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食品污水处理技术与工艺研究

食品污水处理技术与工艺研究

摘要:随着经济发展和人民生活水平提升,消费者对各种类型食品需求量不断提升,促使食品工业获得了快速发展。但食品工业生产中会产生大量污水,污水中的有机物会对人们生活环境和生态系统产生严重影响。基于此,主要围绕食品污水处理进行探讨,对食品污水来源、污染物、特点和污染指标等进行阐述,并说明当前常用的污水处理技术和处理工艺,以期为相关研究人员提供参考。

关键词:食品;污水量;处理技术

食品工业是以加工食物为主的工业类型,主要原材料为农、牧、渔、林业产品,属于一种低投入、高效益产业,对提升人们生活水平和促进经济发展有重要意义。但从环保角度思考,食品加工企业促进经济发展同时,也会对生态环境造成影响。目前,食品污染问题已得到广泛重视,为减轻对环境的影响,必须加强对食品工业污水研究[1],针对处理技术和工艺,本文将展开详细综述。

1食品加工污水分析

1.1污水来源

食品加工污水主要来源:一是加工阶段对原料清洗产生的杂物,如砂土、鱼鳞、碎肉、羽毛和烂叶等;二是食品生产加工期间不能利用的部分;三是各种食品添加剂,如色素、香精、防腐剂等;四是加工器具清洗阶段清除的原辅料和油脂等。

1.2主要污染物

污染物类型有多种:一是可漂浮于污水中的固体物质,如菜叶、果皮和禽羽等;二是悬浮于污水中的物质,如蛋白质、油脂和淀粉等;三是溶解于水中的物质,如盐、糖和碱等;四是食品原材料中夹带的物质,如泥沙、农药、病毒等[2]。

1.3特点和危害

食品污水主要特点为悬浮物有机物质含量高,易腐败,毒性低。食品污水主要危害是导致水体富营养化,造成水中生物大量死亡,并会导致部分河道水底沉积大量污染物,造成水质恶化、产生臭味,对环境产生严重污染。

1.4主要污染指标

食品污水主要污染指标可分为物理指标(主要通过污水温度、气味、颜色和固体含量等进行检测)和化学指标(主要根据污水中好氧微生物作用时消耗溶氧量、化学氧化消耗氧气量及有机物燃烧需氧量进行检测[3])。

2食品污水处理技术和工艺

食品加工污水处理技术可分为物理法、化学法和生物法。

2.1物理法

物理法是指利用物理作用改变污水成分的方式,具体处理方式包括筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮和过滤等,根据污水类型选择适合工艺,能够提高对污水的处理效果。

2.1.1筛滤筛滤是指将污水内分散性悬浮固体中较大颗粒分离出来,是污水预处理中常用方式,应用广泛。污水通过格栅,可拦截较粗悬浮固体,对水泵和后续处理设备具有良好的保护作用[4]。

2.1.2撇除撇除是指去除食品污水中含有的大量油脂,且在生物处理工艺前使用,以此减少对管道、水泵影响。根据污水中油脂物理状态可将其分为游离漂浮状和乳化状两种,对于漂浮状油脂通常采用隔油池去除。

2.1.3调节食品污水排放量与污水水质会随时间变化而大幅度变化,为降低污水对环境影响,最佳处理时间为开始设置物理处理工艺阶段,调节污水状况,减少水质和水量大幅度变化。

2.1.4沉淀通过沉淀可有效清理食品加工污水中固体物,并在分离过程中进行液相和生物相处理[5]。

2.1.5气浮主要用于清理乳化油、表面活性物质及悬浮固体。具体操作中需要在污水进入容溶气气浮池前加入化学混凝剂,提升油脂和胶体颗粒悬浮率,进而提升去除率。

2.2化学法

化学法是借助化学作用和化学原理,对污水中污染成分进行转化,将污染物成分转化为无害物质,从而达到净化污水效果。在食品加工污水处理中常用的化学法包含混凝、氧化还原和离子交换法等。

2.2.1混凝法混凝法是食品加工处理中常用的化学处理方式,该方式需要与沉淀、气浮法等物理方式结合使用,以此形成混凝气浮或混凝沉淀效果。其中混凝沉淀主要用作生物预处理和生物处理后深度处理。常用混凝剂有硫酸亚铁、石灰、三氯化铁以及硫酸铝等,石灰经常与其他药剂配合使用,而使用量需要根据pH值确定[6]。

2.2.2氧化还原法氧化还原法是经常用来转化污水中污染物的化学处理方式,通过对污水中处于溶解状态有机或无机物质进行化学处理,可将其转化为易与水分离的物质形态。

2.2.3离子交换法离子交换法是借助离子交换剂去除污水中有机和无机有害离子的工艺。

2.3生物法

现阶段,我国食品工程中进行污水处理主要采用生物法,该工艺包含好氧接触法和厌氧污泥法等。

2.3.1好氧接触法好氧接触法主要是根据生物特征进行污水处理的方式,包括活性污泥法与生物膜法两种,其中活性污泥法可分为传统活性污泥法、生物吸附法、阶段曝气法、完全混合法、间歇活性污泥法。而生物膜法主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法及好氧流化床等[7]。间歇式活性污泥法是在传统间歇式活性污泥法的基础上发展而来的,在进行污水处理中,需要设置活性污泥回流设备和二次沉淀池,该反应器集生物降解、沉淀及污泥回流功能于一体,且占地面积少,管理费用低,不易出现活性污泥膨胀等现象。膜生物反应器是一种使用时间较长,利用率高的污水处理技术,具有占地面积小、去除效率高、活性污泥产率低和管理操作简便等优势。

2.3.2厌氧污泥法厌氧污泥法经常被应用于高浓度易生物降解有机物污水。同时厌氧污泥法在动力消耗方面较低,产生的沼气可作为能源,且污泥量少。另外由于厌氧污泥法处于全密闭状态,可减少对外界环境影响,利于改善环境,具有占地面积少、生物处理率高、建设简单、投资运行费用低等优势,可在极大程度上提升对食品加工污水中有机污染物的去除效果[8]。

3结语

近些年来,随着食品加工业快速发展,促进了社会经济发展与人民物质生活水平提升。但食品工业在发展中也带来了一定负面影响,生产加工中产生的污水,对人们的生活环境、身体健康和生态系统有着较大负面影响。为保证环境效益、经济效益和生态效益,必须采用科学合理的处理工艺处理污水。这就需要掌握食品加工污水状况,结合实际需求,充分利用当前广泛应用的污水处理技术和处理工艺,以此提升对环境改善效果。

参考文献:

[1]黄超,贺晓蕾.食品加工污水处理工程实例[J].黑龙江环境通报,2019,43(002):65-67,79.

[2]吕睿喆,王翔宇.农副食品加工行业废水污染现状及对策研究[J].安徽农学通报,2019,23(15):136-138.

[3]董媛,徐蕾,杨金玉.食品工业废水处理工艺及节能探讨[J].工程技术(全文版),2017,27(1):47-47.

[4]王艳芹,付龙云,杨光,等.粉煤灰分子筛强化砂生物滤池处理农村生活污水效果研究[J].山东农业科学,2017,49(10):70-75.

[5]孔涛,易珈羽.混凝沉淀-A~2/O工艺处理咖啡粗加工废水[J].工业用水与废水,2019,50(01):87-89+94.

[6]蒋立先,肖少丹.混凝/气浮/水解/接触氧化工艺处理食品加工废水[J].广州化工,2018,046(012):122-123,152.

[7]田敏慧,程婷,李海松,等.好氧生物法处理天然色素生产废水厌氧出水[J].工业水处理,2019,39(04):82-86.

[8]李友明,薛宇慧,葛广德,等.光合细菌强化高浓度酵母废水厌氧生物处理效果研究[J].农业工程学报,2019,035(009):214-220.

作者:阮佳骅 单位:上海华强环境科技工程有限公司