食品废水.docx

食品废水.docx

《食品废水.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品废水.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

食品废水

食品废水

食品工业污水主要来源于原料处理、洗涤、脱水、过滤、各种分离精制、脱酸、脱臭和蒸煮等食品加工生产过程。

污水中含有大量的蛋白质、有机酸和碳水化合物。

由于很多浮游生物的存在，水中溶解性有机物增加很快，容易产生腐殖质，并伴有难闻气体；同时这些污水中铜、亚铅、锰、铬等金属离子含量较多，细菌、大肠菌群也常有超过国家排放标准，所以食品工业污水要经过处理后才能排放。

一、食品工业废水来源及水质

表1-1食品工业废水来源及水质

加工厂类别

产品名称

原料

主要污染源

排水水质/（mg/l）

肉类加工厂

红肠、火腿、咸肉

（包括各种肉罐头）

禽肉、鱼肉、调料

原料处理设备、

水煮设备、冷却水

PH值：

5.5～7.5

BOD：

300～600

SS：

100～150

奶制品厂

奶油、干酪、酸乳酪、

奶粉、炼乳、各种加工奶、冰激凌

牛奶

设备和各器具清洗排水

PH值：

6.5～11

BOD：

50～400

SS：

70～150

水产品加工厂

鱼贝罐头、鱼贝类加工

制品、鱼粉、饲料、海产品肥料、骨粉肥料

鱼贝类、调料

原料处理设备、水煮设备、其他器具清洗排水、除臭设备排水

PH值：

6.6～8.5

BOD：

200～2000

SS：

150～1000

砂糖加工厂

砂糖、糖粒

原糖

过滤设备、冷却水

PH值：

6.0～8.0

BOD：

80～200

SS：

70～100

膨化粉、酵母、其他酵母合成剂制造厂

膨化粉、酵母和酵母合成剂

面粉、糖蜜

糖蜜发酵排水、清洗排水、杂排水

PH值：

6.0～9.0

BOD：

300～1200

面包糕点厂

各种面包、饼干和糕点

面粉、砂糖酵母等

清洗搅拌机和其他各种容器排水

PH值：

6.0～8.0

BOD：

200～600

饮料厂

汽水、柠檬汁、橙汁、果露

砂糖、碳酸

设备和各种容器清洗水

PH值：

6.0～12.0

BOD：

250～350

SS：

100～150

啤酒厂

啤酒

麦芽、酒花、碳酸

麦芽清洗设备和冷却水

PH值：

8.0～11.0

BOD：

200～800

SS：

210～350

清酒（日本人）厂

清酒

米

冲洗设备排水

PH值：

7.0～9.0

BOD：

50～300

SS：

100～200

酒厂

白酒、威士忌酒、白兰地酒、果酒、药酒

薯类、各种水果和米等

蒸馏后发酵排水、冲洗设备

PH值：

6.0～8.0

BOD：

600～900

SS：

600～2000

琼脂厂

琼脂（含工业用）

石花菜

原料处理设备、漂白洗水

PH值,：

1.0～14

BOD：

300～600

SS：

250～500

蔬菜、水果罐头和农产品加工厂

蔬菜水果罐头、腌（泡）菜、果酱、果冻、奶油花生、冷冻野菜

各种蔬菜和水果

原料处理设备、杀菌、冷却水

PH值：

1.0～12.0

BOD：

200～600

SS：

20～200

CL-:

2500～6000（腌菜）

调料厂

豆酱、酱油、食用氨基酸、谷氨酸苏打、辣酱油、西红柿酱、蔬菜调味汁、蛋黄酱、醋、香辣调料、咖喱粉

小麦、米和蔬菜

原料处理设备、洗涤设备、清洗排水

PH值：

6.0～8.0

BOD：

40～300

SS：

200～300

粮食加工厂

白米、面粉、荞麦粉、玉米粉、豆粉、黄豆面

小麦和大豆

原料处理设备、收集装置排水

PH值：

6.0～8.0

BOD：

20～400

SS：

400～600

食用油制造厂

食用油、色拉油、人造奶油、食用精制油脂

各种油

原油洗净设备、脱酸设备、冷却水

PH值：

1.4～7.0

BOD：

150～1100

SS：

90～100

淀粉厂

淀粉、玉米粉

红薯、马铃薯和玉米

原料处理设备、漂白设备

PH值：

6.0～8.0

BOD：

500～3000

SS：

3000

葡萄糖、麦芽糖制造厂

葡萄糖、麦芽糖

淀粉、麦芽

原料处理设备、漂白设备

PH值：

6.0～8.0

BOD：

1500～2000

SS：

1000～2500

面条制造厂

切面、挂面、荞麦面粉、手擀面、通心粉

小麦、面粉、荞麦

原料处理设备、水煮设备

PH值：

6.0～8.0

BOD：

250～600

豆馅制造厂

豆馅

小豆、杂豆

原料处理设备、沉淀设备、压滤设备

PH值：

5.0～8.0

BOD：

500～4000

SS：

250～5000

由于食品种类繁多，原料来源广泛，食品工业污水具有悬浮物、油脂含量高，重金属离子多，COD和BOD数值大，谁知和水量变化幅度大，氮、磷化合物含量高，某些情况下水温也较高等特点。

污水处理工艺分成一级处理、二级处理和三级处理。

对于食品工业污水，一级处理一般是采用固液分离技术去除污水中的悬浮物和漂浮物；二级处理是主要处理过程，一般采用生物处理技术去除水中有机物等有毒物质，一般采用膜处理法、强氧化剂等技术将污水进一步进化。

食品工业污水在处理过程中会产生污泥、废油、废酸、废碱、加工过程中产生的动植物废弃物也应该进行无害化处理。

选择食品工业排放污水处理工艺，不仅要考虑污水中有害物质的组成，而且要了解排出污水水质、水量的瞬间变化情况，这些对选择污水处理工艺、设备和日后运行管理都很重要。

食品工业废水中较大悬浮物和油脂可以采用悬浮分离技术去除，以SS值表示的水中悬浮物（包括胶体）可以采用固液分离技术去除；污水中以COD、BOD等表示的有害物质可以采用生物处理技术去除；处理后的水要经过消毒处理才能排放，生物处理过程中产生的污泥要进行脱水排放。

综上所述，食品工业污水的典型处理工艺流程图如下：

污水→悬浮分离→调节池→生物处理→沉淀（过滤）→消毒→达标排放

                                                       ↓

                                                   污泥处理

二、食品工业废水处理方法

1物理处理法

物理处理法是指应用物理作用改变废水成分的处理方法。

用于食品工业废水处理的物理处理法有筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮、离心分离、过滤、微滤等。

前五种工艺多用于预处理或一级处理，后三种主要用于深度处理。

（1）筛滤

筛滤是预处理中使用最广泛的一种方法。

主要作用是从废水中分离出较粗的分散性悬浮固体物。

所用的设备有格栅和格筛。

格栅拦截较粗的悬浮固体，其作用是保护水泵和后续处理设备。

食品工业废水中常用的格筛有固定筛、转动筛和震动筛等，格筛最常用的孔径是10—40目。

（2）撇除

某些食品工业废水中含有大量的油脂，这些油脂必须在进入生物处理工艺前予以除去，否则会造成管道、水泵和一些设备的堵塞，还会对生物处理工艺造成一定的影响。

此外，油脂除去并回收又有较大的经济价值。

废水中的油脂根据其物理状态可分为游离漂浮状和乳化状两大类。

通常隔油池除去漂浮状油脂。

隔油池对漂浮状油脂的去处率可达90%以上。

如果处理流程中设有调节池或沉淀池，则隔油池可与调节池或初沉池合用统一构筑物，可节省投资和占地。

对小型处理系统，可设油水分离器撇油。

（3）调节

对于水质水量变化幅度大的食品工业废水，常设置调节池对废水的水质和水量进行调节，调节时间一般为6—24h，多为6—12h左右。

调节池容量为日处理废水量的15%—50%。

（4）沉淀

沉淀是用来除去原废水中无机固体物和有机固体物，以及分离生物处理工艺中的固相和液相。

用沉砂池除去原废水中的无机固体物；用初沉池除去原废水中的有机固体物；用二沉池分离生物处理工艺中的生物相和液相，沉砂池一般设在格栅和格筛之后。

为了清除废水中无机固体物表面的有机物，避免废水中有机固体物在沉砂池中产生沉淀，可采用曝气沉砂池。

采用初沉池可降低后续工艺的负荷。

初沉池除去悬浮固体的效果与加工的原料和产品有关。

按池中的水流方向分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池。

为了提高沉淀池的沉淀效率，可在沉淀池内设置平行的斜板或斜管而成斜板（管）沉淀池。

一般沉淀时间1.5—2.0h。

（5）气浮

气浮主要用于除去食品工业废水中的乳化油、表面活性物质和其他悬浮固体。

有真空式气浮、加压溶气气浮和散气管（板）式气浮。

当废水进入容器气浮池之前，往水中投加化学混凝剂或助凝剂，可提高乳化油脂和胶体悬浮颗粒的去除率。

据资料介绍，气浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。

气浮池HRT一般30min。

（6）其他处理工艺

对二级处理出水进行深度处理，常用的方法是过滤，可采用砂滤池或复合滤料滤池。

按滤速大小分慢速砂滤池和快滤池。

一般单层砂滤池的滤速为8～12m/h。

2化学处理法

化学处理法是指应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化。

污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。

用于食品工业废水的化学处理法有中和、混凝、电解、氧化还原、离子交换、膜分离法等。

（1）混凝法

食品工业废水处理中所用的化学处理工艺主要是混凝法。

混凝法不能单独使用，必须与物理处理工艺的沉淀、澄清法或气浮法结合使用，构成混凝沉淀或混凝气浮，混凝沉淀可作为生物处理的预处理，也可作为生物处理后的深度处理。

混凝沉淀法是水处理的一个重要方法。

对于一些胶体颗粒较小、或是一些胶体溶液，难以或不能发生沉降的废水加入化学混凝剂，使其形成易于沉降的大颗粒而去除。

废水中呈胶体状态的蛋白质和多糖类物质，经加药混凝沉淀即有较好的去除效果。

常用的药剂有：

石灰、硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铝等。

石灰一般不单独使用，常与其他药剂配合使用，最佳投药量和pH值宜通过试验确定。

（2）氧化还原

化学氧化还原是转化废水中污染物的有效方法。

废水中呈溶解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒或无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。

（3）离子交换

离子交换主要是利用离子交换剂对水中存在的有害离子（包括有机的及无机的）进行交换去除的方法。

3生物处理法

生物化学处理法是有机废水处理系统中最重要的过程之一。

在食品工业的废水处理中，生物处理工艺可分为好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理以及由上述工艺的结合而形成的各种各样的组合工艺。

食品废水是有机废水，生物法是主要的二级处理工艺，目的在于降解COD、BOD5。

好氧生物处理工艺根据所利用的微生物的生长形式分为活性污泥工艺和膜法工艺。

前者包括传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、氧化沟、间歇活性污泥法（SBR）等。

后者包括生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、活性生物滤池、生物接触氧化法、好氧流化床等。

一般好氧处理对低浓度废水效果较好。

厌氧生物处理工艺适用于食品工业废水，主要原因是废水中含易生物降解的高浓度有机物，且无毒性。

此外，厌氧处理动力消耗低，产生的沼气可作为能源，生成的剩余污泥量少，厌氧处理系统全部密闭，利于改善环境卫生，可以季节性或间歇性运转，污泥可长期储存。

三、食品废水处理工程

（一）隔油—高效气浮—活性污泥工艺处理食品生产废水

1、废水水量及水质

废水来源为：

方便面生产废水:

100m3/d；饮料（PET）生产废水：

300m3/d；员工生活污水：

150m3/d。

设计废水水量为600m3/d。

生产工艺中产生的废水水质为：

生产废水与员工生活污水混合后，混合废水的水质为（设计水质）：

处理后的水质要求

该企业废水处理后排入市政污水处理厂，必须达到污水排入城市下水道的水质标准，即GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中三级标准，主要污染物最高允许排放浓度如下：

2、工艺流程

废水治理采用隔油-高效气浮-活性污泥处理工艺，工艺流程见附图。

3、主要构筑物及工艺参数

3.1隔油池

有效容积100m3，平面尺寸8.5m×4.0m，有效水深3.0m，水力停留时间6小时，采用人力定期捞除浮油。

3.2调节池

有效容积600m3，平面尺寸14.4m×8.0m，有效水深5.2m，水力停留时间24小时。

为加强水质调节和避免悬浮物沉积，调节池中设曝气搅拌措施，曝气量为3.0m3/（m2.h）。

3.3物化处理单元

①快混中和槽

快混中和池有效容积为4.5m3，平面尺寸1.5m×1.5m，有效水深2.0m，快混时间为10min，采用机械混合方式。

②慢混池

慢混池有效容积为8.55m3，平面尺寸3.0m×1.5m，有效水深1.9m，慢混时间为20min，采用机械混合方式。

③气浮系统

选用CF30型成套浅池高效气浮设备，接液部分为不锈钢，废水处理量为30m3/h，配用功率22kw。

3.4活性污泥池

活性污泥池有效容积为720m3，共三格，每格有效容积为240m3，平面尺寸12.0m×4.0m，有效水深5.0m。

设计采用容积负荷为0.45kgBOD/m3.d，污泥负荷为0.15kgBOD/kgMLVSS.d。

3.5沉淀池

沉淀池直径为6.0m，池深3.50m。

设计沉淀池的表面负荷为1.0m3/m2.h

3.6污泥贮池

污泥贮池有效容积73.5m3，平面尺寸3.5m×3.5m，有效水深3.0m，分成2格，各设搅拌机1台。

4、废水处理系统运行情况

4.1气浮系统运行情况

物化处理单元采用气浮工艺，通过投加絮凝剂（PAC）和助凝剂（PAM）使废水中动植物油等有机污染物形成絮体，并使废水中产生大量的微细气泡，促其粘附于杂质絮体颗粒上，形成比重小于水的浮体上浮水面，从而去除相当一部分动植物油等有机污染物，降低后续生化处理的负荷。

气浮PAC投加量为300PPM，PAM投加量为10PPM，此段CODcr的平均去除率为50%，SS的平均去除率为80%，动植物油的平均去除率为80%。

4.2生化段的运行情况

废水中相当一部分溶解性有机污染物是无法被物化法去除的，必须采用生化处理工艺来降解。

目前采用的生化处理工艺是以活性污泥法生物处理技术为主体，该方法处理工艺成熟，对污水中有机污染物去除率高。

4.2.1污泥接种

以城市污水处理厂活性污泥为菌种，其活性污泥SV30为15～20%，污泥浓度MLSS为2.5～3g/L，投入活性污泥曝气池中进行污泥接种。

曝气池中先灌满经物化处理后的污水，控制曝气池中污水CODcr浓度在500mg/L左右进行闷曝。

闷曝3～5天后开始小水量连续进水，每天检测曝气池出水的CODcr浓度和污泥SV30。

曝气池混合液经沉淀后，上清液排入集水井中，污泥不外排，这样，经过一段时间的培养和驯化后，污泥的活性增强，凝聚、沉降性能良好，曝气池混合液经30分钟沉淀后，污泥沉降比有30%左右，上清液清澈透明，这表明活性污泥已经培养成熟，即可投入正常运转。

4.2.2影响生化段的环境因素

（1）pH范围：

各种微生物都有它们适宜的pH范围，酸性太强（pH<6），真菌与细菌竟争并

占优势，处理效果降低；碱性太强（pH>9），微生物的生长繁殖将受到阻碍。

通过调试运行期间的观察和检测，生化段进水的pH范围控制在7.0～7.5最为适宜。

（2）溶解氧（DO）：

溶解氧的控制是生化段调试运行成败的关键环节。

调试期间，由于废水是

按一定比例递增进水，开始微生物繁殖量少，营养不足，DO始终偏高，曝气池中的溶解氧有时高达4～6mg/L。

针对此情况，每天采用间隔曝气，调节气水比5～8：

1，经过不断调整、检测，正常运行的DO值趋于稳定，正常运行时，活性污泥曝气池中的溶解氧为1～2mg/L，气水比控制在15～20：

1。

（3）活性污泥回流量和回流比：

活性污泥回流量是从二沉池补充到曝气池的污泥量，用Qr表示，回流比用r表示。

Qr是活性污泥系统的一个重要参数。

通过有效调节Qr可改变工艺运行状态，以保证运行的正常。

实际运行中，Q=25m3/h，Qr=10m3/h，r=40%。

（二）SBR—气浮工艺处理某食品生产废水

表1废水水质　　　　　　　　mg.L-1

项目

CODcr

BOD5

SS

动植物油

变化范围

500-3000

210-1080

120-3200

50-105

平均值

1400

600

800

41.0

1废水处理工艺

1.1工程特点

①废水主要来自半成品加工车间的食品原料清洗废水。

废水的主要成分为糖、淀粉、纤维素、动植物油等，属于可生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。

②可用地面积小。

本工程位于厂区东北角，在仓库后的一狭长区域，可用地面积约300m2。

1.2工艺流程

废水的BOD5／CODcr为0.4左右，可生化性较好。

传统活性污泥法一般需设置二沉池、污泥回流设施，其用地及投资均比采用SBR法高。

考虑到废水水质的不均匀性和季节性水量差异较大、可用地面积小等因数，本工程选用工艺简单、操作灵活的SBR工艺。

处理工艺流程见图1。

2主要处理构筑物及其工艺参数

2.1格栅

　　设粗、细格栅各一道。

平面尺寸1000mm×600mm，粗格栅栅条间隙30mm，细格秘栅条间隙5mm。

2.2调节池

　　废水排放变化较大，调节池需有足够的贮水容积。

调节池水力停留时间取10h，总容积70.0m3，有效贮水容积50.0m3，平面尺寸为5.5m×4.0m有效水深2.3m。

选用1台WQ40－15－4潜水泵将废水提升至SBR池。

2.3SBR池

　　SBR池采用两组池，单地总容积70.0m3，有效容积600m3，每池平面尺寸为3.5mx4.0m，有效高度为4.5m。

排水采用软管滗水器排水。

设有罗茨风机2台，型号为SSR100型，1用1备，空气经膜片式微孔曝气头进入水中，气水比15：

1。

底部设有污泥管，排放剩余污泥至污泥地。

SBR池运行周期：

淡季为24h，进水1.0h，曝气5.0h，沉淀2h，排水0.5h，闲置15.5h；旺季为12h，进水1.0h，曝气5.0h，沉淀2h用排水0.5h，闲置3.5h。

2.4贮水池

　　贮水池总容积60.0m3，贮存SBR的出水，平面尺寸4.0m×5.3m，深2.8m。

2.5气浮器

　　气浮器为加压回流气浮方式，回流比30％，水力停留时间40min，有效贮水容积4.3m3，有效水深2.0m，总容积为5.5m3。

2.6污泥处置

　　SBR池和气浮器浮渣一并排至污泥池，污泥池有效容积为18.0m3。

污泥池污泥由污泥泵提升至压滤机压成泥饼，泥饼外运处置。

（三）UASB—TF工艺处理食品工业废水

1　废水水质

豆制品（豆奶粉、豆奶饮料）、乳制品（酸奶、鲜奶等）、啤酒生产废水的水质见表1，其处理水量分别为800、400、600m3/d。

表1　废水水质

废水种类

主要有机成分

CODCr（mg/L）

BOD5（mg/L）

pH

温度

SS（mg/L）

豆制品废水

糖类、蛋白质、淀粉、纤维素等

1700～2300

1000～1500

5～6

常温

200～300

乳制品废水

糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等

800～1200

500～600

5～6

常温

100～150

啤酒废水

糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉、纤维素等

2000～2500

1000～1200

6～9

常温

500～600

2　处理工艺的选择

2.1　气浮处理工艺

针对废水中含有较多胶体物质，采用常规气浮法能较好地将其去除。

经气浮处理后出水较清，但因其对溶解性有机物不能去除、出水中CODCr含量较高、运行不稳定而不能达到排放标准。

同时，因气浮会产生较多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以运行费用也较高，目前已基本上不单独用于此种废水的处理。

2.2　好氧处理工艺

对于有机物含量较高且可生化性较好的有机废水，前几年使用最多的是接触氧化、SBR、活性污泥法等好氧工艺，对食品废水的处理效果也较好，CODCr的去除率可达90%以上，运行也较稳定。

其缺点是需鼓风曝气、动力消耗较多、运行费用高，同时在停产检修后再启动时需较长时间（一般要一个月左右）。

2.3　UASB—TF处理工艺

对于进行废水治理的厂家来说，迫切需要的是投资少、运行费用低、运行稳定、处理效果好、操作管理简便的处理工艺。

在长期小试研究的基础上，提出了一种适于中、低浓度食品加工废水的处理工艺，即UASB—TF工艺（其中厌氧采用技术成熟、使用较广的UASB，好氧采用微动力消耗的滴滤床）。

该工艺已在多家食品加工厂应用，并取得了非常好的运行效果。

UASB—TF工艺的处理流程（见图1）为来自车间的废水先进入调节池进行水质水量的调节，若在冬季低水温时则进行加温以满足UASB的进水要求。

UASB采用中温厌氧消化。

因厌氧出水不能达到排放要求，故需利用好氧做进一步处理。

好氧采用滴滤床技术，滴滤床内填加无机固体生物活性填料，通过无动力自动旋转布水器将厌氧出水均匀地洒布在滴滤床填料的表面，利用自然通风进行供氧。

滴滤床出水进行部分回流以保证水力负荷及布水器转速的需求。