Explicação detalhada do processo de tratamento de águas residuais de produtos de soja: soluções eficientes de conformidade e estudos de caso para pequenas oficinas

Explicação detalhada do processo de tratamento de águas residuais de produtos de soja: soluções eficientes de conformidade e estudos de caso para pequenas oficinas

Os produtos de soja, como alimento protéico tradicional na China, continuam a ter uma demanda crescente no mercado. No entanto, as águas residuais geradas durante o processamento tornaram-se uma fonte típica de poluição na indústria alimentar. A produção tradicional de produtos de soja é principalmente em oficina, em pequena escala e ampla distribuição. O efluente possui grande volume, alta concentração orgânica e composição complexa. Se for descarregado directamente sem tratamento eficaz, causará grave poluição da água e eutrofização. Com base na prática de engenharia, este artigo analisa detalhadamente as características das águas residuais de produtos de soja, os desafios do tratamento e os principais processos de tratamento biológico, fornecendo soluções operáveis ​​para pequenas empresas oficinais.

Características e desafios de tratamento de águas residuais de produtos de soja

As águas residuais de produtos de soja vêm principalmente de água de lavagem de feijão, água de imersão de feijão, água de separação de polpa e resíduos, água de filtração de prensa, água de lavagem de equipamentos e recipientes e água de descarga do solo. São águas residuais orgânicas de alta concentração, com COD e BOD5 atingindo dezenas de milhares de mg/L, concentração de SS geralmente 1000~1500 mg/L e pH baixa (principalmente 4~6). No entanto, possui boa biodegradabilidade (relação DBO5/COD 0,55~0,65). A proporção C:N:P das águas residuais é de aproximadamente 100:4,7:0,2, o que é adequado para o crescimento microbiano, e há poucas substâncias tóxicas e nocivas.

Na operação real, a produção de produtos de soja é principalmente i itente, com tempos de drenagem concentrados, resultando em grandes flutuações no volume e na qualidade da água. Sob condições anaeróbicas, as camadas de espuma são facilmente formadas e as águas residuais de alta concentração são propensas à acidificação, afetando o tratamento subsequente. Quando o método de lodo ativado é usado na fase aeróbia, é provável que ocorra aumento de volume de lodo. Além disso, o elevado teor de azoto e fósforo pode facilmente causar eutrofização se for descarregado sem tratamento.

Dadas essas características, o tratamento físico ou químico por si só é difícil de atender aos padrões, de modo que os métodos biológicos se tornaram a escolha principal. Entre eles, o tratamento biológico anaeróbico tem as vantagens de baixo teor de lodo residual, pequena área ocupada, baixo consumo de energia e biogás recuperável. No entanto, é difícil cumprir os padrões de descarga quando usado sozinho. Portanto, a combinação de processos anaeróbicos e aeróbicos tornou-se o consenso da indústria, o que pode alcançar benefícios económicos, garantindo ao mesmo tempo um efluente estável e compatível.

Análise dos principais processos de tratamento para águas residuais de produtos de soja

A pesquisa nacional sobre tratamento de águas residuais de produtos de soja começou na década de 1970. Atualmente, vários processos combinados anaeróbio-aeróbios maduros foram desenvolvidos. A seguir são explicados com casos típicos de engenharia.

UASB-SBR-Sand Filtração-Processo de filtração de carbono ativado biológico

Este processo é adequado para situações com grandes variações na qualidade e volume da água, alto SS, fácil acidificação e acúmulo de lodo. Enfatiza o tratamento separado de águas residuais de alta e baixa concentração. Uma empresa de produtos de feijão em Pequim produz diversos produtos de soja e leite de soja com uma escala de tratamento de 900 m³/d. Águas residuais de alta concentração têm COD 12.000 mg/L, DBO5 6.000 mg/L, SS 1.500 mg/L; águas residuais de baixa concentração têm COD 2.500 mg/L, DBO5 1.200 mg/L, SS 1.000 mg/L. Após o tratamento anaeróbio UASB, entra na unidade aeróbia da SBR, seguida de filtração em areia e filtração biológica em carvão ativado para tratamento avançado. O efluente final atende COD ≤60 mg/L, DBO5≤20 mg/L, SS≤50 mg/L, pH 6~8,5, atingindo o padrão secundário para lançamento em corpos hídricos superficiais. O processo opera de forma estável e a unidade de tratamento avançada garante efetivamente a qualidade do efluente.

Processo de hidrólise-digestão anaeróbica de acidificação

Para necessidades de pré-tratamento de águas residuais de alta concentração, o tanque de hidrólise de acidificação pode hidrolisar matéria orgânica macromolecular complexa em pequenas moléculas facilmente degradáveis, enquanto reduz SS e aumenta pH para reduzir o impacto na digestão anaeróbica. Uma fábrica de produtos de feijão em Hangzhou com uma produção diária de 10 t possui águas residuais de alta concentração COD 24.000 mg/L, CBO5 10.800 mg/L, SS 12.000 mg/L, e águas residuais de baixa concentração COD 400 mg/L, CBO5 180 mg/L. A porção de alta concentração é tratada por hidrólise de acidificação-digestão anaeróbica, e o efluente é misturado com águas residuais de baixa concentração antes de ser conectado à rede municipal de tubulações. Os dados de operação dos últimos dois anos mostram efeito de tratamento estável, operação normal do equipamento e baixos custos de investimento e operação.

UASB-A /O Processo

Este processo é particularmente adequado para águas residuais com alto SS, baixo pH e alta temperatura. Uma empresa de produtos de feijão em Henan com uma produção diária de 10 t possui um influente abrangente COD 8.850 mg/L, BOD5 4.880 mg/L, NH3-N 600 mg/L. O pré-tratamento utiliza flutuação de ar para remover a espuma e um tanque regulador. A seção bioquímica utiliza processo UASB + A/O de circulação interna, com refluxo parcial de efluentes para aumentar a resistência ao impacto. O efluente atende COD ≤150 mg/L, BOD5≤30 mg/L, NH3-N≤25 mg/L, atendendo ao padrão secundário GB 8978-1996. O processo tem baixos custos de investimento e operação e tem forte valor de promoção da indústria.

Reator Anaeróbico Confuso (ABR) - Processo de Reator de Sequenciamento em Lote Modificado (MSBR)

O processo combinado ABR-MSBR é adequado para águas residuais onde os poluentes são principalmente carboidratos, proteínas e gorduras, com uma pequena quantidade de óleo comestível e aditivos. Uma fábrica de alimentos biológicos em Hunan com uma escala de tratamento de 220 m³/d tem um influente abrangente COD 1500~3000 mg/L, BOD5 850~2000 mg/L. O MSBR, como um SBR aprimorado, atinge entrada e saída contínuas com operação de nível de água constante, evitando as desvantagens do SBR tradicional, como grande perda de carga e baixa utilização de volume. O efluente atende COD ≤100 mg/L, BOD5≤20 mg/L, SS≤70 mg/L, NH3-N≤15 mg/L, TP≤0,5 mg/L, atingindo o padrão primário GB 8978-1996. A operação é estável e os custos são controláveis.

Comparação de processos e sugestões de seleção para pequenas oficinas

Para facilitar a comparação para pequenas oficinas, a tabela a seguir resume os parâmetros principais de quatro processos principais (com base em dados reais de engenharia):

A produção em pequenas oficinas apresenta drenagem concentrada e grandes flutuações na qualidade da água. Recomenda-se priorizar a instalação de tanque regulador para equilibrar volume e qualidade da água. Antes da unidade anaeróbica, deve ser realizado um pré-tratamento de flutuação de ar ou sedimentação para remover a maior parte do SS, enquanto se ajusta o pH e a alcalinidade. O processo combinado anaeróbio + aeróbio pode atingir um equilíbrio entre baixo teor de lodo residual, recuperação de biogás e descarga compatível, com baixos custos operacionais, tornando-o adequado para modos de produção i itentes.

Q1.Quais são as principais fontes de águas residuais de produtos de soja?

Inclui principalmente água para lavagem de feijão, água para imersão de feijão, água para separação de polpa e resíduos, água para filtração de prensas, água para lavagem de equipamentos e recipientes e água para descarga do solo. A geração de águas residuais é geralmente mais de 5 vezes o peso da soja.

Q2.Quais são as concentrações típicas de COD e BOD5 em águas residuais de produtos de soja?

Águas residuais de alta concentração COD podem atingir 12.000 ~ 30.000 mg / L, BOD5 6000 ~ 10.800 mg / L, SS 1000 ~ 1500 mg / L. É um típico efluente orgânico de alta concentração.

Q3.Qual é a dificuldade mais comum no tratamento de águas residuais de produtos de soja em pequenas oficinas?

O tempo de drenagem concentrado leva a volume e qualidade irregulares da água, fácil acidificação e formação de espuma em condições anaeróbicas, acúmulo de lodo em condições aeróbicas e alto teor de N e P que facilmente causa eutrofização.

Os poluentes são principalmente matéria orgânica degradável, com biodegradabilidade de 0,55 ~ 0,65. A relação C:N:P é adequada para o crescimento microbiano e existem poucas substâncias tóxicas e nocivas.

Q5.O tratamento anaeróbico sozinho pode alcançar uma descarga compatível?

O tratamento anaeróbico por si só produz pouco lodo residual e baixo consumo de energia, mas o efluente é difícil de atender aos padrões de descarga. Geralmente precisa ser combinado com tratamento aeróbico para o adesão estável.

Q6.Qual é o papel do processo UASB no tratamento de águas residuais de produtos de soja?

UASB pode remover com eficiência a maior parte da matéria orgânica, resistir a choques de carga e o separação gás-líquido-lodo por meio de um separador trifásico. É adequado para pré-tratamento de águas residuais de alta concentração.

Q7.Por que o processo ABR-MSBR é adequado para pequenas oficinas?

ABR possui forte resistência ao impacto. MSBR alcança entrada e saída contínuas com operação de nível de água constante. O efeito do tratamento é estável, os custos de investimento e operacionais são baixos e é particularmente adequado para pequenas e médias empresas com produção i itente.

Q8.Como as pequenas oficinas podem reduzir o custo do tratamento de águas residuais de produtos de soja?

Através do tratamento separado de diferentes qualidades, da instalação de tanques reguladores e unidades de pré-tratamento, da priorização de processos combinados anaeróbios e aeróbios e da consideração da recuperação e utilização do biogás, o consumo de energia e os custos operacionais podem ser significativamente reduzidos.

Resumo

O tratamento de águas residuais de pequenas oficinas de produtos de soja precisa abordar características como grandes flutuações no volume de água, alto SS e fácil acidificação, selecionando processos de tratamento biológico que combinam métodos anaeróbicos e aeróbicos. Soluções maduras como UASB-SBR, hidrólise de acidificação-digestão anaeróbica, UASB-A /O e ABR-MSBR foram verificadas quanto à estabilidade e economia em vários projetos. As empresas podem controlar eficazmente a poluição ambiental, conseguir a recuperação de recursos e a descarga compatível e promover o desenvolvimento sustentável da indústria através de combinações razoáveis ​​de processos. Recomenda-se determinar a solução ideal com base no próprio volume de água, qualidade e destino da descarga, combinado com avaliação profissional, para garantir uma operação estável a longo prazo.

Folha de dados do sensor de qualidade da água

NBL-RDO-206 Sensor de oxigênio dissolvido de fluorescência on-line.pdf

NBL-COD-208 Online COD Sensor de qualidade da água.pdf

NBL-CL-206 Sensor de qualidade da água Sensor de cloro residual on-line.pdf

NBL-DDM-206 Sensor de condutividade de qualidade da água on-line.pdf

(nbl-cl-online-residual-chlorine-sensor nbl-cod-308-dual-wavelength-uv-online-cod-sensor)