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(duì)農(nóng)、林、牧與漁業(yè)原料進(jìn)行人為調(diào)制加工而形成的一種可以食用的產(chǎn)品的行業(yè)。食品工業(yè)廢水普遍存在氨氮高、含油高、鹽分高、食品添加劑污染嚴(yán)重與懸浮物指標(biāo)偏大等特征，而且污染物的濃度較高，雖然現(xiàn)在企業(yè)大都建有自己的污水處理系統(tǒng)，但是污水全部匯合排入城鎮(zhèn)或園區(qū)污水處理系統(tǒng)后，總的污染量依然很大，導(dǎo)致末端污水處理的負(fù)荷很大。

　　1.2 食品工業(yè)廢水來源

　　食品企業(yè)產(chǎn)生的污水主要來自食品加工中原輔材料、添加物及包裝材料的加工處理等。食品生產(chǎn)加工過程中原料浸泡、清洗、消毒、熬制、冷卻與香辛料添加，設(shè)備設(shè)施及包裝物的清洗，日常生活用水等環(huán)節(jié)，都會(huì)產(chǎn)生大量高濃度的污水。

　　1.3 食品工業(yè)廢水污染原因

　　食品在生產(chǎn)加工過程中造成污染的主要原因有以下2個(gè)。

　　1.3.1 食品添加劑污染

　　人工化學(xué)合成的食品添加劑大多難以降解，即便經(jīng)過多重凈化處理，效果仍然不佳。在生產(chǎn)過程中大量的添加劑殘留在污水中，部分污染物進(jìn)入自然界后，要經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間才能充分消解轉(zhuǎn)化，在自然界中會(huì)不斷危害環(huán)境，另外某些醬類、肉類制品在生產(chǎn)加工過程中，會(huì)大量投加食用鹽，導(dǎo)致污水氯化物超標(biāo)，加大了污水處理難度。

　　1.3.2 食材自身污染

　　食品加工過程中，各種食用原材料使用量極大，這些原材料本身含有的大量蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等物質(zhì)也隨加工過程進(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)生的廢水如若直接外排，大量的有機(jī)物、氨氮、脂肪與各種懸浮物等會(huì)直接沖入自然水中。水中各種雜質(zhì)混合，嚴(yán)重阻擋光線進(jìn)入水中，影響水生植物的光合作用，并且有機(jī)物質(zhì)分解會(huì)大量消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水生生物缺氧死亡腐爛，產(chǎn)生臭氣，水環(huán)境被污染，生態(tài)環(huán)境被破壞。

　　(2)食品加工過程中，一些色素類物質(zhì)、非法添加劑會(huì)大量殘留在廢水中，造成水體透光度低，嚴(yán)重影響水生生物的光合作用，并且金屬物質(zhì)、芳香族物質(zhì)等成分也會(huì)對(duì)水生生物造成毒害作用。

　　(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，長(zhǎng)期與食品摩擦接觸，其中的金屬元素必定會(huì)溶入食品，并進(jìn)入廢水中。如果大量這類廢水不經(jīng)處理直接流入河中或者農(nóng)田，必定對(duì)河中生物產(chǎn)生毒害作用，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的種植造成影響。

　　(4)如果食品企業(yè)產(chǎn)生的廢水不經(jīng)過處理直接外排，將破壞接納水體的平衡，降低凈化能力。下游污水處理站也將遭遇高負(fù)荷沖擊，輕者造成系統(tǒng)的效率下降，重者造成系統(tǒng)的崩潰停轉(zhuǎn)，后果不可估量。

　　2、食品行業(yè)廢水處理工藝

　　廢水處理即通過一定的設(shè)備設(shè)施，結(jié)合物理、生化技術(shù)去除水中的有害污染物質(zhì)，使之達(dá)到可排放標(biāo)準(zhǔn)。不同的污水水質(zhì)、水量、是否回用以及接納水體等都決定著廢水處理方法[4]。

　　近年來環(huán)保科技經(jīng)過不斷的研發(fā)進(jìn)步，污水處理方法逐漸多樣化，針對(duì)各企業(yè)不同的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況和污水水質(zhì)可以采取不同的處理措施，目前比較常用的方法有物理處理法、好氧生物處理法、厭氧生物處理法等。

　　2.1 物理處理法

　　物理處理工藝主要包括格柵和調(diào)節(jié)池，主要作用是篩除、分離、調(diào)節(jié)與沉淀，去除食品工業(yè)廢水中的顆粒雜質(zhì)，并在一定程度上均勻廢水水質(zhì)。

　　2.2 MBR法

　　MBR法結(jié)合了物理膜分離技術(shù)與活性污泥降解技術(shù)，通過分離膜的過濾使固液態(tài)高度分離，再進(jìn)行有機(jī)物的降解除污。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，該方法占地面積小，出水水質(zhì)好，氨氮及有機(jī)物去除率高，該工藝可進(jìn)行微機(jī)自動(dòng)控制，操作管理簡(jiǎn)單。但是膜的造價(jià)成本以及運(yùn)行能耗相對(duì)較高，裝置容積負(fù)荷大，活性污泥產(chǎn)率低。

　　2.3 SBR法

　　SBR法由原始間歇式活性污泥法發(fā)展而來，主要是利用SBR對(duì)廢水進(jìn)行好氧、缺氧、厭氧的生物處理，以達(dá)到除磷脫氮的目的，該工藝的基建構(gòu)筑簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)行成本低，處理效率高，維護(hù)便捷，適于中小型企業(yè)的廢水處理。

　　2.4 UASB法

　　UASB法是由荷蘭開發(fā)的一種針對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理工藝。采用這種方法可以有效分解污水中的有機(jī)污染物，經(jīng)過處理后的水質(zhì)好。這種工藝占地面積不大、造價(jià)也不高、能耗低而且厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣可做燃料回收利用，但是抗負(fù)荷沖擊力較差，適合中小型企業(yè)的廢水處理。

　　2.5 AB法

　　AB法是利用吸附生物對(duì)廢水中的超標(biāo)元素進(jìn)行吸附降解，食品廢水的處理效率高，能在短時(shí)間內(nèi)能去除大部分有機(jī)污染物，工藝緊湊，投資小。但是對(duì)溶解性的氮磷化合物的去除效果不佳，處理后的污泥易黑易臭，出水水質(zhì)也較差。

　　2.6 ETTS法

　　ETTS處理系統(tǒng)是從英國(guó)引進(jìn)的一種生物降解技術(shù)。通過其建立的具有兩級(jí)生態(tài)系統(tǒng)的生化降解方法可以有效降低污水中的CODCr、BOD5、SS與氮磷，并且去除率高，操作靈活方便。實(shí)踐表明，ETTS法是食品工業(yè)中處理高濃度有機(jī)廢水的首選方案，該方法在運(yùn)行費(fèi)用、操作管理、廢水資源化、處理效率、出水水質(zhì)穩(wěn)定性、清潔環(huán)境與美化景觀等方面均具有優(yōu)勢(shì)，是近年來國(guó)際公認(rèn)的有前景的新型技術(shù)處理系統(tǒng)。

　　3、廢水處理措施及回收利用

　　①企業(yè)應(yīng)該強(qiáng)化自身環(huán)保意識(shí)，不能亂排亂放，在自己的廠區(qū)污水處理站做好廢水的收集處理工作，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進(jìn)行處理。

　　②提高處理系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，對(duì)控制系統(tǒng)采用儀表自動(dòng)化控制，設(shè)定好系統(tǒng)的控制參數(shù)，以微機(jī)操控，不僅能提高效率，還能減少人為操作的失誤，確保污水處理的穩(wěn)定性、高效率。

　?、劭紤]資源的回收復(fù)用，提高資源的利用率，進(jìn)行多級(jí)處理，加大污水的凈化程度，降低末端的處理負(fù)荷。例如對(duì)廢水中的重金屬、油污廢酸可分類分步驟處理再回收，有機(jī)物分解中產(chǎn)生的沼氣亦可以作為燃料收集，在降低污染指標(biāo)的同時(shí)，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利益。

　　4、廢水處理的效益

　　食品企業(yè)的廢水處理與利用降低了對(duì)環(huán)境的污染破壞，提高了水資源的利用率，經(jīng)凈化處理的水資源可以應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和生活中，大大緩解了用水困難這一難題，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)污水的有效控制與處理減少了環(huán)保部門、政府、居民與企業(yè)之間的矛盾，緩解了社會(huì)壓力，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境效益與企業(yè)效益雙贏。