食品加工行業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含有有機物、懸浮物、油脂、營養(yǎng)物質(zhì)和可能存在的病原體的污水。這類廢水若未經(jīng)處理直接排放,將對水體和環(huán)境造成嚴重污染。因此,采用科學、高效的水處理工藝與設備至關重要。本文將系統(tǒng)闡述食品加工廠污水處理的主流方法與核心設備。
一、污水處理的主要工藝路線
食品加工污水的處理通常遵循“預處理 + 主體處理 + 深度處理”的階梯式流程。
1. 預處理階段
此階段旨在去除大顆粒雜質(zhì)和部分可回收物質(zhì),減輕后續(xù)處理負荷,保護后續(xù)設備。
- 格柵:用于攔截污水中的菜葉、果皮、肉渣、包裝碎片等較大固體雜物。
- 調(diào)節(jié)池:均衡水質(zhì)水量,緩沖生產(chǎn)排水的不均勻性,為后續(xù)生化處理創(chuàng)造穩(wěn)定條件。
- 除油/氣浮單元:針對含油脂較高的廢水(如肉類、油炸類食品加工),采用隔油池或溶氣氣浮(DAF)設備,通過微小氣泡粘附油滴和懸浮物,使其浮至水面被刮除。
2. 主體處理(生化處理)階段
這是去除溶解性有機污染物的核心環(huán)節(jié),主要利用微生物的新陳代謝作用。
- 厭氧處理:適用于高濃度有機廢水(如釀造、淀粉加工廢水)。常用設備包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池等,在無氧條件下將大分子有機物分解為甲烷和二氧化碳,可回收沼氣能源。
- 好氧處理:緊隨厭氧處理之后或直接處理中低濃度廢水。常用工藝有:
- 活性污泥法:包括傳統(tǒng)曝氣池、序批式反應器(SBR)及其變型(如CASS、ICEAS)。通過曝氣為微生物供氧,降解有機物。
- 生物膜法:如生物接觸氧化池、生物濾池、移動床生物膜反應器(MBBR),微生物附著在填料上形成膜,處理效率高,污泥產(chǎn)量少。
- 組合工藝:“厭氧+好氧”(A/O)是常見高效組合,兼具去除有機物和脫氮除磷能力。
3. 深度處理與消毒階段
確保出水達到嚴格的排放標準或回用要求。
- 混凝沉淀/過濾:投加絮凝劑進一步去除細小懸浮物和膠體物質(zhì),通過沉淀池或過濾器(如砂濾、活性炭過濾)實現(xiàn)。
- 膜分離技術(shù):超濾(UF)或反滲透(RO),能高效去除微生物、大分子物質(zhì)甚至鹽分,實現(xiàn)水的高品質(zhì)回用。
- 消毒:采用紫外線(UV)消毒、二氧化氯或次氯酸鈉投加等方式,殺滅病原體,確保衛(wèi)生安全。
二、關鍵水處理設備選型要點
- 匹配水質(zhì)水量:精確分析廢水特性(COD、BOD、SS、油脂、pH、氮磷含量等)和排水規(guī)律,是設備選型的基礎。
- 考慮處理目標:明確需達到的國家或地方排放標準(如《污水綜合排放標準》GB8978-1996)或企業(yè)內(nèi)部回用水標準。
- 占地面積與能耗:食品工廠常位于城郊,用地可能受限。需權(quán)衡傳統(tǒng)工藝與緊湊型集成設備(如一體化污水處理設備)的優(yōu)劣。生化處理,尤其是曝氣環(huán)節(jié),是主要能耗點,應選擇高效曝氣器(如微孔曝氣頭)和節(jié)能風機。
- 自動化與運維:優(yōu)先選擇自動化程度高、配有PLC/SCADA控制系統(tǒng)的設備,便于監(jiān)控運行參數(shù)(如DO、pH、污泥濃度),降低人工操作難度和成本。設備應易于清洗、維護(如膜組件的化學清洗)。
- 污泥處理配套:生化過程會產(chǎn)生剩余污泥。需配套污泥濃縮池、帶式壓濾機或疊螺脫水機等設備進行減量化處理,脫水后的污泥可作為肥料或安全處置。
三、發(fā)展趨勢與建議
當前,食品加工污水處理正朝著資源化、能源化、智能化方向發(fā)展。例如,將厭氧產(chǎn)沼用于廠區(qū)供熱或發(fā)電;通過膜技術(shù)實現(xiàn)水回用于清洗、冷卻等環(huán)節(jié),構(gòu)建廠內(nèi)水循環(huán);利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)智慧運維。
建議:食品加工企業(yè)在建設或改造污水處理系統(tǒng)時,應進行詳盡的水質(zhì)調(diào)研和中試,選擇有資質(zhì)的環(huán)保工程公司進行個性化設計。將清潔生產(chǎn)理念融入前端,通過改進工藝、節(jié)約用水、回收原料等措施從源頭減少污染物產(chǎn)生,方能實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙贏。