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食品廢水處理與利用工藝

       1、食品工業廢水污染概述

　　1.1 食品工業廢水污染現狀

　　食品加工業是指對農、林、牧與漁業原料進行人為調制加工而形成的一種可以食用的產品的行業。食品工業廢水普遍存在氨氮高、含油高、鹽分高、食品添加劑污染嚴重與懸浮物指標偏大等特征，而且污染物的濃度較高，雖然現在企業大都建有自己的污水處理系統，但是污水全部匯合排入城鎮或園區污水處理系統后，總的污染量依然很大，導致末端污水處理的負荷很大。

　　1.2 食品工業廢水來源

　　食品企業產生的污水主要來自食品加工中原輔材料、添加物及包裝材料的加工處理等。食品生產加工過程中原料浸泡、清洗、消毒、熬制、冷卻與香辛料添加，設備設施及包裝物的清洗，日常生活用水等環節，都會產生大量高濃度的污水。

　　1.3 食品工業廢水污染原因

　　食品在生產加工過程中造成污染的主要原因有以下2個。

　　1.3.1 食品添加劑污染

　　人工化學合成的食品添加劑大多難以降解，即便經過多重凈化處理，效果仍然不佳。在生產過程中大量的添加劑殘留在污水中，部分污染物進入自然界后，要經過很長時間才能充分消解轉化，在自然界中會不斷危害環境，另外某些醬類、肉類制品在生產加工過程中，會大量投加食用鹽，導致污水氯化物超標，加大了污水處理難度。

　　1.3.2 食材自身污染

　　食品加工過程中，各種食用原材料使用量極大，這些原材料本身含有的大量蛋白質、脂肪、糖類等物質也隨加工過程進入污水造成污染。

　　1.4 食品廢水中污染物的危害

　　(1)食品工業產生的廢水如若直接外排，大量的有機物、氨氮、脂肪與各種懸浮物等會直接沖入自然水中。水中各種雜質混合，嚴重阻擋光線進入水中，影響水生植物的光合作用，并且有機物質分解會大量消耗水中的溶解氧，導致水生生物缺氧死亡腐爛，產生臭氣，水環境被污染，生態環境被破壞。

　　(2)食品加工過程中，一些色素類物質、非法添加劑會大量殘留在廢水中，造成水體透光度低，嚴重影響水生生物的光合作用，并且金屬物質、芳香族物質等成分也會對水生生物造成毒害作用。

　　(3)食品加工過程中，使用的設備和管道都是金屬材質的，長期與食品摩擦接觸，其中的金屬元素必定會溶入食品，并進入廢水中。如果大量這類廢水不經處理直接流入河中或者農田，必定對河中生物產生毒害作用，對農產品的種植造成影響。

　　(4)如果食品企業產生的廢水不經過處理直接外排，將破壞接納水體的平衡，降低凈化能力。下游污水處理站也將遭遇高負荷沖擊，輕者造成系統的效率下降，重者造成系統的崩潰停轉，后果不可估量。

　　2、食品行業廢水處理工藝

　　廢水處理即通過一定的設備設施，結合物理、生化技術去除水中的有害污染物質，使之達到可排放標準。不同的污水水質、水量、是否回用以及接納水體等都決定著廢水處理方法[4]。

　　近年來環保科技經過不斷的研發進步，污水處理方法逐漸多樣化，針對各企業不同的生產經營狀況和污水水質可以采取不同的處理措施，目前比較常用的方法有物理處理法、好氧生物處理法、厭氧生物處理法等。

　　2.1 物理處理法

　　物理處理工藝主要包括格柵和調節池，主要作用是篩除、分離、調節與沉淀，去除食品工業廢水中的顆粒雜質，并在一定程度上均勻廢水水質。

　　2.2 MBR法

　　MBR法結合了物理膜分離技術與活性污泥降解技術，通過分離膜的過濾使固液態高度分離，再進行有機物的降解除污。與傳統活性污泥法相比，該方法占地面積小，出水水質好，氨氮及有機物去除率高，該工藝可進行微機自動控制，操作管理簡單。但是膜的造價成本以及運行能耗相對較高，裝置容積負荷大，活性污泥產率低。

　　2.3 SBR法

　　SBR法由原始間歇式活性污泥法發展而來，主要是利用SBR對廢水進行好氧、缺氧、厭氧的生物處理，以達到除磷脫氮的目的，該工藝的基建構筑簡單，占地面積小，運行成本低，處理效率高，維護便捷，適于中小型企業的廢水處理。

　　2.4 UASB法

　　UASB法是由荷蘭開發的一種針對高濃度有機廢水的處理工藝。采用這種方法可以有效分解污水中的有機污染物，經過處理后的水質好。這種工藝占地面積不大、造價也不高、能耗低而且厭氧反應產生的沼氣可做燃料回收利用，但是抗負荷沖擊力較差，適合中小型企業的廢水處理。

　　2.5 AB法

　　AB法是利用吸附生物對廢水中的超標元素進行吸附降解，食品廢水的處理效率高，能在短時間內能去除大部分有機污染物，工藝緊湊，投資小。但是對溶解性的氮磷化合物的去除效果不佳，處理后的污泥易黑易臭，出水水質也較差。

　　2.6 ETTS法

　　ETTS處理系統是從英國引進的一種生物降解技術。通過其建立的具有兩級生態系統的生化降解方法可以有效降低污水中的CODCr、BOD5、SS與氮磷，并且去除率高，操作靈活方便。實踐表明，ETTS法是食品工業中處理高濃度有機廢水的首選方案，該方法在運行費用、操作管理、廢水資源化、處理效率、出水水質穩定性、清潔環境與美化景觀等方面均具有優勢，是近年來國際公認的有前景的新型技術處理系統。

　　3、廢水處理措施及回收利用

　　①企業應該強化自身環保意識，不能亂排亂放，在自己的廠區污水處理站做好廢水的收集處理工作，根據水質、水量、污水排放標準采取不同的處理工藝進行處理。

　　②提高處理系統的自動化水平，對控制系統采用儀表自動化控制，設定好系統的控制參數，以微機操控，不僅能提高效率，還能減少人為操作的失誤，確保污水處理的穩定性、高效率。

　　③考慮資源的回收復用，提高資源的利用率，進行多級處理，加大污水的凈化程度，降低末端的處理負荷。例如對廢水中的重金屬、油污廢酸可分類分步驟處理再回收，有機物分解中產生的沼氣亦可以作為燃料收集，在降低污染指標的同時，為企業創造經濟利益。

　　4、廢水處理的效益

　　食品企業的廢水處理與利用降低了對環境的污染破壞，提高了水資源的利用率，經凈化處理的水資源可以應用到工業生產和生活中，大大緩解了用水困難這一難題，降低了生產成本。同時污水的有效控制與處理減少了環保部門、政府、居民與企業之間的矛盾，緩解了社會壓力，實現了生態環境效益與企業效益雙贏。