩(wěn)定 達標排放，在削減大量污染物的同時，還可創(chuàng)造出極大的經(jīng)濟效益。具有較明顯的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
關鍵詞：大豆蛋白廢水；UASB（升流式厭氧污泥床）；A/O法
大豆分離蛋白是以低溫脫溶豆粕為原料生產(chǎn)的一種全價蛋白類食品添加劑，其營養(yǎng)豐富，不含膽固醇，是植物蛋白中為數(shù)不多的可替代動物蛋白的品種之一。大豆分離蛋白的傳統(tǒng)提取方法是堿提酸沉法。即將脫脂豆粕與蒸餾水按一定比例混合，用NaOH調(diào)整混合物的pH 值為7～9，充分攪拌以浸提出堿溶大豆蛋白，而后用稀鹽酸調(diào)整上清液的pH值為4.5～4.8， 沉淀出蛋白質(zhì)，離心分離出廢水，沉淀再次溶于NaOH溶液中，噴霧或冷凍干燥即得大豆分離蛋白。
該生產(chǎn)過程中的廢水主要來源于分離工段。廢水中含有部分殘留的蛋白質(zhì)、多糖，導致有機物含量較高。同時，大豆蛋白廢水的 BOD5/CODCr比值在0.4左右，易于生物降解， 這類廢水含有足夠的N、P等營養(yǎng)物可供微生物生長和繁殖。廢水中主要污染物PH值為5～ 8；COD為19000～20000mg/L；BOD為7600～ 8000mg/L；懸浮物為1000mg/L左右?？傊撐?水屬高濃度有機廢水，且可生化性強，故采用UASB（升流式厭氧污泥床）+A/O處理工藝。
1.工藝過程
1.1工藝流程
詳見廢水處理工藝流程示意如圖1：
1.2工藝過程簡述
1.2.1預處理
預處理主要包括格柵及中和調(diào)節(jié)池。格柵：污水中含有大量較大顆粒的懸浮物 和漂流物，格柵的作用就是截留并去除上述污物，對水泵及后續(xù)處理單元起保護作用。中和調(diào)節(jié)池：中和調(diào)節(jié)池可以調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)、水量，以及進行PH值的調(diào)節(jié)，以減輕對后序工藝的沖擊。中和調(diào)節(jié)池為酸堿中和提供充分的反應時間，使廢水水質(zhì)滿足后序厭氧、好氧生物處理的條件。
1.2.2水解酸化池
大豆蛋白廢水中的高分子有機物，在UASB處理中難以被甲烷菌分解，影響甲烷產(chǎn) 量及出水效果。所以在進行厭氧處理前利用水解酸化，將污水中的固體、大分子和不易降解的有機物降解為易于降解的小分子有機物，將不溶性有機物降解為可溶性有機物，從而降低后序處理中的能耗和處理時間。
1.2.3沉淀池
污水經(jīng)水解酸化池后，將產(chǎn)生自然絮凝作用，如果絮凝體直接進入UASB反應池將會增加UASB的負荷，因此設置沉淀池將其去除。沉淀池采用豎流式，沉淀效果好、易排泥。
1.2.4UASB池
UASB在處理有機廢水方面已進行了實際的推廣應用。與其他類型的廢水厭氧生物處理裝置相比，UASB反應器具有以下特點：a.廢水由下向上流過反應器；b.污 泥無需特殊的攪拌設備； c.反應器頂部有特殊的三相（固、液、氣）分離器。因此，UASB反應器突出的 優(yōu)點是處理能力大，處理效果好，運行性能穩(wěn)定，構 造比較簡單，在處理高濃 度有機廢水方面應用最為廣泛。此處理工段有沼氣產(chǎn)生，處理1m3廢水可產(chǎn)生約6～8m3沼氣。
1.2.5厭沉池
大豆分離蛋白廢水 經(jīng)厭氧后產(chǎn)生結(jié)晶體，抑 制好氧生物處理工序，并 且厭氧出水中有部分絮狀 污泥，這部分污泥屬于厭 氧污泥，如果直接進入好 氧處理，一方面增大好氧 處理負荷，另一方面，由于 厭氧菌的作用，將使空氣 量增加。
1.2.6 A/O池
厭沉池出水進入A/O系統(tǒng)，A/O系統(tǒng)由缺 氧段和好氧段組成，具有生物脫氮功能。 缺氧池是在缺氧條件下，通過混合液回 流，將原廢水中的有機物作為反硝化細菌的碳源，使廢水中的NO2-、NO3-還原成N2達到脫氮 的作用，這樣在去除有機物的同時氨氮得到有 效的降解。
缺氧池出水自流到好氧池進行硝化反應， 大量有機物在此得到去除。
1.2.7二沉池
經(jīng)A/O池處理后廢水進入二沉池，在二沉 池進行自然沉淀，去除廢水中的懸浮物等。并作 為混凝反應池。
1.2.8過濾器
設置1臺φ2000活性炭過濾器，作為深 度處理，可以保證處理水排放達標。
1.3處理效果
該工藝預期處理效果詳見表1。
2.效益分析
2.1一次投資估算
廢水設計處理能力為800 m3/d，工程總投 資費用約為400萬元。詳見表2。
2.2運行費用分析
污水處理設施正常運轉(zhuǎn)后，經(jīng)測算，噸水 處理運行費用為1.15元。與此同時，在廢水循環(huán)系統(tǒng)運行過程中，還可以帶來一些經(jīng)濟效益。 即處理1 m3水可產(chǎn)生沼氣6~8 m3，1 m3沼氣 可發(fā)電約2 kwh，可節(jié)約用電成本1.2元，則每 立方米水最少可獲利約6元。
3.結(jié)論
綜上分析，采用UASB（升流式厭氧污泥 床）+A/O處理工藝，對大豆分離蛋白生產(chǎn)廢水 進行處理，能夠保證廢水穩(wěn)定達標排放，在削減 大量污染物的同時，還可創(chuàng)造出極大的經(jīng)濟效 益，不僅全抵了環(huán)保設施運行費用、減少了對環(huán) 境的污染，還獲得了可觀的經(jīng)濟利潤。具有較明 顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
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