大豆蛋白废水处理工程及工艺

大豆蛋白生产废水特点，提出了采用UASB+A/O法治理方案，并进行了效益分析。分析结果表明该处理方法能够保证废水稳定达标排放，在削减大量污染物的同时，还可创造出极大的经济效益。具有较明显的经济效益、环境效益和社会效益。

大豆分离蛋白是以低温脱溶豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂，其营养丰富，不含胆固醇，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。大豆分离蛋白的传统提取方法是碱提酸沉法。即将脱脂豆粕与蒸馏水按一定比例混合，用NaOH调整混合物的pH值为7～9，充分搅拌以浸提出碱溶大豆蛋白，而后用稀盐酸调整上清液的pH值为4.5～4.8，沉淀出蛋白质，离心分离出废水，沉淀再次溶于NaOH溶液中，喷雾或冷冻干燥即得大豆分离蛋白。

该生产过程中的废水主要来源于分离工段。废水中含有部分残留的蛋白质、多糖，导致有机物含量较高。同时，大豆蛋白废水的BOD5/CODCr比值在0.4左右，易于生物降解，这类废水含有足够的N、P等营养物可供微生物生长和繁殖。废水中主要污染物PH值为5～8；COD为19000～20000mg/L；BOD为7600～8000mg/L；悬浮物为1000mg/L左右。总之，该污水属高浓度有机废水，且可生化性强，故采用UASB（升流式厌氧污泥床）+A/O处理工艺。

1.工艺过程

1.1工艺流程

详见废水处理工艺流程示意如图1：

 1.2工艺过程简述

1.2.1预处理

预处理主要包括格栅及中和调节池。格栅：污水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂流物，格栅的作用就是截留并去除上述污物，对水泵及后续处理单元起保护作用。中和调节池：中和调节池可以调节污水的水质、水量，以及进行PH值的调节，以减轻对后序工艺的冲击。中和调节池为酸碱中和提供充分的反应时间，使废水水质满足后序厌氧、好氧生物处理的条件。

1.2.2水解酸化池

大豆蛋白废水中的高分子有机物，在UASB处理中难以被甲烷菌分解，影响甲烷产量及出水效果。所以在进行厌氧处理前利用水解酸化，将污水中的固体、大分子和不易降解的有机物降解为易于降解的小分子有机物，将不溶性有机物降解为可溶性有机物，从而降低后序处理中的能耗和处理时间。

1.2.3沉淀池

污水经水解酸化池后，将产生自然絮凝作用，如果絮凝体直接进入UASB反应池将会增加UASB的负荷，因此设置沉淀池将其去除。沉淀池采用竖流式，沉淀效果好、易排泥。

1.2.4UASB池

UASB在处理有机废水方面已进行了实际的推广应用。与其他类型的废水厌氧生物处理装置相比，UASB反应器具有以下特点：a.废水由下向上流过反应器；b.污泥无需特殊的搅拌设备；c.反应器顶部有特殊的三相（固、液、气）分离器。因此，UASB反应器突出的优点是处理能力大，处理效果好，运行性能稳定，构造比较简单，在处理高浓度有机废水方面应用最为广泛。此处理工段有沼气产生，处理1m3废水可产生约6～8m3沼气。

1.2.5厌沉池

大豆分离蛋白废水经厌氧后产生结晶体，抑制好氧生物处理工序，并且厌氧出水中有部分絮状污泥，这部分污泥属于厌氧污泥，如果直接进入好氧处理，一方面增大好氧处理负荷，另一方面，由于厌氧菌的作用，将使空气量增加。

1.2.6 A/O池

厌沉池出水进入A/O系统，A/O系统由缺氧段和好氧段组成，具有生物脱氮功能。缺氧池是在缺氧条件下，通过混合液回流，将原废水中的有机物作为反硝化细菌的碳源，使废水中的NO2-、NO3-还原成N2达到脱氮的作用，这样在去除有机物的同时氨氮得到有效的降解。

缺氧池出水自流到好氧池进行硝化反应，大量有机物在此得到去除。

1.2.7二沉池

经A/O池处理后废水进入二沉池，在二沉池进行自然沉淀，去除废水中的悬浮物等。并作为混凝反应池。

1.2.8过滤器

设置1台φ2000活性炭过滤器，作为深度处理，可以保证处理水排放达标。

1.3处理效果

该工艺预期处理效果详见表1。

2.效益分析

2.1一次投资估算

废水设计处理能力为800 m3/d，工程总投资费用约为400万元。详见表2。

2.2运行费用分析

污水处理设施正常运转后，经测算，吨水处理运行费用为1.15元。与此同时，在废水循环系统运行过程中，还可以带来一些经济效益。即处理1 m3水可产生沼气6~8 m3，1 m3沼气可发电约2 kwh，可节约用电成本1.2元，则每立方米水最少可获利约6元。

3.结论

综上分析，采用UASB（升流式厌氧污泥床）+A/O处理工艺，对大豆分离蛋白生产废水进行处理，能够保证废水稳定达标排放，在削减大量污染物的同时，还可创造出极大的经济效益，不仅全抵了环保设施运行费用、减少了对环境的污染，还获得了可观的经济利润。具有较明显的经济效益、社会效益和环境效益。

关键词：大豆蛋白废水；UASB（升流式厌氧污泥床）；A/O法