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酱油酿造废水的来源与特点

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目前,我国的酱油生产以北方的“低盐固态工艺”和南方的“高盐稀态工艺”为主。一般的酱油生产工艺过程包括原料处理、制曲、发酵、浸出淋油及加热配制等工序。酱油废水是一种有机物含量较高的食品发酵废水。其成分主要为粮食残留物如碎豆屑、麸皮、面粉、糖分、酱油、发酵残渣、各种微生物及微生物分泌的酶和代谢产物、酱油色素、微量洗涤剂、消毒剂和少量盐分等,色度较高,废水处理具有一定的难度。酱油酿造废水水质见表1。(酱油废水处理方法及其研究进展–表1)

酱油废水处理的难点
  
(1)色度高。酱油色素是酱油废水中最难去除的部分,酱油色素主要由两部分组成:一是酱油发酵过程中由于糖氨反应(美拉德反应)形成的黑色;其次是由于产品调配时人工加入的焦糖色素。上述两类物质均是结构极其复杂的高分子化合物,到目前为止,尚未明了其分子结构。其含有的生色基团由以下2个或2个以上共轭生色基构成:

(酱油废水处理技术研究进展)

这些共轭生色基使有机物分子在可见光区产生吸收峰,使废水具有了色度。经验表明,活性炭吸附、微电解等方法对这类废水色度的去除并不理想,且在充氧吹脱过程中色度有加深的趋势。废水中色素物质的去除是酱油废水处理中的难点,目前为止,鲜有达到一级排放标准的报道。

(2)盐度高:食盐是酱油生产的主要原料之一,酱油废水中的酱油罐冲洗水、滤布冲洗水等是高盐污水,含盐量为1~5%(约10000~50000mg/L)。虽然生产废水与酱油调味料厂的其它普通污水调匀后可降低含盐量,但含盐量还是处于较高水平。盐度对物化处理工艺的影响很小,但对所接触金属设备有腐蚀作用,将缩短设备的使用寿命。此外,高盐度对生化处理工艺有较大的影响。

(3)冲击负荷变化大。酱油废水水质季节性变化是废水处理过程的另一个难点。大多数酱油厂制曲季节相对集中,尤其采用露晒工艺的酱油厂更是如此。制曲废水与其它废水性质不同,制曲时,会产生浓度极高的泡料废水,使其COD高达20000mg/L左右,给酱油废水处理造成很大困难。工厂以销定产的生产方式,造成废水水质波动极大,冲击负荷变化也较大,同时,使生物处理设施的正常运行受到很大影响。

(4)污染物成分不稳定。有些酱油生产企业产品种类复杂,通常包括生抽酱油、老抽酱油、红醋、辣椒酱、蒜蓉酱、食醋、耗油、腐乳等酿造产品,这使废水成分更复杂,治理更困难。

(5)生化处理工艺污泥产量高。酱油废水属于高浓度有机废水,目前常见的酱油废水处理工艺仍以活性污泥法为代表的生物处理法为主要方法。生物处理过程中产生的大量剩余污泥通常含有相当多的不稳定有机物,这是生物处理法的一大难题。污泥一般由松散的物质组成,其特点是:含水率较高,污泥容积可达其所含固体容积的数十倍;由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成,如含有N,P,K及多种微量元素、有机质和对人体有害的病原微生物、寄生虫卵、重金属及某些难降解的有机物等。由于污泥的体积庞大,性质不稳定,极易腐化,不利于运输和处置,对环境会造成直接或潜在的威胁。目前对剩余污泥的处理与处置,存在有效性和经济性两方面的问题。首先,尚无一种可以推而广之且对环境无污染的有效方法;其次,各种污泥处理与处置方法需要大量资金。另外,随着酱油产量的不断增加,酱油废水处理量和处理率的提高,污泥产生量也将急速增加,酱油废水处理产生的污泥能否有效处理与处置,也是酱油废水处理技术的关键。随着我国城市经济的发展和人口的增加,环境污染日益严重,人们环境意识的加强和对环境质量要求的提高,必然使更多的高浓度、高色度酱油工业需要处理,而这种特殊产生的污泥也是必须考虑的问题。

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