中小城鎮中分布著大量的食品加工企業,這些企業的現代化程(chéng)度和生產規模日益提高,但是產生(shēng)的廢水水質惡劣,廢水量不斷增加,對環境危害十分嚴重。食品工業包括飲料工業是耗水大戶,這些耗用(yòng)的水僅少部分用於食(shí)品生產本身(shēn),大(dà)部分是(shì)用於食(shí)品生產過程洗滌和清潔的,因此完全可以將這些廢水加以回收利(lì)用。基本上以糧食為主要原料(liào)的發酵工業所產生的汙染物主要是由於糧(liáng)食未被充分利用造成的,因此,排入水環境的汙染物絕大部分是具有回收價值的產品和副產品。
現(xiàn)代廢水處理技術分(fèn)三類:物理處理法,化學處理法,生(shēng)物化學處(chù)理法。物理處理(lǐ)法(fǎ)包括:沉澱法,過(guò)濾法,離心分離法,浮選法;化學處理(lǐ)法包括:混凝法,中和(hé)法,氧化還原法,電解法,萃取法(fǎ),吹脫(tuō)法,吸附(fù)法,電滲析法(fǎ),反滲透法(fǎ);生(shēng)物化學處理法:活性汙泥法(fǎ),生物膜法氧化塘法(fǎ),土地處理法。另外還有一些新技術,如酶促(cù)降解法,有效(xiào)降解菌的應用,超聲波技術的(de)應用,磁分離(lí)法,超臨界水(shuǐ)氧化法,電極生物膜法等。
一、化學處理法
食品廢(fèi)水(shuǐ)處理工藝(1)氧化還原
化學氧化(huà)還原是轉化廢水中汙染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態的無機物和有機物,通過(guò)化(huà)學反應被氧化或還原為(wéi)微(wēi)毒或無毒的物質,或者轉化成容易與水分離的形態,從(cóng)而達到處(chù)理的目的(de)。
食(shí)品廢水處理工藝(2)混凝法
食品工業廢水處(chù)理中所用的化(huà)學處理工藝主要(yào)是混凝法。混凝法不能單(dān)獨使用,與物理處理工藝的(de)沉澱(diàn)、澄清法或氣浮(fú)法結合(hé)使用,構成混(hún)凝沉澱(diàn)或混凝氣浮,混凝沉澱可作為生物處理的預(yù)處理,也可作為生(shēng)物處(chù)理後(hòu)的深度處理。
混凝沉澱法是水處理的一(yī)個(gè)重要方法(fǎ)。對於一些膠體顆粒(lì)較小、或是一些膠體溶液,難以或不能發生沉降的廢水加(jiā)入化學混凝劑,使其形成(chéng)易沉降的大顆粒而去除。廢水中呈膠體狀態的蛋白質(zhì)和多糖類物質,經加藥混凝(níng)沉澱即(jí)有較好的去除效果(guǒ)。
常用的藥劑有:石灰、硫酸亞鐵、三氯(lǜ)化鐵和硫酸鋁等。石灰一般不(bú)單獨使用,常與其他藥劑配合使用,適宜投藥量和pH值宜通過試驗確定。
食品廢水處理工藝(3)離子交換(huàn)
離子交換主要是利用離子交換劑(jì)對水中存在的有害離子(包括有機的及無機的)進(jìn)行交換(huàn)去除的方法。
二、生物處理法
生物化學(xué)處理法是有機廢水處理係統中重要的過程之一。在食品工業的廢水(shuǐ)處理中,生物處理工藝可分為好氧工藝、厭氧工藝、穩定塘、土地處理以及由上述工藝的結合而(ér)形成的各種各樣的組合工藝。食品廢水是有機廢水,生物法是主要的二級處理工藝,目的在於降解COD、BOD5。
好氧生物處理工藝根據所利用的微生物的生長形式分(fèn)為活性汙泥工藝和膜法工藝。前者包括(kuò)傳統活性汙泥(ní)法、階(jiē)段曝氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣(qì)法、氧化溝、間歇活性(xìng)汙(wū)泥法(SBR)等。後者包(bāo)括生物濾池、塔式生物濾池、生物轉盤、活性生物濾池、生(shēng)物接觸氧化法、好氧流化床等。一般好氧處理對低濃度廢水效果(guǒ)較好。
厭氧生(shēng)物處理工藝適用於(yú)食品工業廢水,主要原因是(shì)廢水中含易生(shēng)物降(jiàng)解的高濃度有機物,且無(wú)毒性(xìng)。此外,厭氧處理動力消(xiāo)耗低(dī),產生的沼(zhǎo)氣可(kě)作為能源,生成的剩(shèng)餘汙泥量少,厭氧處理係統(tǒng)全部密閉,利於改善(shàn)環境衛生,可以季節性或間歇性運轉,汙(wū)泥可長期儲存。
三、物理處理法
物理處理法是指應(yīng)用物理作用改變廢(fèi)水成(chéng)分的處理方法。用於食品工業廢水處理的物理處理法有篩濾、撇(piě)除、調節、沉(chén)澱(diàn)、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用於預處理(lǐ),後(hòu)三種主要用於深度處理。
食品(pǐn)廢水處理工藝(yì)(1)撇除
某些食品工業(yè)廢水中含有大量的油脂,這些油脂在進入(rù)生物處理工藝前予以除去,否則會造成管道、水泵和一些(xiē)設(shè)備的(de)堵塞,還會對(duì)生物處理工藝造成(chéng)一定的影響。此外,油脂除去並回收又(yòu)有較大的經濟價值。
廢水中的油脂根據其(qí)物理狀態可分為遊離漂(piāo)浮狀和乳化狀兩大類。通常隔油池除去漂浮狀油脂。隔(gé)油池對漂浮狀油脂的去處率可達90%以上。如果處理流程中設有調節池或沉澱池,則隔油池可與調節(jiē)池或初沉池合用(yòng)統一構(gòu)築物,可節省投資和占地。對小型處(chù)理係統,可設油水分離器撇油。具體參見(jiàn)
食品廢水(shuǐ)處理工藝(2)篩濾
篩濾是預處理中使用(yòng)廣(guǎng)泛(fàn)的一種方法。主要作用是從(cóng)廢(fèi)水中分(fèn)離出較粗的分散性懸浮固(gù)體物。所用的設備有格柵和格篩。格柵攔截較粗的懸浮(fú)固(gù)體,其作用(yòng)是保護水泵和後續處理(lǐ)設備。食品工業廢水中常(cháng)用的格篩有固定篩、轉動篩和震動篩等,格篩常用的孔徑是10—40目。
食品廢水處理(lǐ)工藝(3)調節
對於水質(zhì)水量(liàng)變化幅度大的食品工業廢水,常設置調節池對廢水的水質和水量進行調節,調節時間一般為6—24h,多為6—12h左右。調節池容量為日處理廢水量的15%—50%。
食品廢水處理工(gōng)藝(4)氣浮
氣浮主要用於除去食品工業廢水中的乳化油、表(biǎo)麵活性物質和其他懸浮固體。有真空式氣浮、加壓溶氣氣浮和散氣管(板)式氣浮。當廢水進入容器氣浮池之前,往(wǎng)水中投加化學混凝劑或助凝劑,可提高乳化油脂和膠(jiāo)體懸浮顆粒的去除率(lǜ)。據資料介紹,氣浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的(de)BOD5和SS。氣浮池HRT一般30min。
食品廢水處理工藝(5)沉澱
沉澱是用來除去原廢水中無機固體物和有機固體物,以及(jí)分離(lí)生物處理工藝中的固相和液相。用(yòng)沉砂池除去原廢水中的無機固體物;用(yòng)初沉池除去原廢水(shuǐ)中的有機(jī)固(gù)體物(wù);用二沉池(chí)分離生物處理工藝中的生物相和液相,沉砂池一般設在格柵和格篩之後(hòu)。為了清除(chú)廢水中無機固體物(wù)表麵的有機物,避免廢水中有機固(gù)體物在沉砂池中產生沉澱,可采用曝氣沉砂池。采用初沉(chén)池可降(jiàng)低後續工藝的負荷。初沉池除去懸浮固體的效果與(yǔ)加工的原料和產品有關。按池中的水流方向分為平流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱(diàn)池。為了提高沉澱池的沉澱效率,可(kě)在沉澱池內設(shè)置平行的(de)斜板或斜管而成斜板(管)沉澱池。一般沉(chén)澱(diàn)時間1.5—2.0h。
食品工業原料廣泛(fàn),製品種類繁多,加工過(guò)程要使用大量水,因(yīn)此有很多廢物作為汙水的形式排放(fàng)。排出廢水的(de)水量、水質差異很大。
食品廠汙水中主要汙染物有:
(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮(pí)、碎肉、禽羽等(děng)
(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、澱粉、膠體物質等
(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等
(4)原料夾帶(dài)的泥砂及其(qí)他有機物等
(5)致病菌毒等
對食品加工廢水的處理一般采用物化法(氣浮、混凝沉澱、吸附等(děng)),但其去除效率不穩定、運行費用高、 管 理操作不便。近年來也有以好氧法為主的處理技術(shù),對有機物的去(qù)除雖較好,但其運行(háng)費用較(jiào)高。經過在多個(gè)的多種食品生產廢 處(chù)理中的應用表(biǎo)明,該工藝(yì)處理效率(lǜ)高、運行費用低、投資較少、操作 管 理非常簡便。
對於進行廢水治理的食(shí)品廠(chǎng)家來說,需要的是投資少、運行費用低、運行穩定、處理效果好(hǎo)、操(cāo)作管(guǎn)理簡便的處理工藝。