榨菜废水的特性与处理方法探讨

黄健盛 许林季 姚 源 毛媛媛 刘德绍 封 丽 郑昊天 谭俊峰

(1. 重庆科技学院， 重庆 401331； 2. 重庆市生态环境科学研究院， 重庆 401147；3. 重庆市生态环境工程评估中心， 重庆 401121)

榨菜是一种特色蔬菜腌制品。重庆的“涪陵榨菜”品质独特，为世界三大著名腌菜之一。因此，榨菜产业也是重庆市的七大特色效益农业之一。按照有关规划，到2020年重庆市的榨菜加工规模将达180×104t。不过，榨菜腌制加工过程中产生的废水含有氯化钠、有机物、氮磷等污染物，若处理不当，会对企业周边的自然环境尤其是水环境造成伤害。我们通过实地采样，基于有关测量数据，分析榨菜腌制废水、榨菜废水处理厂进水口及调节池废水的水质特性，并对榨菜废水处理方法进行了探讨。

1 研究方法

(1) 水样采集。2019年12月，到重庆市典型的榨菜生产企业采集了榨菜三道腌制废水和有关企业(或相关园区)废水处理厂的进水口瞬时流水及调节池中的混合废水，作为分析水样。因为是采集完上一个企业或污水处理厂的水样后，再到下一个企业或污水处理厂采样，故样品采集时段略有不同。

(3) 检测方法。参照《水和废水监测分析方法》[1]的规定，采用重铬酸钾法测定化学需氧量，采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮，采用钼锑抗分光光度法测定总磷，采用铬酸钡分光光度法测定硫酸盐，采用哈希便携式pH测试仪测定pH，采用盐度测量仪测定盐度，采用便携式电导率仪测定电导率，采用重量法测定总溶解固体(TDS)，采用电阻率测试仪测定电阻率。

2 测量结果与分析

2.1 三道腌制废水

在榨菜生产过程中，三道腌制环节产生的废水中，有机物、氮磷、盐度、硫酸盐、总溶解固体的测定值都较高，同时具有导电性。取自5家榨菜生产企业的水样测定值，化学需氧量为41 000～90 400 mgL；氨氮含量为725～915 mgL；总氮含量为2 800～3 000 mgL；总磷含量为384～402 mgL；硫酸盐含量为491～1 022 mgL；pH为3.88～4.55；盐度为9.3%～11.5%；电导率为127～162 mScm；总溶解固体含量为66～78 gL；电阻率为6.2～7.9 Ωcm(见表1)。

表1 三道腌制废水的测试数据

2.2 废水处理厂瞬时进水

在榨菜废水处理厂进水口采集的水样，有机物、氮磷、盐度、硫酸盐、TDS、电导率、电阻率及pH的测定值波动范围较大。比如：化学需氧量，处理厂A的水样中为52 300 mgL，而处理厂D的水样中只有7 000 mgL；总磷含量，处理厂A的水样中为1 380 mgL，而处理厂D的水样中只有210 mgL(见表2)。榨菜废水处理厂不同时段的进水水质差异大，这主要是因为榨菜生产涉及腌制、淘洗、脱盐、脱水和灭菌、冷却等环节，每个环节都会产生废水，但各个环节在时间上不是连续的，有时会间隔很长的时间；而且不同厂家的生产时段也有差异。榨菜废水的间歇性排放，是导致进入废水处理厂的废水水质差异较大的重要原因。

表2 榨菜废水处理厂进水口瞬时水质测试数据

2.3 榨菜废水处理厂综合废水

经处理厂调节池对水质和水量进行调节后，此时的榨菜废水中有机物、氮磷和总溶解固体等的测定值仍然较高，属于偏酸性废水(见表3)。与榨菜腌制废水和污水处理厂进水口处废水相比，污水处理厂调节池中综合废水的水质更稳定，且污染物浓度更低。

表3 榨菜废水处理厂调节池废水的测试数据

3 关于榨菜废水的处理方法

榨菜废水处理有其特殊性。一是废水排放不连续。由于青菜头生长季节和榨菜生产工艺的影响，榨菜废水的排放是间歇性的，集中生产季节排放量大，生产淡季排放量小；生产过程中有些环节排放量大，有些环节排放量小。因此，榨菜废水处理系统的运行不稳定，也是间歇性的。二是榨菜废水含盐量高，其盐度一般为1.5%～14.0%。废水中含有的大量盐分会对生物处理系统产生抑制作用。盐度越高，对生物系统内微生物的抑制作用越强，生物系统的处理效果会变得越差[2]。三是现行处理技术成本高。现行处理工艺主要为：固液分离+厌氧反应(使用ABR、UASB等)+好氧反应(使用CASS、SBR等)+化学除磷。据调查，榨菜废水处理厂的排放水需满足：化学需氧量≤100 mgL，五日生化需氧量≤20 mgL，残渣含量≤70 mgL，氨氮含量≤15 mgL，磷酸盐含量≤0.5 mgL。按照目前的治污技术，年产上万吨成品榨菜的企业，榨菜废水的处理费用在3～5元m3，部分企业的处理费用超过10元m3[3]。而头道腌制产生的废水量约为0.67 m3t，二、三道腌制的废水产量为0.27 m3t，淘洗、脱盐、脱沥的废水产量为5 m3t，杀菌冷却的废水产量为5 m3t[4]。如果按加工1 t榨菜共计约产生11 m3的废水来计算，那么企业生产10 000 t榨菜，处理废水的费用就可能超过50万元。

榨菜生产过程中产生的腌制废水含盐量高，应当考虑对其进行资源化利用。比如可通过处理，将其用于生产酱油；或者通过浓缩结晶，回收盐分，再用于榨菜生产。

榨菜废水处理厂调节池综合废水的化学需氧量仍在4 600 mgL以上，需利用高效厌氧+耐负荷冲击能力强的好氧技术进行组合处理。高效厌氧技术包括UASB、EGSB、IC、ABR[5-8]等，耐负荷冲击能力强的好氧技术包括好氧颗粒污泥技术、SBR、CASS[9-11]等。

针对榨菜废水中氨氮和总氮含量高的问题，应考虑处理工艺整体或局部实现硝化反硝化、短程硝化反硝化、好氧反硝化、厌氧氨氧化等脱氮技术的耦合运用[12-13]。相对于城镇生活污水而言，榨菜综合废水仍属于高磷废水，处理过程中除进行反硝化除磷外，还需考虑采用化学除磷工艺。

4 结 论

榨菜腌制废水为酸性的高有机物、高氮磷、高盐度废水，化学需氧量在40 000 mgL以上，甚至超过90 000 mgL；氨氮含量为720～920 mgL；总氮含量为2 800～3 000 mgL；总磷含量约为380～400 mgL；盐度范围在9%～12%；pH为3.8～4.6。

榨菜废水处理厂进水口的水质不稳定，有机物、氮磷、盐分、硫酸盐、总溶解固体含量及电导率、电阻率和pH测量值存在较大的波动范围。经调节池对水质和水量进行调节后，榨菜综合废水仍属于高有机物、高氮磷、高溶解固体含量的偏酸性废水。

榨菜废水的排放不连续、盐度高、污染物含量高，现行处理技术成本高。建议从资源回收利用和达标排放两个方面考虑，加强对榨菜废水的处理工作。