前些日子与食品厂老板交流,聊到了食品废水究竟该如何处理?
食品废水成分复杂,主要含有四大类污染物,分别是有机物、悬浮物、固体物质以及油脂。在水果蔬菜加工过程中,大量的果皮、菜叶以及泥沙等随之排出,这些都属于固体污染物。而且,因加工原材料的特性,废水中富含蛋白质、油脂、淀粉等。同时,废水中还溶解着诸多物质,像有机物、氨氮、磷等,这些也都是需要重点去除的对象。
实际上,食品废水中这四类污染物的浓度往往较高。以某淀粉企业为例,其食品废水的化学需氧量(COD)浓度超过了 20000mg/L,总悬浮固体(TSS)浓度超过 12000mg/L;某肉类加工企业的食品废水,COD 浓度超过 3500mg/L,悬浮物(SS)浓度达 500mg/L,且伴有大量油脂污染物;某水果加工企业的食品废水,COD 浓度达到 2500mg/L,SS 浓度处于 500 - 700mg/L 之间。
最近咨询的一家肉类加工企业,每日废水产生量超300 吨,废水 COD 浓度达 5000mg/L,SS 浓度为 480mg/L,此外还存在氨氮、油脂、总氮等污染物问题。那么,如何解决这些污染物问题,实现净化达标排放呢?
食品废水的 B/C 值一般大于 0.3,这表明其可生化性较强,因此非常适合采用生物法来去除有机物。生物法主要涵盖好氧生物处理和厌氧生物处理,当前食品废水的生物处理多采用好氧与厌氧生物处理相结合的方式。厌氧生物处理适用于高浓度有机废水,就该肉类加工企业项目而言,其 COD 浓度超出了好氧生物处理的良好运行范围。
通过厌氧生物的降解作用,大部分有机物能够被去除,COD 去除率可达 80% 以上。后续废水再经好氧生物处理,在降解废水中有机物的同时,借助硝化反应和反硝化反应解决食品废水中的氨氮和总氮污染物问题。
上流式厌氧污泥床(UASB)是在食品废水处理中应用较为广泛的厌氧生物处理工艺,已在啤酒废水、肉类加工废水、淀粉废水等领域得以应用。
UASB 的设计原理是先形成沉降性能良好的污泥絮凝体,再结合反应器内设置的污泥沉淀系统,实现气相、液相和固相三相分离。在 UASB 反应器底部,污水与高浓度的厌氧污泥充分混合。厌氧微生物中的水解发酵细菌率先将大分子有机物,如蛋白质、多糖、脂肪等,水解为小分子的有机酸、醇、氨基酸等可溶性物质。比如蛋白质在水解酶作用下分解为氨基酸,淀粉分解为葡萄糖。
接着,产氢产乙酸菌将水解产物进一步转化为乙酸、氢气和二氧化碳等中间产物,同型产乙酸菌在特定条件下利用氢气和二氧化碳合成乙酸,为甲烷生成提供更多前体物质。最终,产甲烷菌利用乙酸、氢气、二氧化碳等产生甲烷气体。
当污水在反应器内向上流动至三相分离器区域时,气体因浮力携带部分污泥上升至顶部集气室被收集,液体在重力作用下从分离器侧面流出成为处理后的出水,污泥则在沉降区沉淀回流至反应器底部,维持反应器内高浓度的污泥床,确保厌氧反应持续高效进行,将有机物分解成二氧化碳和甲烷。
增强预处理效果对于保障整个处理系统的稳定性也极为重要。一般食品废水处理会设置调节池、格栅、沉淀池、隔油池等设施,以此减少食品废水中的油脂、悬浮物、固体悬浮物等物质。
但有时这些常规设施无法完全去除细小的悬浮物和溶解在废水里的油脂,而这会直接影响后续的生物处理效果。目前,较多采用的是混凝法与固液分离技术的结合,即混凝沉淀或者混凝气浮。
其去除原理是加入混凝剂后,利用混凝剂的吸附电中和、吸附架桥以及卷扫网捕等作用,使废水中的小分子蛋白质发生凝聚,进而实现分离目的。通过这一预处理工艺,大部分悬浮物和油脂能够被去除,出水水质变得较为清澈,并且部分有机物也能在此阶段被去除。该工艺作为传统的废水处理工艺,在整个食品废水处理流程中不可或缺。
总之,食品废水处理需综合运用生物法与有效的预处理工艺,针对不同污染物特性,合理选择处理方法,才能实现净化达标排放,守护好我们的生态环境。喜欢本文内容的话,记得点赞、关注、收藏哦,以便获取更多环保知识 。
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