豆制品废水处理工艺优化与实践

豆制品废水是食品工业废水中的重要一类，其主要来源于大豆的清洗、浸泡、压滤、煮浆及器械冲洗等生产工序。这类废水具有鲜明的特点：首先，它属于典型的高浓度有机废水，其化学需氧量（COD）通常在5000至20000 mg/L之间，甚至更高，生物需氧量（BOD5）也维持在较高水平，这表明废水中含有大量可被微生物利用的有机物质。其次，得益于其主要成分为大豆蛋白、糖类及碳水化合物，该废水的可生化性（BOD5/COD比值）佳，通常大于0.5，非常适宜采用生物处理技术。此外，与某些化工、制药废水不同，豆制品废水几乎不含毒性或Y制性物质，这为微生物的生长繁殖提供了一个安全、适宜的环境。然而，若不经处理直接排放，其高负荷的有机物会迅速消耗水体中的溶解氧，导致水体发黑发臭，严重破坏水生生态环境。

针对豆制品废水的上述特性，现代环境工程实践中已形成了一套成熟的处理策略，即以“预处理 + 生化处理”为核心的技术路线。这一路线遵循了分质分级处理的原则，旨在以经济、稳定的方式实现污染物的达标去除。

一、预处理阶段：保障后续工艺稳定运行的关键

预处理是整个流程的基石，其目标在于去除废水中的干扰物质，并调节水质的均匀性。豆制品废水中含有大量的豆渣、豆皮等悬浮物（SS）以及部分油脂，这些物质若直接进入生化系统，会缠绕水泵、堵塞管道，甚至包裹微生物，Y制生化反应的顺利进行。

因此，预处理通常始于格栅，用于拦截大颗粒悬浮物。随后，废水会进入调节池，在此进行水量与水质的均化，缓和生产批次带来的冲击负荷。核心的预处理单元多采用气浮法，通过产生大量的微细气泡，将废水中的细小悬浮物、胶体物质及油脂强制浮至水面，再通过刮渣机予以去除，从而显著降低后续生化单元的处理负荷，为微生物创造一个“清爽”的工作环境。

二、生化处理阶段：污染物降解的核心

生化处理是净化废水的核心环节，通常采用“厌氧-好氧”相结合的经典组合，以分别应对高浓度有机物和剩余污染物的去除。

厌氧处理：UASB技术
经过预处理后的废水，首先进入上流式厌氧污泥床（UASB）反应器。在此，废水自下而S流过富含厌氧微生物的污泥床。在绝对无氧的环境下，这些微生物群落（包括水解发酵菌、产乙酸菌和产甲烷菌等）将废水中绝大部分的有机污染物分解转化为以甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂） 为主要成分的沼气。这一过程的优势突出：它能够去除80%-90%的COD，将污染物大规模削减；同时，产生的沼气是一种清洁能源，可回收利用于锅炉或发电，实现了“变废为宝”和能源回收；此外，厌氧过程的污泥产率很低，大大减少了后续污泥处理的负担。

好氧处理：SBR技术
经UASB处理后的出水，其COD已大幅降低，但仍含有未能被厌氧菌分解的难降解有机物以及氮、磷等营养物质。此时，序批式间歇活性污泥法（SBR） 作为好氧处理单元发挥着关键作用。SBR工艺集曝气、沉淀等功能于一池，按时间顺序进行周期性循环运行。在曝气阶段，好氧微生物大量繁殖，将水中剩余的有机物进一步氧化分解为二氧化碳和水；同时，在这一过程中完成硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐。SBR工艺具有流程灵活、抗冲击负荷能力强、无需二沉池、污泥沉降性能好等优点，非常适合处理像豆制品废水这类水质波动较大的工业废水。

三、深度处理单元：确保出水水质的“精加工”

为使出水水质稳定达到日益严格的排放标准或回用要求，在生化处理之后增设深度处理单元是必要的。

砂滤：作为物理屏障，进一步去除生化出水中携带的微量悬浮颗粒和胶体物质，降低出水浊度。

生物活性炭过滤：此单元是物理吸附和生物降解的协同过程。活性炭巨大的比表面积可吸附水中的色度、异味及部分难降解溶解性有机物；而附着在活性炭表面的好氧微生物则能将这些被吸附的污染物生物降解，从而使活性炭得到一定程度的“再生”，延长其使用寿命。这一单元能显著改善出水的感官指标和化学安全性。