中小城鎮中分布著大量的食(shí)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,但是產生的廢水水質惡劣,廢水量不斷增加,對環(huán)境危害十分嚴重。食品工業包括飲料工業是耗水大戶,這些耗用的水僅少部分用於食品生產本身,大部分(fèn)是用於食品生產過程洗滌和清潔的,因此完全可以將這些廢(fèi)水加以回收利用。基本上以糧食為主要原料的發(fā)酵工業所產(chǎn)生的汙染物主要是由(yóu)於糧食未被充(chōng)分利用(yòng)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(chǎn)品。
現代(dài)廢水處理技術分三類:物理(lǐ)處理法,化學處(chù)理法,生物化學處(chù)理法。物理處理法包括:沉澱法,過濾法,離心(xīn)分離法,浮(fú)選法;化學處理法包括(kuò):混凝法,中和法,氧化還原(yuán)法,電(diàn)解法,萃取法,吹脫法,吸附法,電滲析(xī)法,反滲(shèn)透法;生物化學處(chù)理法:活性汙泥法,生物膜法氧化塘法(fǎ),土(tǔ)地處(chù)理法。另(lìng)外還有一些新技術(shù),如酶促降解法,有效降解菌的應用,超聲波技術(shù)的應用,磁分離法,超臨界水氧化法,電極(jí)生物膜法等。
一、化學處理法
食品廢(fèi)水處(chù)理工(gōng)藝(1)氧化還(hái)原
化學(xué)氧化還(hái)原是轉化廢水中汙染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態(tài)的無機物和有機物,通過化學反應被氧化或(huò)還原為(wéi)微毒或(huò)無毒的物質,或者(zhě)轉化成容易與水分離的形態,從而達到處理的目的。
食品廢水(shuǐ)處理工藝(2)混凝(níng)法
食品工業廢水處理(lǐ)中(zhōng)所用(yòng)的化(huà)學處理工藝主要是混凝法。混凝法不能(néng)單獨使用,與物理處理工藝的沉澱、澄(chéng)清法或氣浮法結(jié)合使用(yòng),構成混凝沉澱或混凝氣浮,混凝沉澱可作(zuò)為生物處理的預處理,也可作為生物處理後的(de)深度處理。
混凝沉澱法是水處理的一個重要方法。對(duì)於一些膠體顆粒較小、或是一些膠體溶液,難以或不能發生沉降的廢水加入化學混凝劑,使其形成易沉降的大顆粒(lì)而去除。廢水中呈膠體狀態的蛋白質和多糖類物質,經加藥混凝沉澱即有較好的去除(chú)效果。
常用(yòng)的藥劑有:石灰、硫酸亞鐵、三氯化鐵和硫酸鋁等。石(shí)灰(huī)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(dìng)。
食(shí)品廢水處理工藝(3)離(lí)子交(jiāo)換
離子交換主要是利用離子交換劑對水中存在的有害離子(包括有機的及無機的)進行(háng)交換去除的方法。
二、生物處理法
生物化學處理法是有機廢水處(chù)理係統中重要的過程之一。在食品工業的廢(fèi)水處理中,生物處理工(gōng)藝可分為好氧(yǎng)工藝、厭(yàn)氧工藝、穩定塘、土地處(chù)理以及由(yóu)上述工藝的結合而形(xíng)成的各種各樣的組(zǔ)合工藝。食品廢水(shuǐ)是有機廢水,生物法是(shì)主要(yào)的(de)二級處理工藝,目的在於降解COD、BOD5。
好氧生物處(chù)理工(gōng)藝根據所(suǒ)利用的(de)微生物的生長形式分為(wéi)活性汙泥工藝和膜(mó)法工藝。前者包括(kuò)傳統活性(xìng)汙泥法、階段曝(pù)氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣法、氧(yǎng)化溝、間歇活性汙泥法(SBR)等(děng)。後者包括生物濾池、塔(tǎ)式(shì)生物濾(lǜ)池、生物轉盤、活(huó)性生物濾池、生物接觸氧化法、好氧流化床等。一般好氧處理對低濃度廢水效(xiào)果較好。
厭氧生物處理工藝適用於(yú)食品工業廢水,主要原因是廢水中含易生物降解的高濃度有機物,且無毒性。此外,厭氧處(chù)理動力消耗低,產生的沼氣可作為能源,生成的(de)剩餘汙泥量少,厭氧處理係統全(quán)部密閉,利於(yú)改善環境衛生,可以(yǐ)季節性或間(jiān)歇性運轉,汙泥可長期儲(chǔ)存。
三、物理處理法
物理處理法是指應用物理作用改變廢水成分的處理(lǐ)方法。用於食品工業廢水處理的物理處理法有(yǒu)篩濾、撇除(chú)、調節、沉澱(diàn)、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用於預處理,後(hòu)三種主要(yào)用於深度處理。
食品廢(fèi)水處(chù)理工藝(1)撇除
某些食品工業廢水中含有大量的油脂,這些(xiē)油脂在進入(rù)生物處理工藝前予以除去,否則會造成管(guǎn)道、水(shuǐ)泵和一些設備的堵塞,還會對生物(wù)處(chù)理工藝造成一定的影響(xiǎng)。此外,油脂除去並回收又有較大的經濟價值。
廢水中的油脂根據其物理狀態(tài)可分為遊離漂浮狀和乳化狀兩大類。通常隔油池除去漂浮(fú)狀油(yóu)脂。隔油池對漂浮狀油(yóu)脂的去處率可達90%以上。如果處(chù)理(lǐ)流程中設(shè)有調節池或沉澱池,則隔油池可與調節池或初沉池合用統一構築(zhù)物,可節省投資和占地。對小型處理係統,可設油水分離器撇油。具體(tǐ)參見
食品廢水處理工藝(2)篩濾
篩濾是預處理中使用廣泛的一種方法。主要作用是從廢水中(zhōng)分離出較粗的分散性懸浮固(gù)體物。所用的設備有格柵(shān)和格篩。格柵攔截較(jiào)粗的懸浮固體,其作用是保護水泵和後續處理設(shè)備。食品工(gōng)業廢水(shuǐ)中常用的格篩有(yǒu)固定篩、轉動篩和震動篩等,格篩常(cháng)用的孔(kǒng)徑是10—40目。
食品廢水處理工藝(3)調節
對於(yú)水質水量變化幅(fú)度大的食品工(gōng)業廢水,常設置調節池對廢水的水質和水量進(jìn)行調節,調節時間一般為6—24h,多為6—12h左右。調節池容量為(wéi)日處理廢水量的15%—50%。
食品廢水處(chù)理工藝(4)氣浮(fú)
氣浮主要用(yòng)於除去(qù)食品工業廢水中的乳化油、表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(fú)。當廢水(shuǐ)進入容器氣浮池之前,往水(shuǐ)中(zhōng)投加化學混凝劑或(huò)助凝劑,可提(tí)高乳化油脂(zhī)和膠體懸(xuán)浮顆粒的去除率。據資料介紹,氣浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。氣浮池HRT一般30min。
食品廢水(shuǐ)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,以及分(fèn)離生物處理工藝中的(de)固相和液相。用(yòng)沉砂池除(chú)去原廢水中(zhōng)的無機固體物;用初(chū)沉池除去原廢(fèi)水中的有機(jī)固體物;用二沉池分離生(shēng)物處理工藝中的生(shēng)物相和液相,沉砂池一般設在格柵(shān)和格篩之後。為了清除廢水中無機(jī)固體物表麵的有機物,避免廢水中有機固體物在沉砂池中產生(shēng)沉澱,可采(cǎi)用曝氣沉砂池。采用初沉池可降低後續工藝的負荷。初(chū)沉池(chí)除去懸浮(fú)固(gù)體的效果與加工的原料和產品有關。按(àn)池中的水流方向分(fèn)為平(píng)流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱池。為(wéi)了提高沉澱池的沉澱效率,可在沉(chén)澱池(chí)內設置平行的斜板或斜管而成斜板(管(guǎn))沉澱池。一般沉澱(diàn)時間1.5—2.0h。
食品工業原料(liào)廣泛,製品種(zhǒng)類繁多,加工過程(chéng)要使用大(dà)量水,因此有很多廢(fèi)物作為汙水的形式排放(fàng)。排出(chū)廢水(shuǐ)的水量、水質差異很大。
食品(pǐn)廠汙水中主要汙染(rǎn)物有:
(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜(cài)葉、果皮(pí)、碎肉、禽羽(yǔ)等
(2)懸浮在(zài)廢水(shuǐ)中的物質(zhì)有油脂、蛋白(bái)質、澱粉、膠體物質等
(3)溶解在廢水中的酸(suān)、堿、鹽、糖類(lèi)等
(4)原料夾帶的(de)泥砂及其他(tā)有機物等
(5)致病菌毒等
對食品加工廢水的處理(lǐ)一般采用物化法(氣浮、混凝(níng)沉澱(diàn)、吸附等),但其去除效率不穩定、運行費用高(gāo)、 管(guǎn) 理(lǐ)操作不(bú)便。近年來也有以好(hǎo)氧法為主的處理技術,對有機物的去(qù)除雖較好,但其(qí)運行費用較高。經過在多個的多種食品生產(chǎn)廢 處理中(zhōng)的應用(yòng)表明,該工藝處理效率(lǜ)高(gāo)、運(yùn)行費用低(dī)、投資較少、操作 管 理非常簡便。
對於進行廢水治理的食品廠家來說,需(xū)要的是投資少、運行費用低、運行穩定、處理效果好、操作(zuò)管理簡便的處理工藝。