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)廢水污染現狀
食品加工業(yè),是指對農、林、牧、漁業(yè)原料進行人工調制加工而形成的食用產品工業(yè)。食品工業(yè)廢水普遍具有氨氮高、含油量高、含鹽量高、食品添加劑污染嚴重、懸浮物指數大的特點,污染物濃度高。雖然現在大部分企業(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,導致末端負荷很大污水處理。
1.2食品工業(yè)廢水來源
企業(yè)產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。在食品生產加工過程中,浸泡、清洗、消毒、蒸煮、冷卻、添加香料、設備、設施和包裝的清洗、日常用水等環(huán)節(jié)都會產生大量高濃度污水。
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,即使經過多次凈化處理,效果依然不佳。在生產過程中,污水中會殘留大量的添加劑。一些污染物進入自然界后,需要很長時間才能充分消化轉化,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加工過程中會添加大量食用鹽,導致污水中氯化物超標,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、脂肪、糖類等物質,也隨著加工過程進入污水,造成污染。
1.4食品廢水中污染物的危害
(1)食品工業(yè)產生的廢水如果直接排放,會將大量的有機物、氨氮、脂肪和各種懸浮物直接沖入自然水體。水中各種雜質混雜,嚴重阻擋光線入水,影響水生植物的光合作用。而且有機物的分解會消耗水中大量的溶解氧,導致水生生物因缺氧而死亡腐爛,產生臭味,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,導致水體透明度低,嚴重影響水生生物的光合作用,金屬物質、芳香物質等成分也會對水生生物產生毒性作用。
(3)食品加工過程中,使用的設備和管道都是金屬材質的,與食品長期摩擦接觸中的金屬元素肯定會溶解到食品中,進入廢水中。如果大量這類廢水不經處理直接流入河流或農田,肯定會對河流中的生物產生毒害作用,影響農產品的種植。
(4)食品企業(yè)產生的廢水如果不經處理直接排放,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,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備和設施,結合物理和生化技術,去除水中的有害污染物,使其達到排放標準。不同的廢水水質、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)保技術的不斷研發(fā),污水處理方法逐漸多樣化。根據各企業(yè)不同的生產經營條件和污水水質,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節(jié)池,主要用于篩選、分離、調節(jié)和沉淀,去除食品工業(yè)廢水中的顆粒雜質,在一定程度上使廢水水質均勻。
2.2 MBR方法
MBR是將物理膜分離技術與活性污泥降解技術相結合,通過分離膜的過濾使固液高度分離,然后將有機物降解去污。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比,該工藝具有占地面積小、出水水質好、氨氮和有機物去除率高、微機自動控制、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,設備的容積負荷大,活性污泥產率低。
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對廢水進行好氧、缺氧和厭氧生物處理,達到除磷脫氮的目的。該工藝基礎設施建設簡單,占地面積小,運行費用低,處理效率高,維護方便,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)的一種高濃度有機廢水處理工藝。該方法能有效分解污水中的有機污染物,處理后的水質良好。該工藝具有占地面積小、成本低、能耗低的優(yōu)點。厭氧反應產生的沼氣可作為燃料循環(huán)利用,但抗負荷沖擊能力差,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,能在短時間內去除大部分有機污染物,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,出水水質也較差。
2.6 ETTS方法
ETTS處理系統(tǒng)是從英國引進的可生物降解技術。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的有前途的新技術處理系統(tǒng)。
3.廢水處理措施和回收利用
(1)企業(yè)要加強環(huán)保意識,不要錯放,在自己的廠污水處理站收集處理廢水,根據水質、水量、污水排放標準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,設定系統(tǒng)的控制參數,用微機操作,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,進行多級處理,提高污水凈化程度,減少末端處理負荷。比如廢水中的重金屬、油污的廢酸等可以逐步處理回收,有機物分解產生的沼氣也可以收集作為燃料,既可以降低污染指數,又可以為企業(yè)創(chuàng)造經濟效益。
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用于工業(yè)生產和生活,大大緩解了用水困難,降低了生產成本。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,實現了生態(tài)環(huán)境效益和企業(yè)效益的雙贏。(來源:四川遠大集團富順樂美食品有限公司)
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