食品工業廢水處理方法探析

1. 食品工業廢水分類及水質特性

食品工業是以農、牧、漁、林業產品為主要原料進行加工的工業。食品工業包括許多與飲食有關的行業，有不同的分類方法。若按所用原料分類，可分為：肉與肉制品工業；禽蛋加工工業；水產品加工工業；制糖工業；水果蔬菜加工工業；淀粉工業；食用油脂工業；乳制品工業；含酒精飲料工業；無酒精飲料工業；調味品及添加劑工業等。食品加工業都是以水作為工業用水和清洗用水。用水量很大，廢水排放量也很大。例如，生產每噸糖耗水150 t；每噸啤酒耗水35 t；每噸罐頭耗水100 t；每噸味精耗水1000 t；每噸飲料耗水100 t；每噸酒精耗水200 t等等。

食品工業廢水主要來自三個生產工段。

（1）原料清洗工段。大量砂土雜物、葉、皮、鱗、肉、羽、毛等進入廢水中，使廢水中含大量懸浮物。

（2）生產工段。原料中很多成分在加工過程中不能全部利用，未利用部分進入廢水，使廢水含大量有機物。

（3）成形工段。為增加食品色、香、味，延長保存期，使用了各種食品添加劑，一部分流失進入廢水，使廢水化學成分復雜。

食品廢水的水量水質特性主要體現在6個方面：

（1）廢水量大小不一，食品工業從家庭工業的小規模到各種大型工廠，產品品種繁多，其原料、工藝、規模等差別很大，廢水量從數m3/d到數千m3/d不等。

（2）生產隨季節變化，廢水水質水量也隨季節變化。

（3）食品工業廢水中可降解成分多，對于一般食品工業，由于原料來源于自然界有機物質，其廢水中的成分也以自然有機物質為主，不含有毒物質，故可生物降解性好，其bod5/cod高達0.84。

（4）廢水中含各種微生物，包含致病微生物，廢水易腐敗發臭。

（5）高濃度廢水多。

（6）廢水中氮、磷含量高。

2．食品工業廢水處理方法

2.1  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方法。用于食品工業廢水處理的物理處理法有篩濾、撇除、調節、沉淀、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用于預處理或一級處理，后三種主要用于深度處理。

（1）篩濾

篩濾是預處理中使用最廣泛的一種方法。主要作用是從廢水中分離出較粗的分散性懸浮固體物。所用的設備有格柵和格篩。格柵攔截較粗的懸浮固體，其作用是保護水泵和后續處理設備。食品工業廢水中常用的格篩有固定篩、轉動篩和震動篩等，格篩最常用的孔徑是10—40目。

（2）撇除

某些食品工業廢水中含有大量的油脂，這些油脂必須在進入生物處理工藝前予以除去，否則會造成管道、水泵和一些設備的堵塞，還會對生物處理工藝造成一定的影響。此外，油脂除去并回收又有較大的經濟價值。

廢水中的油脂根據其物理狀態可分為游離漂浮狀和乳化狀兩大類。通常隔油池除去漂浮狀油脂。隔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淀池，則隔油池可與調節池或初沉池合用統一構筑物，可節省投資和占地。對小型處理系統，可設油水分離器撇油。

（3）調節

對于水質水量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%。

（4）沉淀

沉淀是用來除去原廢水中無機固體物和有機固體物，以及分離生物處理工藝中的固相和液相。用沉砂池除去原廢水中的無機固體物；用初沉池除去原廢水中的有機固體物；用二沉池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后。為了清除廢水中無機固體物表面的有機物，避免廢水中有機固體物在沉砂池中產生沉淀，可采用曝氣沉砂池。采用初沉池可降低后續工藝的負荷。初沉池除去懸浮固體的效果與加工的原料和產品有關。按池中的水流方向分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池。為了提高沉淀池的沉淀效率，可在沉淀池內設置平行的斜板或斜管而成斜板（管）沉淀池。一般沉淀時間1.5—2.0h。

（5）氣浮

氣浮主要用于除去食品工業廢水中的乳化油、表面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，往水中投加化學混凝劑或助凝劑，可提高乳化油脂和膠體懸浮顆粒的去除率。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。

（6）其他處理工藝

對二級處理出水進行深度處理，常用的方法是過濾，可采用砂濾池或復合濾料濾池。按濾速大小分慢速砂濾池和快濾池。一般單層砂濾池的濾速為8～12m/h。

2.2  化學處理法

化學處理法是指應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質，使廢水得到凈化。污染物在經過化學處理過程后改變了化學本性，處理過程中總是伴隨著化學變化。用于食品工業廢水的化學處理法有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。

（1）混凝法

食品工業廢水處理中所用的化學處理工藝主要是混凝法。混凝法不能單獨使用，必須與物理處理工藝的沉淀、澄清法或氣浮法結合使用，構成混凝沉淀或混凝氣浮，混凝沉淀可作為生物處理的預處理，也可作為生物處理后的深度處理。

混凝沉淀法是水處理的一個重要方法。對于一些膠體顆粒較小、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，使其形成易于沉降的大顆粒而去除。廢水中呈膠體狀態的蛋白質和多糖類物質，經加藥混凝沉淀即有較好的去除效果。

常用的藥劑有：石灰、硫酸亞鐵、三氯化鐵和硫酸鋁等。石灰一般不單獨使用，常與其他藥劑配合使用，最佳投藥量和ph值宜通過試驗確定。

（2）氧化還原

化學氧化還原是轉化廢水中污染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態的無機物和有機物，通過化學反應被氧化或還原為微毒或無毒的物質，或者轉化成容易與水分離的形態，從而達到處理的目的

（3）離子交換

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）進行交換去除的方法。

2.3  生物處理法

生物化學處理法是有機廢水處理系統中最重要的過程之一。在食品工業的廢水處理中，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，目的在于降解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為活性污泥工藝和膜法工藝。前者包括傳統活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣法、氧化溝、間歇活性污泥法（sbr）等。后者包括生物濾池、塔式生物濾池、生物轉盤、活性生物濾池、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果較好。

厭氧生物處理工藝適用于食品工業廢水，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，厭氧處理動力消耗低，產生的沼氣可作為能源，生成的剩余污泥量少，厭氧處理系統全部密閉，利于改善環境衛生，可以季節性或間歇性運轉，污泥可長期儲存。

3．結束語

總之，在食品工業廢水處理過程中，要根據不同的情況，采取不同的處理方法，這樣才能取得事半功倍的效果。

 參考文獻：

[1] 唐受印,戴友芝,劉忠義,周作明.食品工業廢水處理.化學工業出版社,2001

[2] 李燕城.水處理實驗技術.中國建筑工業出版社,1989