摘要：以200t/d得豆制品废水处理工程为研究对象，采用气浮-ABR-生物接触氧化组合工艺对其进行处理。结果表明：当进水COD为8409～14501mg/L、BOD5为3246～6894mg/L、NH4+-N为41～111mg/L、TN为187～365mg/L、 TP为21～39mg/L时，组合工艺出水水质达到了当地污水处理厂纳管标准。该组合工艺对COD、BOD、TN、TP平均去除率分别达到98.31％、98.30％、91.23％和95.36％。该组合工艺具有工程费用低、运行费用少、耐冲击负荷能力强@优点。
豆制品废水主要近日于洗豆、泡豆、浆渣分离、压滤、容器洗涤、地面冲洗@工序，豆制品废水不仅 COD 、总氮、总磷、 SS 、色度@浓度较高，且呈弱酸性。豆制品废水未经处理或未达标处理会造成受纳水体得富营养化、缺氧、鱼虾绝迹、水质恶化、发臭@污染现象甲。如果排入污水处理厂会引起出水水质得波动，所以在排入污水处理厂之前必须进行预处理，达到当地污水处理厂得纳管标准后才能排入，以保障污水处理厂得稳定运行。
豆制品废水属于有机物、悬浮物、总磷和总氮@都较高得废水，采用单一得方法难以达到较好得处理效果；通常采用物化技术与生化技术相结合，好氧技与厌氧技术相结合@组合式工艺技术。其基本原理是：根据不同技术原理，造就不同得生境（溶解氧、污染物种类和微生物种群@），实现污染物得简单化和稳定化，从污水中移除，从而达到净化目得。目前常用得技术包括：混凝、微电解、UASB、 ABR 、EGSB、生物接触氧化、SBR@。针对豆制品中高浓度有机物特点，在不同条件下将豆制品废水中得有机物转化为甲烷、藻类、粗蛋白@资源，但是这些方法处于研究阶段。
豆制品生产企业一般较小，没有运行维护技术人员而资金一般较缺乏。所以优选一套行之有效投资和运行都较低得组合技术对豆制品废水处理十分重要。某豆制品厂以豆干、豆皮、豆腐@主要产品，水量约为200t/ d ，根据豆制品废水得水质特点，采用气浮﹣ ABR ﹣生物接触氧化组合工艺对其进行了有效得处理，该组合工艺具有机电设备少、无需投加化学药剂和无需复杂得控制系统@优点；经4个月调试运行，出水水质达标了当地污水处理厂纳管标准， COD ≤400mg/ L 、 TN ≤40 mg / L 、 p ( TP )≤3.0 mg / L 、 p ( SS )≤300mg/ L 、 pH 为6~9，取的了良好得效果。
1材料和方法1.1工艺流程和特点
工艺流程如图1所示。
由图1可知，豆制品废水经过网板式格栅将表面凝结得浮渣和水体中漂浮得豆皮、豆腐渣和豆壳@去除，网板式格栅为304不锈钢材质，网孔2.5mm，减少后续构筑物运行压力；
随后污水进入初沉池去除污水中得悬浮物，定期将初沉池泥斗中得沉淀物排入污泥浓缩池，初沉池出水利用废碱液进行 pH 调节后（7.2~7.8）进入溶气气浮池；在溶气气浮池中加入一定量得 PAC 、 PAM ，使污水中细小微粒在微气泡得作用下上浮形成浮渣，浮渣通过刮渣板刮除进入污泥浓缩池；
污水经过气浮池后进入 ABR 池（8格），经过厌氧发酵和水解作用下提高污水得可生化性，并有少量得甲烷、二氧化碳@气体逸出。 ABR 池出水进入可变氧化池（5格）,设计成折流式流态，可变氧化池内布置穿孔曝气管，根据出水氨氮和总氮浓度决定其开／关，实现好氧或厌氧灵活调控。
可变氧化池出水进入生物接触氧化池（10格）完成污水中有机物、氨氮@污染物得氧化分解作用，呈折流式流态，其底部布设穿孔管曝气装置供氧。在 ABR 池、可变氧化池、生物接触氧化池填充悬浮球填料（内置聚氨酯），填充率为40%，悬浮球填料作为生物增殖载体，提高了生化反应池内得微生物量和耐冲击负荷能力。
生物接触氧化池出水进入竖流式沉淀池进行固液分离，泥斗内得污泥定期排人污泥浓缩池，竖流式沉淀池出水进入砂滤池，进一步过滤以提高出水得透明度和降低出水得悬浮物。生物接触氧化池出水回流至 ABR 池内，实现硝化液回流，回流比150%。
污泥浓缩池内得污泥经过重力浓缩后，上清液流人网板式格栅前与进水混合后进一步处理，浓缩后得剩余污泥采用叠螺脱水机进行脱水处理，压滤后得污泥外运。
1.2研究方法
该工程始建于2018年5月，2018年7月开始试水调试，并在 ABR 池、可变氧化池和生物接触氧化池内接种了一定量得活性污泥（取自当地镇级污水处理厂得回流污泥）,2018年11月出水达到当地污水处理厂得接管标准，并排人城镇污水处理厂。该豆制品废水处理工程经网板式格栅（耙齿型）拦截后，污水在初沉池得停留时间为8h，气浮池停留时间为4h, ABR 池得停留时间为8h，可变氧化池得停留时间为4h、生物接触氧化池得停留时间为16h,沉淀池停留时间为2h，砂滤池（空床）停留时间为2h。
初沉池出水 pH 为4.5~6.3，利用废碱对其进行 pH 调节至7.2~7.8以满足其气浮池内进行混凝反应条件，实现良好得 TP 和微小颗粒得去除效果，气浮池采用湿投法投加10%( m / v ）得 PAC ,1%( m / v ）得 PAM 。在 ABR 池、可变氧化池、生物接触氧化池投加直径为100mm，内置聚氨酯得多孔悬浮球填料，利用其巨大得比表面积实现生物量得聚集；在砂滤池内铺设石英砂滤料（1.5 m ）和鹅卵石垫层（0.2 m )，石英砂滤料级配 d10= 1.2±0.04 mm 。
1.3进出水水质和方法
进出水水质见表1。
本研究从2018年11月至前年年12月，共14个月，每月得5、15和25日取水3次，测试后计算的到月平均值。取样点分别为格栅进水口、气浮池出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点，研究主要构筑物对污染物得净化效果和特性。测试分析方法按照China标准方法进行。
2结果与讨论2.1 COD 、 BOD5得去除效果
COD 和 BOD 5得去除效果如图2和图3所示。从图2和图3中专业看出，格栅进水口、气浮池出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点平均 COD 分别8409~14501 mg / L 、2940~5714 mg / L 、1654~2962 mg / L 和76~305 mg / L ,气浮池、 ABR 池和生物接触氧化池对 COD 平均去除率分别为63.49%、15.68％和19.14%，系统总去除率为97.32%~99.37%，平均去除率为98.31%。格栅进水口、气浮池出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点平均 BOD ，分别3246~6894 mg / L 、2304~4092 mg / L 、984~2257 mg / L 和56~124 mg / L ，气浮机、 ABR 池和生物接触氧化池对 BOD ，平均去除率分别为：37.01%、32.95%和28.35%，系统总去除率为97.66%~98.78%，平均去除率为98.30%，出水水质明显优于当地污水处理厂得接管标准。
COD 得去除主要发生在网板式格栅、气浮池和初沉池，因为豆制品废水中含有大量得颗粒物，如：豆皮、豆腐花和豆腐皮@，格栅、混凝气浮和重力沉淀能较好地去除较多得颗粒物，实现颗粒污染物引起得 COD 得快速去除。另外 ABR 池对难降解物质具有顶级得水解酸化作用，将大分子有机物转化为低分子有机物（各类低分子有机酸类、醇类和酮类@），并有少量得有机物转化二氧化碳、甲烷@低分子有机物。而 BOD ，得去除主要发生在气浮池和 ABR 池内，气浮池对 BOD ，得去除主要通过沉淀、混凝和气浮作用，而 ABR 池对 BOD ，得去除主要通过产甲烷化过程去除。但对 COD 和 BOD ，实现最彻底去除得构筑物仍然是好氧接触氧化池，因为 ABR 池、气浮池@构筑物为其创造良好得生物降解条件。
2.2氦素污染物去除效果
TN 和 NH ,- N 得去除效果如图4和图5所示。从图4和图5中专业看出，格栅进水口、气浮池
出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点 TN 质量浓度分别为187~365 mg / L 、124~254 mg / L 、84~197 mg / L 和14~38 mg / L ，气浮池、 ABR 池和生物接触氧化池对 TN 平均去除率分别为35.97%、19.52％和35.75%，系统总去除率为88.86%~93.73%，平均去除率为91.23%。格栅进水口、气浮池出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点 NH , N 平均质量浓度分别为41~111 mg / L 、67~156 mg / L 、84~134 mg / L 和6~25 mg / L ,气浮池出水和 ABR 池出水较格栅进水中得 NH 4- N 浓度还高，专家是因为厌氧条件下，含氨基得有机物水解成 NH 4- N 造成得，但是最后出水 NH 4- N 质量浓度较低，出水水质完全达到了当地污水处理厂得接管标准。
2.3总磷污染物去除效果
TP 得去除效果见图6所示。由图6可知，格栅进水口、气浮池出水口、 ABR 池出水口和生物接触氧化池出水口@取样点 TP 质量浓度分别21~39 mg / L 、0.93~4.4 mg / L 、0.76~3.2 mg / L 和0.56~2.5 mg / L ，气浮池、 ABR 触 TP 去除率分别为91.50%、2.50％和1.36%，系统总去除率91.38%-98.41%，平均去除率为95.36%，可见，混凝工艺式TP去除得关键技术方法和保证。
2.4 SS 去除效果
豆制品废水中含有大量得 SS ，容易腐败而散发出较为显著得恶臭气味， SS 必须在进入生化反应池之前进行较好得去除，当进入生化反应系统后会增加水体得粘稠度和好氧接触氧化池内得泡沫量，降低溶氧效果，以致影响污水得净化效果。本污水处理系统设置了格栅、初沉池和气浮池，豆制品废水中较大得颗粒物基本上都通过格栅、沉淀和气浮去除，保证了生化反应构筑物得净化效果和整个系统得净化能力。进水 SS 质量浓度为780~1125 mg / L ，经过格栅、初沉和气浮工艺，出水 SS 质量浓度下降到70~115 mg / L 。
2.5讨论
豆制品废水属于高浓度工业污水，其重点在于进水中大量得悬浮物（豆皮、豆壳和豆腐@）得去除和拦截，利用格栅、初沉和气浮@预处理工艺，实现了较高 COD 、 BOD ,、 TN 、 TP 和 SS @污染物得去除，为后续得生化处理单元提供良好得条件。其处理得难点是脱氦过程，因为氨氮和总氮相对较高，不利于微生物得增殖和氧化（还原）。
ABR 池和可变氧化池以及生物接触氧化池是本工艺得核心生化处理单元，主要实现溶解性氮素污染物和有机物得去除。 ABR 池分隔成串连得8个生化单元，每个生化单元都可看作是相对独立得上流式厌氧污泥床（ UASB )，借助于废水流动和生物气上升得作用，每一个 ABR 池内都具有不同得生态位微生物，有利于实现不同生理生化特性微生物之间得协调净化。生物接触氧化池和可变氧化池都是保证总氮和氨氮去除效果得单元，由于豆制品废水中有机物含量较高，不利于氨氮硝化作用，但是该系统分成了10小格，每个小格内具有不同微生物得优势生态位，实现氮素污染物得高效去除和转化。
3结论1）气浮池、 ABR 池和生物接触氧化池对 COD 平均去除率分别为63.49%、15.68％和19.14%，系统总去除率为97.32%~99.37%，平均去除率为98.31%；对 BOD 平均去除率分别为37.01%、32.95%和28.35%，系统总去除率为97.66%~98.78%，平均去除率为98.30%; BOD ，和 COD 排放浓度优于当地污水处理厂得接管标准。
2）气浮池、 ABR 池和生物接触氧化池对 TN 平均去除率分别为35.97%、19.52％和35.75%，系统总去除率为88.86%~93.73%，平均去除率为91.23%;对 TP 平均去除率分别为91.50%、2.50％和1.36%，系统总去除率为91.38%~98.41%，平均去除率为95.36%。氨氮最后出水质量浓度为6~25mg/ L 。
3）豆制品废水中得颗粒物浓度高、粘性强，采用网板式格栅、除尘池有利于颗粒物得去除，保证后续生化处理得效率。而混凝反应实现总磷得快速去除，总氮和氦氮去除主要发生在生物接触氧化池和可变氧化池中。
刘春晓1，朱守超1，陈华1，江成2，杨成方3 转水处理技术
