由于食品種類(lèi)繁多,原料來(lái)源廣泛,食品工業(yè)廢水具有懸浮物、油脂含量高,重金屬離子多,COD和BOD數值大,誰(shuí)知和水量變化幅度大,氮、磷化合物含量高,某些情況下水溫也較高等特點(diǎn)。污水處理工藝分成一級處理、二級處理和三級處理。對于食品工業(yè)污水,一級處理一般是采用固液分離技術(shù)去除污水中的懸浮物和漂浮物;二級處理是主要處理過(guò)程,一般采用生物處理技術(shù)去除水中有機物等有毒物質(zhì),一般采用膜處理法、強氧化劑等技術(shù)將污水進(jìn)一步進(jìn)化。
食品廢水在處理過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生污泥、廢油、廢酸、廢堿、加工過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)植物廢棄物也應該進(jìn)行無(wú)害化處理。
食品加工廢水主要來(lái)自三個(gè)生產(chǎn)工段。
(1)原料清洗工段。大量砂土雜物、葉、皮、鱗、肉、羽、毛等進(jìn)入廢水中,使廢水中含大量懸浮物。
(2)生產(chǎn)工段。原料中很多成分在加工過(guò)程中不能全部利用,未利用部分進(jìn)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(cháng)保存期,使用了各種食品添加劑,一部分流失進(jìn)入廢水,使廢水化學(xué)成分復雜。
食品加工廢水的水量水質(zhì)特性主要體現在6個(gè)方面:
(1)生產(chǎn)隨季節變化,廢水水質(zhì)水量也隨季節變化。
(2)廢水量大小不一,食品工業(yè)從家庭工業(yè)的小規模到各種大型工廠(chǎng),產(chǎn)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。
(3)食品工業(yè)廢水中可降解成分多,對于一般食品工業(yè),由于原料來(lái)源于自然界有機物質(zhì),其廢水中的成分也以自然有機物質(zhì)為主,不含有毒物質(zhì),故可生物降解性好,其BOD5/COD高達0.84。
(4)高濃度廢水多。
(5)廢水中含各種微生物,包含致病微生物,廢水易腐敗發(fā)臭。
(6)廢水中氮、磷含量高。
選擇食品排放污水處理工藝,不僅要考慮污水中有害物質(zhì)的組成,而且要了解排出污水水質(zhì)、水量的瞬間變化情況,這些對選擇污水處理工藝、設備和日后運行管理都很重要。
食品加工廢水中較大懸浮物和油脂可以采用懸浮分離技術(shù)去除,以SS值表示的水中懸浮物(包括膠體)可以采用固液分離技術(shù)去除;污水中以COD、BOD等表示的有害物質(zhì)可以采用生物處理技術(shù)去除;處理后的水要經(jīng)過(guò)消毒處理才能排放,生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥要進(jìn)行脫水排放。
綜上所述,食品加工廢水處理的典型工藝流程圖如下:
污水→懸浮分離→調節池→生物處理→沉淀(過(guò)濾)→消毒→達標排放
↓
污泥處理
一、食品加工廢水處理方法
1 物理處理法
物理處理法是指應用物理作用改變污水成分的處理方法。用于食品工業(yè)污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(guò)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。
食品加工廢水處理(1)撇除
某些食品工業(yè)污水中含有大量的油脂,這些油脂必須在進(jìn)入生物處理工藝前予以除去,否則會(huì )造成管道、水泵和一些設備的堵塞,還會(huì )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(jīng)濟價(jià)值。
污水中的油脂根據其物理狀態(tài)可分為游離漂浮狀和乳化狀兩大類(lèi)。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。
食品加工廢水處理(2)其他處理工藝
對二級處理出水進(jìn)行深度處理,常用的方法是過(guò)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。
食品加工廢水處理(3)篩濾
篩濾是預處理中使用最廣泛的一種方法。主要作用是從污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(yè)污水中常用的格篩有固定篩、轉動(dòng)篩和震動(dòng)篩等,格篩最常用的孔徑是10—40目。
食品加工廢水處理(4)沉淀
沉淀是用來(lái)除去原污水中無(wú)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。用沉砂池除去原污水中的無(wú)機固體物;用初沉池除去原污水中的有機固體物;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。為了清除污水中無(wú)機固體物表面的有機物,避免污水中有機固體物在沉砂池中產(chǎn)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(chǎn)品有關(guān)。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(shí)間1.5—2.0h。
食品加工廢水處理(5)調節
對于水質(zhì)水量變化幅度大的食品工業(yè)污水,常設置調節池對污水的水質(zhì)和水量進(jìn)行調節,調節時(shí)間一般為6—24h,多為6—12h左右。調節池容量為日處理污水量的15%—50%。
食品加工廢水處理(6)氣浮
氣浮主要用于除去食品工業(yè)污水中的乳化油、表面活性物質(zhì)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。當污水進(jìn)入容器氣浮池之前,往水中投加化學(xué)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。
2 化學(xué)處理法
化學(xué)處理法是指應用化學(xué)原理和化學(xué)作用將污水中的污染物成分轉化為無(wú)害物質(zhì),使污水得到凈化。污染物在經(jīng)過(guò)化學(xué)處理過(guò)程后改變了化學(xué)本性,處理過(guò)程中總是伴隨著(zhù)化學(xué)變化。用于食品工業(yè)污水的化學(xué)處理法有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。
食品加工廢水處理(1)氧化還原
化學(xué)氧化還原是轉化污水中污染物的有效方法。污水中呈溶解狀態(tài)的無(wú)機物和有機物,通過(guò)化學(xué)反應被氧化或還原為微毒或無(wú)毒的物質(zhì),或者轉化成容易與水分離的形態(tài),從而達到處理的目的。
食品加工廢水處理(2)混凝法
食品工業(yè)污水處理中所用的化學(xué)處理工藝主要是混凝法;炷ú荒軉为毷褂,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(gè)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(fā)生沉降的污水加入化學(xué)混凝劑,使其形成易于沉降的大顆粒而去除。污水中呈膠體狀態(tài)的蛋白質(zhì)和多糖類(lèi)物質(zhì),經(jīng)加藥混凝沉淀即有較好的去除效果。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
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(guò)試驗確定。
食品加工廢水處理(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(wú)機的)進(jìn)行交換去除的方法。
3 生物處理法
生物化學(xué)處理法是有機污水處理系統中最重要的過(guò)程之一。在食品加工廢水處理中,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。食品污水是有機污水,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(cháng)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(shí)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(pán)、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污水效果較好。
厭氧生物處理工藝適用于食品加工廢水處理,主要原因是污水中含易生物降解的高濃度有機物,且無(wú)毒性。此外,厭氧處理動(dòng)力消耗低,產(chǎn)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(huán)境衛生,可以季節性或間歇性運轉,污泥可長(cháng)期儲存。