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食品废水处理方法概述 [文献综述]

毕业论文文献综述环境工程食品废水处理方法概述一、前言部分保持国民经济持续稳定发展已成为我国经济发展的重要目标,而环境质量不断改善则是一项至关重要的内容。

近年来,环境保护的力度不断加强,已成为各个行业关心的重要问题。

2001年7月13日22时零5分北京2008奥运申办成功使“绿色”主题贯穿于举办奥运会的全过程,也必将贯穿于经济发展的过程。

WTO 国际组织对环境保护很重视,况且我国已正式加入该组筝j。

面对这种形势,食品工业要有效地控制水污染,以实际行动支持“绿色奥运”和加入WTO 并适应IS014000环境质量体系要求。

食品工业包括许多与饮食有关的行业。

概括地说食品工业可分为食品的保藏和加工两方面。

【1】【2】当前食品工业的类别有两种分类方法:一种是按生产工艺分类,如干制食品工业、罐头食品工业、速冻食品工业、焙烤食品工业、发酵食品工业等等;另一种是按所用的原料分类,例如:肉类加工工业、乳制品加工工业、制糖工业、水果蔬菜加工工业、粮食加工工业、调味料及添加剂工业、粮食加工工业等等。

就食品工业整体而言,用水量较大,而且大量水是用来对各种食物原料的清洗、烫煮、消毒以及冲洗设备和冷却制品。

食品加工过程中,由于直接与原料接触,就会有一定数量的有机物和无机物以可溶的、胶体的或粒子的存在形式从废水中排出,但是所排放的废水量和有机固形物的数量,主要取决于各个加工过程的方式、所用新鲜水和回收水的具体情况而定,所以每个工厂的废水负荷都有很大的差异。

由于食品工业的原料广泛,制品种类繁多,排出的废水水质差异很大。

废水中包含的主要污染物有:飘浮在废水中的固体物质,如菜叶、果皮等等;悬浮在废水中的油脂、蛋白质等;溶解在废水中的糖、酸、碱类等;来自原料挟带的泥沙、动物的粪便等等;可能存在的致病菌。

概括的说,食品工业废水的主要特点是:固体杂质多,有机物和悬浮物含量高,易腐败,一般无毒性,生物化学需氧量高,且有机物主要以可溶形式存在于水中。

衡量废水的污染程度和废水特性的几种污染指标如下:1 生化需氧量BOD系指在温度、时间都一定的情况下,微生物在分解、氧化水中有机物的过程中,所消耗的游离氧的数量。

水文对生物氧化反应速度有很大的影响,一般以20C 为标准。

2 化学需氧量COD系指用强氧化剂(如重铬算钾)在酸性条件下,能够将有机物氧化为水和二氧化碳所消耗的氧量。

3 总悬浮固体TSS系指飘浮在废水表面和悬浮在废水中的总固体。

TSS是用作计算从处理过程中所产生的废固体量。

4 挥发性悬浮固体VSS系指悬浮固体在一定的高温下,可以分解而挥发的那一部分的量,VSS有助于确定可生物降解的废固体量。

5 营养物当利用微生物处理废水时,微生物的代谢需要一定比例的营养物,包括碳源、氮、磷和其他微量元素。

6 酸度和碱度酸性废水能够腐蚀下水道、处理设备及其他水利构筑物,并抑制微生物的生理活动。

只要PH超过一定的范围,都会与对鱼类产生不利影响。

7 温度8 有毒物质系指当这些物质达到一定浓度后,能够危害人体健康,危害水生生物,食品工业废水一般是无毒的,但有时造成废水中出现有毒物,通常是用来消毒的剩余氯,以及清洗用的洗涤剂,或其他有毒物质如溶剂、农药等。

食品废水的水力负荷和有机负荷较高,对环境污染非常强烈,尤其是造成接纳水体的富营养化,破环水体的自净能力,迅速消耗水中的溶解氧,造成水体内缺氧,以致引起鱼类和其他水生动植物的死亡,还会促使水底积沉的有机物质,在厌氧条件下分解,产生臭气恶化水质、污染环境。

在食品加工过程中冲洗动物胃肠,带出大量排泄物,而使肺水中含有虫卵和致病菌,如不经处理任意排放,将导致疾病传播,直接危害人畜健康。

二、主题部分(阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述)随着城市及城市化的发展,宾馆—酒店—食堂的规模日益扩大,数量日益增多,随之产生食品的餐饮废水量越来越大,据不完全统计,我国每年食品业排放的未经处理的废水达上亿吨,且有不断增长的趋势.另据资料报道,食品废水排放量约占城市生活污水排放量的3%,但其BOD5和CODCr 的含量却占总负荷的1/3。

可见食品废水是高浓度污染源,是城市周围水体受污染的主要原因之一。

随着城市环境管理水平的提高及排放标准的严格,食品废水排放前要达到污水排入城市下水道水质标准,否则面临超标罚款和搬离市中心的危险。

因此,食品废水的治理达标排放具有重要的现实意义。

2.1 物理处理法【3】【4】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【5】【6】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。

2.2 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。

2.3 生物处理法【7】【8】【9】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、总结部分(将全文主题进行扼要总结,提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测)根据目前国内外餐饮废水治理方法的现状,考虑到我国环保部门对餐饮废水的治理要求,餐饮废水的治理技术将向以下几个方面发展:【10】1开发餐饮废水一体化处理设备,集除油—降有机物—除悬浮物于一体,既节约用地又节省投资。

2加强开发无毒—高效—适用范围广—价廉的多功能混凝剂,或用已有药剂复配出性能优越的净水剂。

【11】3加强经济—适用的餐饮废水处理工艺的研究,以降低处理成本,最大限度地降低外排废水中的有害物浓度。

【12】食品废水水量大,色度高,水质变化大,有机污染物浓度高,成分复杂,单一处理工艺均很难达到要求,需对不同处理工艺进行优化组合,同时也可将传统工艺与新技术相结合进行工艺改进和优化,使工艺和技术更加成熟,这样既可提高处理效果,又可降低处理成本。

【13】因此,系统开发不同工艺的有效组合,研究高效、经济、节能的废水处理方法将是食品废水处理工艺研究的主要内容和研究发展方向。

然而,单一的终端处理废水仅仅是一种治标不治本的方法,为了实现经济效益和环境效益的双赢,应使“终端处理”改为“源头控制”,这才是今后处理食品废水甚至是所有工业废水的较有效的途径。

企业必须对生产和食品废水的污染预防和治理同等重视,采用清洁高效的新技术。

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