醬油生產(chǎn)中的廢水處理技術(shù)

　　醬油制造工業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也導(dǎo)致醬油生產(chǎn)廢水排放量大增，使醬油在作為人們?nèi)粘Ｉ钪械恼{(diào)味品、滿足人們飲食需要的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。有研究表明，每生產(chǎn)1t醬油需要消耗7m3～10m3的新鮮水，即生產(chǎn)1t醬油會(huì)產(chǎn)生約6m3～9m3的醬油廢水。醬油廢水濃度高、負(fù)荷變化大、色度大，屬于難處理有機(jī)廢水。

　　醬油廢水主要來自制曲、發(fā)酵、回淋和包裝等工段過程，包括生產(chǎn)場(chǎng)地和設(shè)備清洗廢水、原料浸泡廢水、產(chǎn)品廢溢流、發(fā)酵罐池沖洗廢水和包裝容器的清洗消毒廢水，以及部分職工、辦公生活廢水。來自于制曲、發(fā)酵、淋油等工序的廢水，約占90%。一般年產(chǎn)萬噸醬油廠的日均廢水排放量在100m3～300m3左右，采用傳統(tǒng)工藝廢水排放量更高。我國每年醬油生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢水接近5000萬rn3。醬油廢水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)就排人水體，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。

1、醬油廢水的處理技術(shù)

1.1、廢水的主要成分

醬油廢水的主要成分包括糧食殘留物、發(fā)酵過程產(chǎn)物、醬油色素、微量洗滌劑、消毒劑、大量的鹽分、各種微生物及微生物的分泌物和代謝產(chǎn)物。廢水具有較高的BOD，COD，SS和色度，廢水BOD5／COD大于0.5，易于生物降解。醬油廢水的主要污染物指標(biāo)如表l所示。

1.2、醬油廢水處理的難點(diǎn)

(1)、色度高。

　　醬油色素是醬油廢水中最難去除的部分，醬油色素主要由兩部分組成：一是醬油發(fā)酵過程中由于糖氨反應(yīng)(美拉德反應(yīng))形成的黑色；其次是由于產(chǎn)品調(diào)配時(shí)人工加人的焦糖色素。上述兩類物質(zhì)均是結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的高分子化合物，到目前為止，尚未明了其分子結(jié)構(gòu)。其含有的生色基團(tuán)由以下2個(gè)或2個(gè)以上共軛生色基構(gòu)成：

　　這些共軛生色基使有機(jī)物分子在可見光區(qū)產(chǎn)生吸收峰，使廢水具有了色度。經(jīng)驗(yàn)表明，活性炭吸附、微電解等方法對(duì)這類廢水色度的去除并不理想，且在充氧吹脫過程中色度有加深的趨勢(shì)。廢水中色素物質(zhì)的去除是醬油廢水處理中的難點(diǎn)，目前為止，鮮有達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)道。有醬油廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

(2)、沖擊負(fù)荷變化大。

醬油廢水水質(zhì)季節(jié)性變化是廢水處理過程的另一個(gè)難點(diǎn)。大多數(shù)醬油廠制曲季節(jié)相對(duì)集中，尤其采用露曬工藝的醬油廠更是如此。制曲廢水與其它廢水性質(zhì)不同，制曲時(shí)，會(huì)產(chǎn)生濃度極高的泡料廢水，使其COD高達(dá)20000mg幾左右，給醬油廢水處理造成很大困難。工廠以銷定產(chǎn)的生產(chǎn)方式，造成廢水水質(zhì)波動(dòng)極大，沖擊負(fù)荷變化也較大，同時(shí)，使生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行受到很大影響。

(3)、污染物成分不穩(wěn)定。

有些醬油生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品種類復(fù)雜，通常包括生抽醬油、老抽醬油、紅醋、辣椒醬、蒜蓉醬、食醋、耗油、腐乳等釀造產(chǎn)品，這使廢水成分更復(fù)雜，治理更困難。

(4)、生化處理工藝污泥產(chǎn)量高。

醬油廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，目前常見的醬油廢水處理工藝仍以活性污泥法為代表的生物處理法為主要方法。生物處理過程中產(chǎn)生的大量剩余污泥通常含有相當(dāng)多的不穩(wěn)定有機(jī)物，這是生物處理法的一大難題。污泥一般由松散的物質(zhì)組成，其特點(diǎn)是：含水率較高，污泥容積可達(dá)其所含固體容積的數(shù)十倍；由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成，如含有N，P，K及多種微量元素、有機(jī)質(zhì)和對(duì)人體有害的病原微生物、寄生蟲卵、重金屬及某些難降解的有機(jī)物等。由于污泥的體積龐大，性質(zhì)不穩(wěn)定，極易腐化，不利于運(yùn)輸和處置，對(duì)環(huán)境會(huì)造成直接或潛在的威脅。

　　目前對(duì)剩余污泥的處理與處置，存在有效性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的問題。首先，尚無一種可以推而廣之且對(duì)環(huán)境無污染的有效方法；其次，各種污泥處理與處置方法需要大量資金。另外，隨著醬油產(chǎn)量的不斷增加，醬油廢水處理量和處理率的提高，污泥產(chǎn)生量也將急速增加，醬油廢水處理產(chǎn)生的污泥能否有效處理與處置，也是醬油廢水處理技術(shù)的關(guān)鍵。隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)和對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高，必然使更多的高濃度、高色度醬油工業(yè)需要處理，而這種特殊產(chǎn)生的污泥也是必須考慮的問題。

1.3、醬油廢水處理的主要方法和工藝

1.3.1、處理方法

醬油工業(yè)廢水處理方法按照作用原理可以分為物理法、化學(xué)法和生物化學(xué)法3大類。

(1)、物理法

　　醬油工業(yè)廢水處理的物理方法有篩濾、撇除、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前5種工藝主要用于預(yù)處理或一級(jí)處理，后3種工藝用于深度處理。篩濾是預(yù)處理中使用最廣泛的一種方法，從廢水中分離出顆徑較大的分散性懸浮固體；撇除法可以消除油脂對(duì)工藝設(shè)備的腐蝕和出水水質(zhì)影響，有利于對(duì)油脂的回收，醬油工業(yè)廢水水質(zhì)水量變化幅度很大，利用調(diào)節(jié)池可以調(diào)節(jié)其變化幅度；沉淀用于廢水中無機(jī)固體物和有機(jī)固體物，分離生物處理中的固相和液相；氣浮法用于去除醬油廢水中的乳化油、一些活性物質(zhì)和其它懸浮物。如果要對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，可以應(yīng)用這3種工藝。物理法處理成本低，但是無法單獨(dú)使出水水質(zhì)達(dá)到要求，只能作為輔助工藝。

(2)、化學(xué)法

中和法、氧化還原法、混凝法、離子交換法、膜分離法都屬于化學(xué)處理法。在醬油工業(yè)廢水處理中主要應(yīng)用混凝法，要與物理法中的沉淀法、氣浮法結(jié)合使用構(gòu)成混凝沉淀、混凝氣浮?；瘜W(xué)處理工藝主要用于去除水中的細(xì)微懸浮物和膠體雜質(zhì)?；瘜W(xué)法處理效果好，但是成本高，企業(yè)難以承受，廢水處理率降低，所添加的化學(xué)藥劑會(huì)形成新的污染，不利于廣泛推廣。

(3)、生物化學(xué)法

醬油廢水生物處理技術(shù)是利用水中微生物的代謝特性，對(duì)醬油廢水中有機(jī)污染物進(jìn)行分解。生物處理工藝可分為好氧工藝、厭氧工藝、穩(wěn)定塘、土地處理，以及上述工藝結(jié)合形成的各種工藝組合。醬油工業(yè)廢水是高濃度有機(jī)廢水，利用生化法做為二級(jí)處理，主要降解COD和BOD5。生化法具有成本低、處理效果好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理水量大的優(yōu)點(diǎn)。

1.3.2、處理工藝的選擇

由于目前國內(nèi)醬油企業(yè)規(guī)模小、地區(qū)分散，沿用傳統(tǒng)工藝居多，機(jī)械化程度低，導(dǎo)致醬油釀造企業(yè)對(duì)醬油廢水的處理率較低，醬油廢水的處理技術(shù)仍然較落后。在我國應(yīng)用和研究較多的典型工藝有以下幾種。

(1)、A／O法

　　醬油廠采用的是A／O法處理工藝。醬油廢水先經(jīng)過厭氧酸化，將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，有利于下一步好氧工藝，經(jīng)過好氧工藝處理的廢水經(jīng)煤渣等吸附去除色度。

(2)、厭氧酸化一吹脫一活性污泥工藝

　　醬油廢水經(jīng)過厭氧酸化，將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，產(chǎn)生大量有機(jī)酸，經(jīng)過吹脫去除，要比生物處理更有效、更經(jīng)濟(jì)，實(shí)驗(yàn)證明，吹脫是COD去除的有效手段，廢水再經(jīng)過下一步工藝處理排放。

(3)、煙氣吸附一絮凝沉淀治理工藝

　　醬油廢水用于燃煤鍋爐煙氣除塵，鍋爐煙氣不僅可以達(dá)到除塵目的，而且，醬油色度、雜質(zhì)同時(shí)去除，另外，自身亦得到凈化，可以取得以廢治廢的效果。此外，還有資料報(bào)道，日本曾采用生物轉(zhuǎn)盤法處理醬油廢水，效果較好，但不適合處理含有大量難降解有機(jī)物的廢水，應(yīng)用上有局限。另外，還有厭氧一吹脫一好氧一吸附工藝J、厭氧一接觸氧化工藝·、二級(jí)厭氧一SBR工藝、水解酸化一二級(jí)SBR一氣浮工藝、水解+射流曝氣+煤渣吸附工藝處理等。

1.3.3、醬油廢水處理過程中剩余污泥的處置

　　醬油工業(yè)生產(chǎn)廢水一般含有較高COD濃度，可生物降解性好，適合生物處理技術(shù)的應(yīng)用。而生物處理工藝產(chǎn)生的剩余污泥體積龐大，性質(zhì)不穩(wěn)定，極易腐化，如果不有效地處理和處置，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，也是對(duì)資源的浪費(fèi)。因此，必須對(duì)污泥進(jìn)行及時(shí)處理與處置，其目的在于使污水處理廠和處理工藝能夠正常運(yùn)行，確保對(duì)污水的處理效果；使有害有毒物質(zhì)得到妥善處理和利用，使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物得到穩(wěn)定處理；使有用物質(zhì)能夠得到綜合利用，變害為利，即實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化及無害化、資源化、減量化。這也是對(duì)污泥處理的普遍趨勢(shì)。

2、結(jié)論

綜上所述。醬油廢水有機(jī)物濃度高，色度大，水質(zhì)不穩(wěn)定，是較難處理的工業(yè)廢水之一，而且，廢水處理工藝技術(shù)的選擇也比較復(fù)雜。目前，對(duì)醬油廢水的處理應(yīng)用較多的是以生化法為主體的組合工藝，但色度的去除和污泥的處置仍是難點(diǎn)。處理效果好，流程簡單的工藝是未來醬油廢水處理技術(shù)研究和應(yīng)用的趨勢(shì)。