食品工業(yè)廢水分類及水質(zhì)特性食品工業(yè)是以農(nóng),、牧,、漁、林業(yè)產(chǎn)品為主要原料進(jìn)行加工的工業(yè),。食品工業(yè)包括許多與飲食有關(guān)的行業(yè),,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(yè),;禽蛋加工工業(yè);水產(chǎn)品加工工業(yè),;制糖工業(yè),;水果蔬菜加工工業(yè);淀粉工業(yè),;食用油脂工業(yè),;乳制品工業(yè);含酒精飲料工業(yè),;無(wú)酒精飲料工業(yè),;調(diào)味品及添加劑工業(yè)等。食品加工業(yè)都是以水作為工業(yè)用水和清洗用水,。用水量很大,,廢水排放量也很大。例如,,生產(chǎn)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(yè)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(jī)物,。
(3)成形工段。為增加食品色,、香,、味,延長(zhǎng)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(fù)雜,。
食品廢水的水量水質(zhì)特性主要體現(xiàn)在6個(gè)方面:
(1)廢水量大小不一,,食品工業(yè)從家庭工業(yè)的小規(guī)模到各種大型工廠,產(chǎn)品品種繁多,,其原料,、工藝、規(guī)模等差別很大,,廢水量從數(shù)m3/d到數(shù)千m3/d不等,。
(2)生產(chǎn)隨季節(jié)變化,廢水水質(zhì)水量也隨季節(jié)變化,。
(3)食品工業(yè)廢水中可降解成分多,,對(duì)于一般食品工業(yè),由于原料來(lái)源于自然界有機(jī)物質(zhì),,其廢水中的成分也以自然有機(jī)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(dá)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(fā)臭,。
(5)高濃度廢水多。
(6)廢水中氮,、磷含量高,。
食品工業(yè)廢水處理方法
物理處理法
物理處理法是指應(yīng)用物理作用改變廢水成分的處理方法。用于食品工業(yè)廢水處理的物理處理法有篩濾、撇除,、調(diào)節(jié),、沉淀、氣浮,、離心分離,、過(guò)濾、微濾等,。前五種工藝多用于預(yù)處理或一級(jí)處理,,后三種主要用于深度處理。
(1)篩濾
篩濾是預(yù)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(shè)備有格柵和格篩,。格柵攔截較粗的懸浮固體,,其作用是保護(hù)水泵和后續(xù)處理設(shè)備。食品工業(yè)廢水中常用的格篩有固定篩,、轉(zhuǎn)動(dòng)篩和震動(dòng)篩等,,格篩最常用的孔徑是10—40目。
(2)撇除
某些食品工業(yè)廢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(shè)備的堵塞,,還會(huì)對(duì)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(jì)價(jià)值,。
廢水中的油脂根據(jù)其物理狀態(tài)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(duì)漂浮狀油脂的去處率可達(dá)90%以上,。如果處理流程中設(shè)有調(diào)節(jié)池或沉淀池,,則隔油池可與調(diào)節(jié)池或初沉池合用統(tǒng)一構(gòu)筑物,可節(jié)省投資和占地,。對(duì)小型處理系統(tǒng),,可設(shè)油水分離器撇油。
(3)調(diào)節(jié)
對(duì)于水質(zhì)水量變化幅度大的食品工業(yè)廢水,,常設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)廢水的水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié),,調(diào)節(jié)時(shí)間一般為6—24h,多為6—12h左右,。調(diào)節(jié)池容量為日處理廢水量的15%—50%,。
(4)沉淀
沉淀是用來(lái)除去原廢水中無(wú)機(jī)固體物和有機(jī)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(wú)機(jī)固體物,;用初沉池除去原廢水中的有機(jī)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(shè)在格柵和格篩之后,。為了清除廢水中無(wú)機(jī)固體物表面的有機(jī)物,,避免廢水中有機(jī)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(xù)工藝的負(fù)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(nèi)設(shè)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。
(5)氣浮
氣浮主要用于除去食品工業(yè)廢水中的乳化油,、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(dāng)廢水進(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(jù)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(duì)二級(jí)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(fù)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。
化學(xué)處理法
化學(xué)處理法是指應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),,使廢水得到凈化,。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)程中總是伴隨著化學(xué)變化,。用于食品工業(yè)廢水的化學(xué)處理法有中和,、混凝、電解,、氧化還原,、離子交換、膜分離法等。
(1)混凝法
食品工業(yè)廢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?dú)使用,必須與物理處理工藝的沉淀,、澄清法或氣浮法結(jié)合使用,,構(gòu)成混凝沉淀或混凝氣浮,混凝沉淀可作為生物處理的預(yù)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(duì)于一些膠體顆粒較小,、或是一些膠體溶液,,難以或不能發(fā)生沉降的廢水加入化學(xué)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(tài)的蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì),,經(jīng)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(dú)使用,,常與其他藥劑配合使用,投藥量和pH值宜通過(guò)試驗(yàn)確定,。
(2)氧化還原
化學(xué)氧化還原是轉(zhuǎn)化廢水中污染物的有效方法,。廢水中呈溶解狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)被氧化或還原為微毒或無(wú)毒的物質(zhì),,或者轉(zhuǎn)化成容易與水分離的形態(tài),,從而達(dá)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(duì)水中存在的有害離子(包括有機(jī)的及無(wú)機(jī)的)進(jìn)行交換去除的方法。
生物處理法
生物化學(xué)處理法是有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中最重要的過(guò)程之一,。在食品工業(yè)的廢水處理中,,生物處理工藝可分為好氧工藝、厭氧工藝,、穩(wěn)定塘,、土地處理以及由上述工藝的結(jié)合而形成的各種各樣的組合工藝。食品廢水是有機(jī)廢水,,生物法是主要的二級(jí)處理工藝,,目的在于降解COD、BOD5,。
好氧生物處理工藝根據(jù)所利用的微生物的生長(zhǎng)形式分為活性污泥工藝和膜法工藝,。前者包括傳統(tǒng)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(zhuǎn)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(duì)低濃度廢水效果較好。
厭氧生物處理工藝適用于食品工業(yè)廢水,,主要原因是廢水中含易生物降解的高濃度有機(jī)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(tǒng)全部密閉,,利于改善環(huán)境衛(wèi)生,可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn),,污泥可長(zhǎng)期儲(chǔ)存,。
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