食品废水处理设备

食品工业原料广泛，制品种类繁多，加工过程要使用大量水，因此有很多废物作为污水的形式排放。排出废水的水量、水质差异很大。食品厂污水中主要污染物有:

(1)漂浮在废水中固体物质，如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等

(2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等

(3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等

(4)原料夹带的泥砂及其他有机物等

(5)致病菌毒等

对食品加工废水的处理一般采用物化法(气浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不稳定、运行费用高、 管 理操作不便。近年来也有以好氧法为主的处理技术，对有机物的去除虽较好，但其运行费用较高。而将上流式厌氧污泥床(UASB)与基本无动力消耗的滴滤床(TF)相结合的UASB—TF技术，经过在多个厂家的多种食品生产 废水 处理中的应用表明，该工艺处理效率高、运行费用低、投资较少、操作 管 理非常简便，二次启动非常便利，出水能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准，而且已有部分厂家将其出水回用于生产上的非直接冷却系统。

对于进行废水治理的食品厂家来说，需要的是投资少、运行费用低、运行稳定、处理效果好、操作管理简便的处理工艺，在选择工艺时一定要结合自身实际情况进行考虑。

对食品加工废水的处理一般采用物化法(气浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不稳定、运行费用高、管理操作不便。近年来也有以好氧法为主的处理技术，对有机物的去除虽较好，但其运行费用较高。

对食品加工废水的处理一般采用物化法(气浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不稳定、运行费用高、管理操作不便。近年来也有以好氧法为主的处理技术，对有机物的去除虽较好，但其运行费用较高。而将上流式厌氧污泥床(UASB)与基本无动力消耗的滴滤床(TF)相结合的UASB—TF技术，经过在多个厂家的多种食品生产废水处理中的应用表明，该工艺处理效率高、运行费用低、投资较少、操作管理非常简便，二次启动非常便利，出水能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准，而且已有部分厂家将其出水回用于生产上的非直接冷却系统。有食品加工废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

1　废水水质

豆制品(豆奶粉、豆奶饮料)、乳制品（酸奶、鲜奶等）、啤J生产废水的水质，其处理水量分别为800、400、600m3/d。
 
2　处理工艺的选择

2.1　气浮处理工艺
　　
针对废水中含有较多胶体物质，采用常规气浮法能较好地将其去除。经气浮处理后出水较清，但因其对溶解性有机物不能去除、出水中CODCr含量较高、运行不稳定而不能达到排放标准。同时，因气浮会产生较多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以运行费用也较高，目前已基本上不单独用于此种废水的处理。

2.2　好氧处理工艺
　　
对于有机物含量较高且可生化性较好的有机废水，前几年使用多的是接触氧化、SBR、活性污泥法等好氧工艺，对食品废水的处理效果也较好，CODCr的去除率可达90%以上，运行也较稳定。其缺点是需鼓风曝气、动力消耗较多、运行费用高，同时在停产检修后再启动时需较长时间(一般要一个月左右)。

 食品工业中产生的废水量大,水质恶劣,对环境的污染严重。味精和J精生产中的废水以及大豆、谷物、果蔬、肉类、牛乳和饮料加工中的废水,是食品工业废水的主要来源。文中在对大量文献资料的调研以及总结膜技术处理废水工程经验的基础上,重点讨论了用微孔过滤(MF) 、超滤(UF) 、纳滤(NF) 、反渗透(RO) 、电渗析( ED) 、渗透汽化(PV) 、膜生物反应器(MBR) 技术处理食品工业废水的现状,概要分析了膜技术处理与回用食品工业废水的工艺参数、工程运行及其产生的社会效益和经济效益。

关键词　食品工业,废水,膜技术,处理,回用

我国特别是在中小城镇中分布着大量的食品加工企业,这些企业的现代化程度和生产规模日益提高,但是产生的废水水质恶劣,废水量不断增加,对环境危害十分严重。

食品工业包括饮料工业是耗水大户,这些耗用的水仅少部分用于食品生产本身,大部分是用于食品生产过程洗涤和清洁的,因此*可以将这些废水加以H收利用。基本上以粮食为主要原料的发酵工业所产生的污染物主要是由于粮食未被充分利用造成的,因此,排入水环境的污染物绝大部分是具有h收价值的产品和副产品。

早在1990 年代,食品工业中就开始大规模地采用膜技术处理废水[1 ] 。用膜技术分离发酵液中菌体、浓缩产品、开发新产品、改革生产工艺、提高工艺用水的回用率,具有十分广阔的前景[2 ] 。

在积累了有关膜技术处理废水工程经验以及研究了大量文献资料的基础上,本文针对产生废水量大、污染严重的食品工业中的J精和味精生产废水、大豆、谷物、果蔬、肉类、牛乳和饮料加工废水,以开发应用的实例为重点,讨论微孔过滤(MF) 、超滤(UF) 、纳滤(NF) 、反渗透( RO) 、电渗析( ED) 、渗透汽化(PV) 、膜生物反应器(MBR) 以及组合不同膜法的集精生产的主要工艺。采用连续发酵- PV 膜分离的组合工艺,进行燃料乙醇生产[4 ] ,大大减少了J精废水产生的量。1988 年法国Betheniville 的甜菜糖厂运用了一套可连续生产4 种纯度乙醇,使用膜面积达2400m2 ,日处理乙醇水溶液为150 000 L 的PV 装置[5 ] 。该甜菜糖厂通过蒸馏- PV 与脱硫相结合的集成工艺处理后,乙醇的纯度和浓度以及排放的废水水质是常规工艺所*的,生产效益和环境效益
都十分显著。

1.1 　处理酵母废水

(1) UF 膜法。首先用离心法去除废水中90 %的悬浮物,再用卷式UF 膜组件,在一定压力和流速下,色度去除率可> 97 % ,浓缩达10 倍,膜寿命预计为5 年。采用8 英寸卷式UF 膜,总膜面积1 176m2 ,在上述操作条件下,处理废水量为200 m3/ d ,与蒸发法相比,每吨废水的处理费用节约了1516 %[6 ] 。去除J精厂酵母分离产生的废水,即对J精废液→离心分离→滤渣→干燥→酵母饲料生产过程中离心分离出来的滤液,用热交换器降温至65 ℃(适合UF 膜的运行温度) ,经过滤器预处理后,将清液泵入UF 膜装置处理。UF 膜法H收50 %蛋白质,其投资费用为蒸发系统的25 % ,运行费用仅为蒸发浓缩法的20 %。

(2) UF/ NF 组合膜法。采用卷式UF 组件以及复合膜卷式NF 组件,以循环浓缩方式,处理以蔗糖废糖蜜为原料、生产J精酵母的酵母生产废水[7 ] 。工程运行结果表明,UF 对残糖和氨、氮的分离率一般在15 %～35 %。由于残糖和氨氮是酵母发酵过程中的营养成分,因此UF 透过液可被重新回用于发酵工序。NF 膜对废水的COD 去除率> 90 % ,并接近或达到废水排放标准。采用天然的、正电荷的壳聚糖絮凝剂对酵母生产废水有较好的预处理效果,脱色率>60 % ,COD 去除率约20 %。

1.2 　酿J废水

甘蔗糖厂的副产品———糖蜜生产J精的企业排放的废水中由焦糖色素产生的COD、BOD 及色度是生物法难以去除的。用MBR 与NF 膜集成工艺处理糖蜜制J精厂排放废水,出水的COD、色度都达到*排放标准,废水H收率> 80 %[8 ] 。表1 列出了采用复合的中空纤维大孔(MF/ UF) 膜装置(大膜面积为由55 支元件组装成的385 m2) 处理酿J工业废水的效果。该复合膜表面涂覆了具有强亲水性和强抗蛋白质粘附性能的PVA ,因此该复合膜对于富含蛋白质的食品工业废水有很好的去除效果。经该大孔复合膜处理后,废水中的BOD、SS 的含量都远低于废水排放标准。

2 　味精废水

味精生产过程产生的废水中残留等电点提取后的*发酵废液为含高浓度COD cr 、BOD5 和高浓度NH32N、SO42 - ,难以用生化法处理的废水。

(1) UF 膜法。采用截留分子量为1 万的UF 膜对味精厂排放的废水进行除菌体和大分子蛋白等成分的处理,在操作温度、运行压力、浓缩倍数等较佳操作条件时,废水中SS、CODcr 的去除率分别为99 %、30 % ,为后序的生物法减轻了处理负荷,可将H收的蛋白进行综合利用[9 ] 。用膜材料分别为聚砜( PS) 、聚丙烯腈(PAN) 的UF 处理后,COD 降低34 % ,味精废水中菌体去除率达99 % ,浓缩倍数达5 倍[10 ] 。用稀HCl 水溶液反压清洗可恢复膜的水通量。PAN 膜由于亲水性好,对菌体吸附性小,因而水通量高于PS膜。

*发酵废水经甲壳素和碱式氯化铝混合絮凝、低速离心机分离后,上清液进入UF 系统处理。经UF 膜处理后,透过液中COD、BOD 去除率都>96 %[11 ] 。经混凝2离心2UF 的组合工艺处理的*废水,接近或达到国家水污染物综合排放标准的二级排放标准。

(2) ED 膜法。L2*( L 2GA) 浓度为01001～0102 mol/ L 的水溶液,经ED 处理后,淡室、浓室中的L 2GA 浓度分别为5 ×10 - 5 mol/ L 、0105 mol/ L ,淡室的水可以排放或回用,浓室H收了L 2GA[12 ] 。

(3)MBR 法。用聚乙烯( PE) 中空纤维型MBR法处理味精废水,*。在容积为6189 m3 的玻璃钢槽内,放置6 支横置式<2 000 ×L 3 000 mm 中空纤维膜组件,24 h 连续曝气运行,废水中的BOD、SS、总氮,从1 900～5 500 mg/ L 、467～2 800 mg/ L 、68～410 mg/ L 下降到1～511 mg/ L 、1 mg/ L 以下、018～2918 mg/ L[13 ] 。

食品废水处理设备