醬油作為人們?nèi)粘I钪谐S玫恼{(diào)味品之一,在滿足人們飲食需要的同時(shí),其生產(chǎn)過(guò)程也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。研究表明,生產(chǎn)1t醬油需要消耗7~10t的水,將帶來(lái)約6~9t的廢水。廢水中的主要成分包括糧食殘留物、發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)物、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,呈現(xiàn)較高的BOD、COD和色度。天然釀造的醬油多以大豆、面粉、麩皮等糧食為原料,廢水的BOD/COD大于0.5,易于生物降解。但色度構(gòu)成物質(zhì)其復(fù)雜,生成醬油天然色素的酶褐變、非酶褐變反應(yīng)的各種產(chǎn)物、中間產(chǎn)物以及人工著色劑焦糖色都會(huì)隨著生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)工序的清洗水排出。它們都具有由2個(gè)或2個(gè)以上生色基共軛生成的生色集團(tuán),使有機(jī)物分子在可見(jiàn)光區(qū)域具有吸收峰,從而使廢水具有色度。
1、生物法
醬油廢水的BOD/COD大于0.5,可生化性好,適宜用生物法處理,但是生物法去除醬油廢水色度也存在兩個(gè)問(wèn)題。其一是,構(gòu)成醬油廢水色度的物質(zhì)成分及其生成色度的反應(yīng)途徑都十分復(fù)雜,色度構(gòu)成物質(zhì)及其它成分降解的中間產(chǎn)物會(huì)在好氧條件下,通過(guò)各種褐變反應(yīng)途徑導(dǎo)致色度的增加,因此在生化反應(yīng)中伴隨著COD的降低,色度卻逐漸升高。其二是,隨著有機(jī)物的進(jìn)一步降低,各種色度構(gòu)成物質(zhì)減少,COD和色度開(kāi)始同步下降,但由于殘留的色度物質(zhì)的抗生化性較強(qiáng),不易降解,剩余COD和色度都不能通過(guò)好氧氧化而達(dá)到一排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、物化法
物化法主要有氣浮法、活性炭吸附法和混凝沉淀法。
氣浮法存在的問(wèn)題是,先,氣浮法的原理是在水中產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡,細(xì)微氣泡與廢水中小懸浮粒子相黏附,形成整體密度小于水的“氣泡顆粒”復(fù)合體,懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面,形成泡沫浮渣,從而使水中懸浮物得以去除。而醬油廢水的色度主要由復(fù)雜的有機(jī)物形成,因此氣浮去除的效果并不理想,并且由于醬油廢水色度污染物的特殊結(jié)構(gòu),在氣浮工藝充氧過(guò)程中,廢水中的色度還有加深的趨勢(shì),增加了后續(xù)工藝處理的難度;
活性炭吸附法的原理是利用活性炭的固體表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的,活性炭可用于制藥廢水、印染廢水的有效脫色,但是由于醬油廢水生色基團(tuán)不同于前兩種廢水,已經(jīng)有研究證明活性炭吸附并不能有效去除醬油廢水中的色度;
混凝沉淀法是目前醬油廢水中比較常用的物化法,其一般不單使用而與生物法等其它工藝聯(lián)用,但混凝沉淀法去除醬油廢水中的色度時(shí)也存在兩個(gè)問(wèn)題:其一是,如果選用鐵鹽類(lèi)混凝劑,鐵鹽可促進(jìn)醬油的酶褐變,鐵離子也可與某些降解的中間物質(zhì)生成有色鐵鹽,導(dǎo)致色度去除效果變差;其二是,物化反應(yīng)投藥量特別大,例如某生物法和混凝法聯(lián)用處理醬油廢水工藝,其選用以氯化鈣為混凝劑時(shí),氯化鈣的投加量達(dá)到1.3g/L時(shí),出水色度才到40倍,以每公斤氯化鈣1.70元計(jì)算,每日每噸廢水處理運(yùn)行成本增加了約2.21元。