2022年2022年酱油废水处理技术初探 .pdf

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1、酱油废水处理技术初探关群顺(广州中山大学环境研究所,广州 510275)摘 要:酱油废水属于比较难处理的高浓度有机废水,色度去除更是一个难题,从物化和生化处理角度探讨酱油废水处理技术,实例表明COD、BOD去除率达8%,有待研究。关键词:酱油废水;物化处理;生化处理中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:100326504(2003)0120060203酱油是经过原料处理、制曲、发酵、淋油、配制、加热等步骤而酿制成的,其中制曲、发酵是酱油制造的重要环节,直接关系到酱油的品质。酱油生产绝大多数以大豆、麦麸、小麦、玉米等为原料,在微生物分泌出的酶类作用下,使原料中的蛋白质,淀粉等物质发生一

2、系列生化反应,从而使酱油具有色、香、味。酱油的色素不是单一成份组成的,它是在酿造过程中受到多种因素的影响,经过一系列的化学变化产生的,属于食品褐变和非酶促褐变。一种是葡萄糖氧化生成的类黑素,另一种是蛋白质氧化生成的酪氨酸氧化成的黑色素1。李雄辉对酱油中色素的形成有详细研究。酱油的鲜味来自谷氨酸,甜味来自葡萄糖和某些氨基酸,酸味来自有机酸,苦味来自酪氨酸,咸味来自食盐。每生产 1 吨酱油约排废水3m3。废水中主要成份为粮食残留物,各种微生物及微生物分泌的酶和代谢产物,还有微量洗涤剂,消毒剂和一定量的盐。废水浓度较高,色度较重,属难处理的有机废水,而废水浓度主要来自于制曲、发酵、淋油等工序,约占

3、90%,一般酱油废水污染物,如表1所示。表1酱油废水污染物COD(mg/L)BOD(mg/L)TSS(mg/L)pH200060001400250030030005.06.01 酱油废水处理的几种方法1.1 物化处理物化处理主要是利用物理、化学作用把废水的有机物去除的一种方法。一般是用在遇到微生物处理法难于解决的COD 和色泽等问题。物化方法多用于酱油废水的色泽去除阶段。(1)物理吸附:酱油废水的色度处理是一个难题。一般采用活性炭,煤炭和沙滤予以处理。活性炭具有作者简介:关群顺(1977-),女,在读硕士研究生,主要从事研究水污染与水环境管理。吸附芳香族化合物的良好作用,如对农药表面活化剂,天

4、然色和酚类等。对无机物也有一定的吸附能力,有资料介绍,粒状活性炭对于Ag+,Cd2+及 CrO42-等离子的吸附去除率可达85%以上。对水中大多数的金属如锡、砷、铋、锑、汞、钴、铅、镍、铁等均有很好的吸附潜力。因此活性炭吸附作用可弥补生物处理等所不能对付的物质,如焦化含酚废水的三级处理印染废水的脱色处理都是应用它。煤渣、沙滤具有一定的吸附作用,但处理效果比活性炭差得多,费用要低点。如重庆酱油厂废水处理设计用煤渣过滤,色度平均去除率达到83%2,虽然煤渣、沙滤具有一定的经济性,但清理却很麻烦,不象活性炭可以再生,如煤渣要用压缩空气提渣,提渣管提渣是利用气、水、渣比重不同,而将渣由底部提升出池。(

5、2)膜技术:日本食品工业废水处理中采用反渗透或荷电膜可从清洗压榨酱油滤布得废水中可得到含氨基酸得浓缩液3,还有在膜外表面及细孔表面导入具四级或三级氨基交联构造得各种荷电膜,可选择分离回收清洗酱油滤布液中的氨基酸,达到变废为利的目的,但目前国内还未能利用这种技术。超滤技术已应用于污水处理,它是以分子大小及分子筛原理为基础,液体在一定压力下流经超滤膜表面时,小分子物质和溶剂通过超滤膜,而大分子物质被截留,从而达到分离提纯产品的目的。广州味精食品厂与法国奥桑公司合资,拟引进国外的超滤处理技术,发酵液经超滤技术处理,更有利于提高谷氨酸提取率(可达 90%以上)4。酱油废水中也含有一定浓度的谷氨酸,若能

6、应用超滤技术提纯分离谷氨酸,更有利于废水处理,虽然超滤技术有很大优点,但由于其材料、性能、寿命、堵塞、清洗、处理量等问题尚不能很好解决,在大生产中推广应用有一定困难。(3)浓缩脱盐:日本学者吉村实报道将谷氨酸母液经过浓缩脱盐或透析脱盐后用作畜类饲料添加剂4,?06?环境科学与技术第26卷 第1期 2003年1月名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -LD50 为 36g/kg 体重,可消化粗蛋白和可消化营养物质分别为 16.8%和 30.4%。在酱油生产中,电渗析法可用于酱油的脱盐,生产低盐酱油5。电渗析法是在电场作用下,利用带阴,阳离子交换膜的选择性渗透,将电

7、解质分离的方法,与离子交换树脂相比,电渗析法具有不需要对膜进行再生处理,可以连续操作,不受电解质浓度限制等优点,而酱油废水含盐量是挺高的,若能回收废水的盐,既可有利于有机物的降解,也得到有用物质,实现资源化处理。(4)化学絮凝:对于难处理的高浓度有机废水,一般采用化学絮凝方法,也就是加入絮凝剂,与废水中的部分有机物作用,形成较大颗粒,然后沉降下来,从而达到去除目的,而且絮凝效果很好,对于色度很高的废水,化学絮凝作用也可大部分去除它,一般絮凝剂有氯化铝、硫酸铝和高分子有机物等。酱油废水的色度很高,直接用活性炭吸附是不行的,不仅去除效果差,而且会对活性炭有破坏作用,因此可先用絮凝剂处理,去除一部分

8、色度,然后再用活性炭吸附,就可以达到处理目的。但目前国内酱油废水处理还是采用生化处理,很少用到物化处理。1.2 生化处理生化处理是当今处理有机污染物最有效,最经济的途径和方法,已经积累了长期而丰富的运转管理经验。生化处理是酱油废水处理采用的一般方法,而且COD,BOD 去除效果也较好。(1)厌氧处理:对于高浓度有机废水的生物处理,厌氧消化法总是要比好氧降解法更为经济。厌氧处理法不仅可以在低能耗下去除90%以上的,BOD 还能以沼气形式生产出生物能源。厌氧处理装置一般采用厌氧消化池,有 UASB,上流式 AF,下流式 AF,AFBR 等,在厌氧消化池无氧条件下,利用酸菌群和甲烷菌群,将废水中有机

9、物转化成甲烷和二氧化碳,去除 80%左右的 COD,如表 2。表2各种高速厌氧反应器特征特征UASB上流式 AF下流式 AFAFBR启动速度初次启动二次启动416 周02d 34 周0 2d 34 周几天约 3 4 周不肯定悬浮物去除或稳定效率满意(中等或较低的 TSS下)相当好(低 TSS下,并不堵塞时)非常差非常差出水循环的需要一般不需要可要可不要少量需要大量需要复杂布水系统对低浓废水需要有了更好不需要必须有三相分离器必须有有了可能有益不需要有了可能有益填料的需要不是必须的必须有必须有必须有高度与截面比相当高略小略小很高食品加工厂废水一般采用UASB 进行处理,北京豆制品六厂废水就采用UA

10、SB 进行处理6,研究结果表明 UASB 不仅可在1520d 内达到4.56.0kg/(m3?d)的 COD 负荷率,4.0m3/(m3?d)的产气率,95%左右的COD去除率,55%以上的甲烷含量,而且运转稳定,污泥得到积累,并在此运转时间内,消化器内生物量聚集成较大颗粒,开始形成颗粒污泥,此污泥具有较高的沉淀性能和甲烷化活性,处理效果相当好,用ABR法处理豆制品废水7,其启动过程快,易培养出颗粒化的活性污泥,稳定运行时容积负荷可达到14.3gCOD/(L?d),COD 去除率能保持80%以上,并且良好的抗冲击负荷和抗低pH 的能力。这说明厌氧消化在处理高浓度有机废水效果是相当好的。(2)厌

11、氧水解-好氧处理:利用厌氧水解(酸化)作处理,然后进行好氧生物处理,厌氧处理的酸性消化阶段在水解菌作用下,将不溶性有机物水解为溶解性物质,使大分子物质转化为小分子物质,由于水解和产酸菌世代周期较短,这一过程较快完成,并且可在常温下进行,然后通入氧气,使有机酸等多种较大分子物质彻底降解。该法比单纯厌氧处理时间减少一半。酱油废水处理多数采用此方法,重庆酱油厂废水处理就采用水解酸化-曝气-煤渣过滤处理方法2,结果 COD 平均去除率达85%,色度平均去除率达到83%,NH32N 平均去除率达94%,SS平均去除率达90%,废水处理运行费为0.50.6 元/m3,不过该厂的废水COD、pH、色度分别为

12、1500mg/L、6 7、500(倍)左右,故属比较容易处理。豆腐制品废水处理8,其废水特点COD 为 50024000mg/L,也采用水解酸化-厌氧消化-好氧消化处理,COD 去 除 率 高,处 理 出 水 COD 浓 度 低 于100mg/L,达到国家排放标准。2 酱油废水处理的实例分析2.1番禹泰丰食品调味品的酱油废水处理工艺流程该厂日排废水量为10t,日处理废水量设计时为100m3,实际运行为50m3,采用厌氧-好氧方法处理,COD 去除率达90%以上。其工艺流程如图1。参数如下:原水:COD=50006000mg/L(有时达 8000mg/L);含盐量 8;pH=5.06.0厌氧池:

13、升流式;容积=4 4.3 7m3=120 m3;HRT=2.5d;COD 去除率约80%;容积负荷:设计时为1.8kgCOD/(m3.d),实际运行时为2.5kgCOD/(m3.d)曝气池:有效容积=6 4 2.7m3=65m3;HR T=1.5d;含盐量6;COD 去除率约10%;穿孔管曝气;容积负荷:设计时为0.7kgCOD/(m3.d),实际运行时?16?酱油废水处理技术初探关群顺名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -图1生化处理工艺流程图为 0.5kgCOD/(m3.d);N H32N 高,P 不足沉淀池:污泥回流比=7 方/池出水:COD=30040

14、0mg/L(有时达 1000mg/L);色度很高;pH=69该厂的处理工艺主要存在以下问题:(1)曝气池处理效果很差,曝气量很大,但活性污泥活性低,分析其影响因素可能是盐分的影响,目前解决方法加自来水稀释,效果也一般。(2)色度没除,色度去除是酱油废水处理的一个难题。(3)厌氧池处理后废水含有许多大颗粒,没经过沉淀直接进入曝气池,这也给曝气池增加了一定负荷。针对以上问题,可建议以下改进方法:(1)厌氧池改用UASB 反应器,实践证明UASB适用于处理高浓度有机废水,处理效果很好。(2)可在厌氧池后加沉淀池,曝气采用微孔曝气。(3)可试采用絮凝沉淀-厌氧-好氧-煤渣或沙滤工艺处理方法。2.2 中

15、山市美味鲜食品厂9 的废水处理该厂酱油废水特点见表3。表3 酱油废水特点pHCODBOD5SS68204356758443248该厂开始所采用四级沉淀氧化塘,也有一定效果,COD 的去除率也达到了70%左右,但是时间一久,其沉淀下来的污泥难以清除,气温一高,就发酵腐败,发出阵阵臭气,造成二次污染,因此,试建一个新的处理流程,其特点是没利用厌氧好氧,主要是用物化方法处理,工艺流程为:废水 格栅 调节集水池 麻石水幕除尘器 絮凝剂沉灰池煤渣池碎石池 排放(或进入下一级处理)如图 2。图2物化处理工艺流程试验结果表明:处理效果较好,COD,BOD 去除率达 80%。3 结论综上可见,酱油废水属于比较

16、难处理的高浓度有机废水,目前一般都采用厌氧生化处理方法,也有一定效果,但是色度去除却是一个难题,现在一般方法是采用活性炭吸附,煤渣或砂过滤,效果也较好,但还是不怎么理想,应该值得进一步研究。参考文献1 李雄辉.酱油色素的形成及增色方法J.中国调味品,1996,6.2马承愚.酱油废水处理工程设计J.给水排水,1995,11.3 徐如意,周秀琴.日本食品工业废水处理新技术J.农牧产品开发,1999,4.4 刘学铭.味精废水处理技术进展J.工业水处理,1998,11.5 赵玉莲,郑学翔.酱油生产新技术2调味品生产技术问答 M.北京:农业出版社,1999.6杨秀山,周孟津.上流式厌氧污泥床处理豆制品废

17、水启动研究J.中国沼气,1995,13(1).7 陈洪斌.厌氧折流板反应器处理豆制品废水的研究J.中国沼气,1999,17(1).8 施玉书.厌氧 2好氧和生物净化工艺处理豆制品废水技术研究J.中国调味品,1999,17(1)9林中煌.调味食品厂的废水处理J.中国调味品,1998,6(收修改稿日期:2002204201)(上接第 39 页)5 PANSWADT.AluminiumRecovery fromIndustrialAlu2minium SludgeJ.Water Supply,1992,10(4):159166.6 MASSCHELEINW J.The Feasibility of

18、Coagulant Recy2cling by AlkalineReaction of AluminiumHydroxide Sludges M.BRUSSELSIN TERCOMMUNALWA TER2BOARD,1985,13631367.7ArupK S.Selective AlumRecovery From Clarifier.JOUR2NAL J.AWWA,JANUARY,1992,96103.8 EBIEK.ActivationMechanismandEffectivenessinReusing Sludge fromWaterPurification J.Water Scienc

19、eand Technology,2000,42(34):273281.(收修改稿日期:2002204210)?26?环境科学与技术第26卷 第1期 2003年1月名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -A New Technology of Wet Desulfurization andDedusting for Kiln and FurnaceZHAN G De2jian,WEI Jian2xun,ZEN G Guang 2ming,L I Cai2ting,L I Fang2wen(Depart ment of EnvironmentalScienceand

20、 Engineering,Hunan University,Changsha 410082)Abstract:This paper introduces new series equipment developed fordedusting and desulfurizationof kilnand furnace,presentingtherelevant laboratorytestingresults:98.5%removal ofdust and80%of desulfurization.Key words:desulfurization;dedusting;kiln and furn

21、aceMechanic Studyof a New Direct2current CycloneSegreg atorZHON G Ling(Jiangsu Seagull Cooling Tower Co.,L td,Changzhou 213145)Abstract:This paper describes the structuralcharacteristicsof anew type direct2current cyclone segregator and analyses the separa2tion mechanism interms ofregularityof granu

22、les motionin thesegregator and the critical particle diameter.Key words:direct2current cyclone segregator;separation mechanism;centrifugal force;inertia;granule;critical particle diameterLong2path Differential Optical Absorption Spectroscopyfor Air Pollution MonitoringWU Zhen,YU Qi2lian,ZHAN G Fan,Y

23、AO Jian2quan(School of Precision Inst rument,TianjinU niversity,Tianjin300072)Abstract:Differentialoptical absorptionspectroscopy(DOAS)hasbeen developed since the late 70s.This paper reviews commercialDOASsystems forreal2timeand on2lineatmosphericpollutionmonitoring,describing the basic theory,devic

24、e structure as well asapplications.Key words:long2path;differentialoptical absorption spectroscopy(DOAS)Advancesin Anaerobic Biological T echnologyfor T reatmentof Effluents from Molasses Alcohol DistilleriesCHEN G Guan 2wen1,ZHAN G Fei2jun2,MU Jun2,HUAN G Xiang2fong2(1.Depart ment of Resourcesand E

25、nvironmentalEngineering,GuilinInstituteof Technology,Guilin541004;2.School ofEnvironmentalScienceand Engineering,TongjiUniversity,Shanghai 200092)Abstract:Havinghigh strength(BOD5:460,000mg/L)andhigh concentration of inhibitingsubstances(e.g.,SO42-:58,000mg/L),molasses alcohol distillerywastewater i

26、s difficulttotreat.Some aspectsof the progress in anaerobic processesfor han2dling this kind of wastewater are reviewed.Key words:molassesalcohol;anaerobic biological treatment;com2prehensive utilizationRecent Progress in Studies of Heavy Metals PollutionWAN G Xue2feng1,ZHU Gui2fen2(1.College of Che

27、mistry and EnvironmentalScience,Nenan Norm al University,Xinxiang453002;2.ProvincialKey Laboratory ofEnvironmentalEngineering,Xinxiang453002)Abstract:This paper reviewed the recent development inthe fieldof heavy metal studies,focusing on the differentfactors affectingheavy metals uptaking,e.g.,soil

28、 characteristics(pH,cation ex2change capacity),organicmatters,root exudates,and combinedpollutionof multipleheavy metals.Index of risk assessment of thecombined pollutionin the soil2plantsystem was also discussed.Key words:heavy metal;soil2plantsystem;affectingfactors;in2dexQSAR Methodsfor Toxicity

29、Studyof Organic ChemicalsYU Rui2lian,HU Gong2ren(Depart ment of EnvironmentalScience and Engineering,Overseas Chinese University,Quanz hou 362011)Abstract:QSAR(quantitativestructure2activityrelationship)is re2viewed in terms of methodology to set up the relationshipbetweenorganic chemicals activity,

30、which is referred to as toxicityin envi2ronmentalchemistry,and structures.Seven commonly used meth2ods are enumerated and trend of development are analyzed.Key words:QSAR;methodology;trend of developmentSomeAspects in Treatment of SoySauce 2producing Wastew aterGUAN Qun2shun(Research Instituteof Env

31、ironment,Zhongshan University,Guangz hou 510275)Abstract:Techniques of treatment of soy sauce2producing effluentsare reviewed withthe focus on problems of removing COD and col2or.Included in this paper are also case studies of some condimentfactories in Guangdong Province.Key words:soy sauce2producingeffluents;phsico2chemicaltreat2ment;bio2chemical treatment?66?Environmental Scienceand TechnologyVol.26,No.1,January 2003 Abstract名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -