食品工业包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等,食品工业的废水主要来源于原料的处理、洗涤、脱水、过滤、脱酸、脱臭和蒸煮过程中产生的,这些废水含有大量的有机物、蛋白质、有机酸和碳水化合物,具有很强的耗氧性,如果不经处理直接排入水体会大量消耗水中的溶解氧,从而造成水体缺氧,造成水生生物的死亡。食品工业废水油脂含量高,多伴随大量悬浮物随废水排出,其中动物性食品加工排出的废水还可能含有病菌,此外,这些废水还含有铜、锰、铬等金属离子。近年来,随着食品加工业的快速发展,每年由此产生的废水量也呈现快速增长态势,许多废水未经有效处理便被直接排放,给环境产生了十分严重的破坏。
1、食品工业废水来源主要有3个阶段。
(1)原料清洗工段大量的砂土杂物、叶片,皮、鳞、肉、羽、毛等进入废水,造成废水中含有大量的悬浮物。
(2)生产工段原料中的许多组分在加工过程中未充分利用,未利用部分进入废水,使废水中含有大量的有机物。
(3)成型段为增加食品的色、香、味,延长保存期,使用了多种食品添加剂,部分流失进入废水,使废水化学成分复杂。
2、废水特性。
①食品业废水量由家庭小规模经营到各式各样的大型工厂,产品种类繁多,原料、工艺、规模各不相同,废水量由几m3/d至几千m3/d不等。对于小作坊污水量不大,由于维修管理存在实际困难,希望采用便于维修管理的污水处理设施
②生产随季节变化,废水的水质水量也随季节变化。如农产品和水产品的加工,由于季节的关系,由于原料输入情况的变化很大,在某一时期存在加工集中的情况。豆腐业与食品业,由于一天只有几个小时的工作,所以这段时期的废水也比较集中。
③食品工业废水中可生物降解成分较多,在一般食品工业中,由于原料来源于自然界的有机物质,其废水中的主要成分也是天然有机物质(如蛋白质、脂肪、糖、淀粉),不含有毒物质,故生物降解性好。其中BOD5/COD的比值为0.84。
④废水中含有多种微生物,包括致病微生物、废水易腐败臭。
⑤高浓度废水多。近年来,从节约水资源、降低成本的角度出发,在有机物质不变、水量减少、有机物质增加而水量不增加的情况下,推进水合理利用。一般而言,食品工业的废水,以较低度浓度者为多,其BOD值在500毫克/升以上,其中有高达数万毫克/升的,也并非罕见。
⑥废水中氮、磷含量较高;当加工肉、豆类和动物胶时,从蛋白质中产生氮元素,在水产品加工、鱼糕等稍制品制作、火腿和腊肠的过程中,废水中的氮磷含量会增加。
当前,国内外食品废水的处理主要以生物处理为主,比较成熟的有厌氧接触法、厌氧污泥床法、酵母菌生物处理法,MVR蒸发处理法等。
好氧生物处理:好氧生物处理是在不断供氧的环境中,利用好氧微生物来氧化有机物。在好氧过程中,微生物对复杂的有机物进行分解,一部分被转化为稳定的无机物CO2、H2O 和NH3,一部分则由微生物合成为新细胞,最后去除污水中的有机物。
厌氧生物处理工艺:在食品废水处理过程中,厌氧处理法与好氧处理法相比由于产生的污泥少,动力流耗小,管理简便,既能节能又能降低成本,逐渐在高浓度有机废水行业———食品工业广泛推崇。
厌氧生物处理工艺优势分析:与好氧生物处理工艺相比,在食品工业废水处理方面,厌氧生物处理工艺具有很多优势:工艺运行时污泥的剩余量非常少,由于不需要附加氧源而降低运行管理费用;食品工业废水有机物浓度高,而厌氧生物处理工艺拥有良好的抗高浓度有机物的冲击负荷力优势,能够做到间接性排放;另外,厌氧生物处理工艺能够产生沼气,实现资源的二次利用,真正实现了变废为宝,降低能耗,因此,厌氧处理工艺在食品工业废水处理中是一种节能型废水处理工艺。作为低能耗而且能够产生二次能源的厌氧生物处理工艺必将成为食品工业废水处理的主流方向。
MVR是充分利用二次蒸汽的热能,进行物料加热蒸发的工艺,具有占地面积小、设备耐受度高、结垢周期久、组件模块化设计、交付周期短等特点。