食品廢水處理與利用工藝

1.食品工業(yè)廢水污染概述

1.1食品工業(yè)廢水污染現(xiàn)狀

食品加工業(yè)，是指對農(nóng)、林、牧、漁業(yè)原料進(jìn)行人工調(diào)制加工而形成的食用產(chǎn)品工業(yè)。食品工業(yè)廢水普遍具有氨氮高、含油量高、含鹽量高、食品添加劑污染嚴(yán)重、懸浮物指數(shù)大的特點，污染物濃度高。雖然現(xiàn)在大部分企業(yè)都有自己的污水處理系統(tǒng)，但是廢水全部排入城鎮(zhèn)或園區(qū)污水處理系統(tǒng)后，總的污染量還是很大，導(dǎo)致末端負(fù)荷很大污水處理。

1.2食品工業(yè)廢水來源

企業(yè)產(chǎn)生的污水主要來自食品加工中的原料、添加劑、包裝材料的加工。在食品生產(chǎn)加工過程中，浸泡、清洗、消毒、蒸煮、冷卻、添加香料、設(shè)備、設(shè)施和包裝的清洗、日常用水等環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量高濃度污水。

1.3食品工業(yè)廢水污染的原因

食品在生產(chǎn)加工過程中污染的原因主要有兩個。

1.3.1食品添加劑污染

大部分合成食品添加劑都很難降解，即使經(jīng)過多次凈化處理，效果依然不佳。在生產(chǎn)過程中，污水中會殘留大量的添加劑。一些污染物進(jìn)入自然界后，需要很長時間才能充分消化轉(zhuǎn)化，在自然界中不斷危害環(huán)境。此外，一些醬料和肉制品在生產(chǎn)加工過程中會添加大量食用鹽，導(dǎo)致污水中氯化物超標(biāo)，增加污水處理難度。

1.3.2成分的自身污染

在食品加工過程中，使用了大量的食用原料。這些原料本身含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等物質(zhì)，也隨著加工過程進(jìn)入污水，造成污染。

1.4食品廢水中污染物的危害

(1)食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水如果直接排放，會將大量的有機(jī)物、氨氮、脂肪和各種懸浮物直接沖入自然水體。水中各種雜質(zhì)混雜，嚴(yán)重阻擋光線入水，影響水生植物的光合作用。而且有機(jī)物的分解會消耗水中大量的溶解氧，導(dǎo)致水生生物因缺氧而死亡腐爛，產(chǎn)生臭味，污染水環(huán)境，破壞生態(tài)環(huán)境。

(2)食品加工過程中，廢水中會殘留大量色素和非法添加劑，導(dǎo)致水體透明度低，嚴(yán)重影響水生生物的光合作用，金屬物質(zhì)、芳香物質(zhì)等成分也會對水生生物產(chǎn)生毒性作用。

(3)食品加工過程中，使用的設(shè)備和管道都是金屬材質(zhì)的，與食品長期摩擦接觸中的金屬元素肯定會溶解到食品中，進(jìn)入廢水中。如果大量這類廢水不經(jīng)處理直接流入河流或農(nóng)田，肯定會對河流中的生物產(chǎn)生毒害作用，影響農(nóng)產(chǎn)品的種植。

(4)食品企業(yè)產(chǎn)生的廢水如果不經(jīng)處理直接排放，會破壞受納水體的平衡，降低凈化能力。下游污水處理站也會遇到高負(fù)荷沖擊，至少會造成系統(tǒng)效率下降，最壞的情況下系統(tǒng)會崩潰停機(jī)，后果無法估量。

2.食品工業(yè)廢水處理工藝

廢水處理是通過一定的設(shè)備和設(shè)施，結(jié)合物理和生化技術(shù)，去除水中的有害污染物，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。不同的廢水水質(zhì)、水量、是否回用、受納水體都決定了廢水的處理方法[4]。

近年來，隨著環(huán)保技術(shù)的不斷研發(fā)，污水處理方法逐漸多樣化。根據(jù)各企業(yè)不同的生產(chǎn)經(jīng)營條件和污水水質(zhì)，可采取不同的處理措施。目前常用的方法有物理處理、好氧生物處理和厭氧生物處理。

2.1物理處理方法

物理處理工藝主要包括格柵和調(diào)節(jié)池，主要用于篩選、分離、調(diào)節(jié)和沉淀，去除食品工業(yè)廢水中的顆粒雜質(zhì)，在一定程度上使廢水水質(zhì)均勻。

2.2 MBR方法

MBR是將物理膜分離技術(shù)與活性污泥降解技術(shù)相結(jié)合，通過分離膜的過濾使固液高度分離，然后將有機(jī)物降解去污。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，該工藝具有占地面積小、出水水質(zhì)好、氨氮和有機(jī)物去除率高、微機(jī)自動控制、操作管理簡單等優(yōu)點。但膜的制造成本和運行能耗相對較高，設(shè)備的容積負(fù)荷大，活性污泥產(chǎn)率低。

2.3 SBR法

SBR法是由原來的間歇式活性污泥法發(fā)展而來，主要是利用SBR對廢水進(jìn)行好氧、缺氧和厭氧生物處理，達(dá)到除磷脫氮的目的。該工藝基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)簡單，占地面積小，運行費用低，處理效率高，維護(hù)方便，適用于中小型企業(yè)的廢水處理。

2.4 UASB方法

UASB工藝是荷蘭開發(fā)的一種高濃度有機(jī)廢水處理工藝。該方法能有效分解污水中的有機(jī)污染物，處理后的水質(zhì)良好。該工藝具有占地面積小、成本低、能耗低的優(yōu)點。厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣可作為燃料循環(huán)利用，但抗負(fù)荷沖擊能力差，適合中小型企業(yè)廢水處理。

2.5 AB法

AB法利用吸附生物吸附降解廢水中過量的元素。食品廢水處理效率高，能在短時間內(nèi)去除大部分有機(jī)污染物，工藝緊湊，投資少。但可溶性氮磷化合物的去除效果不好，處理后的污泥容易發(fā)黑發(fā)臭，出水水質(zhì)也較差。

2.6 ETTS方法

ETTS處理系統(tǒng)是從英國引進(jìn)的可生物降解技術(shù)。建立的兩級生態(tài)系統(tǒng)生化降解方法能有效降低污水中的CODCr、BOD5、SS、氮和磷，去除率高，操作靈活方便。實踐表明，ETTS法是處理食品工業(yè)高濃度有機(jī)廢水的首選方法。該方法在運行費用、運行管理、廢水循環(huán)利用、處理效率、出水水質(zhì)穩(wěn)定、清潔環(huán)境和美化景觀等方面具有優(yōu)勢。它是近年來國際上公認(rèn)的有前途的新技術(shù)處理系統(tǒng)。

3.廢水處理措施和回收利用

(1)企業(yè)要加強(qiáng)環(huán)保意識，不要錯放，在自己的廠污水處理站收集處理廢水，根據(jù)水質(zhì)、水量、污水排放標(biāo)準(zhǔn)采取不同的處理工藝。

②提高處理系統(tǒng)的自動化水平，對控制系統(tǒng)采用儀表自動化控制，設(shè)定系統(tǒng)的控制參數(shù)，用微機(jī)操作，既能提高效率，又能減少人為操作的失誤，保證污水處理的穩(wěn)定高效。

③考慮資源循環(huán)利用，提高資源利用率，進(jìn)行多級處理，提高污水凈化程度，減少末端處理負(fù)荷。比如廢水中的重金屬、油污的廢酸等可以逐步處理回收，有機(jī)物分解產(chǎn)生的沼氣也可以收集作為燃料，既可以降低污染指數(shù)，又可以為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

4.廢水處理的好處

食品廢水的處理和利用減少了對環(huán)境的污染破壞，提高了水資源的利用率，凈化后的水資源可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活，大大緩解了用水困難，降低了生產(chǎn)成本。同時，污水的有效控制和處理減少了環(huán)保部門、政府、居民和企業(yè)之間的矛盾，緩解了社會壓力，實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境效益和企業(yè)效益的雙贏。(來源:四川遠(yuǎn)大集團(tuán)富順樂美食品有限公司)

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