淺談食品工業廢水處理

田兆龍 林雨豐

洽洽食品股份有限公司 安徽合肥 230601

本文采用UASB+生物接觸氧化法處理食品工業廢水，該方法具有工藝簡單、運行費用低，而且出水水質穩定等優點，整個工藝對COD的去除率達96.6%，對懸浮物的去除率達97.3%—98%，該工藝非常適合在食品廢水處理中推廣應用。

食品工業廢水，以有機懸浮物為主，廢水濃度較高，水量變化較大，廢水達標處理有一定的難度。本文主要針對高濃度有機廢食品廢水處理方法的論證。

1 工藝論證

食品廢水中主要含有糖、醇類等有機物，廢水的BOD5/COD值約0.67-0.80，易于生化降解。國內外廣泛采用生化處理工藝，其中包括好氧生物處理、厭氧生物處理、好氧與厭氧聯合生物處理方法。從目前實施并運行的裝置來看，應用最為廣泛的是好氧生物處理，常采用的方法有活性污泥法及其改進形式和生物接觸氧化法。厭氧生物處理除有傳統消化池應用生產外，一些新工藝UASB等正在逐漸被用于糖化、發酵工序的高濃度廢水生產性實驗研究，出水與低濃度制麥、包裝廢水混合后作進一步好氧處理[1]。

（1）好氧生物處理是指在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化食品廢水中的有機物，其產物有二氧化碳、水及能量。但由于此法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高。

（2）厭氧生物處理是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物，它適于高濃度有機廢水（CODCr>2000mg/LBOD5>1000mg/L）。經過實踐證明，這類反應器完全適用于處理食品廢水，而且厭氧消化工藝相似于食品釀造、發酵生產工藝。與好氧生物處理相比，厭氧生物處理的優點有：動力消耗低、剩余污泥量少、處理設備較便宜、能降解某些好氧處理難于降解的物質。其缺點分別是：厭氧污泥增殖緩慢、出水水質差、操作控制復雜以及廢水濃度較低時產生的CH4回收價值小等。因此，厭氧生物處理食品廢水已經受到了越來越多的關注。

（3）自然生物處理食品廢水的自然生物處理方法有氧化塘和土地處理法。

氧化塘工藝一般可分為四種：兼性塘、厭氧塘、好氧塘和曝氣塘。一般來說，厭氧塘、兼性塘和好氧塘串聯使用，從工藝設施構造和運行管理來看，這是較經濟的一種處理方法，而且處理效果也令人滿意，只是有些氣味。經氧化塘法工藝處理后的食品工業廢水，出水CODCr濃度為100-150mg/L，BOD5濃度30-90mg/L，SS濃度為30-90mg/L，出水水質可達到國家二級排放標準。氧化塘基建投資小，運行費用低，維護簡便，COD、BOD5去除率可達80%-90%，但是氧化塘工藝要實施必須占用有較大面積，這也就成為了它基建費用的主要內容。因而選擇此類工藝主要取決于當地實際情況。對于地處郊外的小型食品廠，氧化塘法是比較經濟簡單的方法。氧化塘還可作為好氧或厭氧生物處理的后處理，以提高出水水質。如果食品廠附近有適當土地，可以采用土地處理法，廢水經沉淀等預處理后，或灌溉農田或土地處理[2]。

（4）好氧與厭氧聯合生物處理厭氧—好氧處理工藝的特點：①采用此工藝可使處理能力增加1-2倍；②此工藝回收的沼氣經鍋爐燃燒后所產生的蒸汽可供維持食品發酵溫度利用，可降低能源消耗；③此工藝提供了工藝穩定性；④運用這種處理方法可減少氮和磷的補充費用；⑤此工藝減少了剩余污泥的處理、處置費用；⑥它減少了處理裝置的總體積；⑦節省了能源，確保生態和經濟效益；⑧可減少污泥脫水的藥劑費用。厭氧—好氧處理工藝的去除效果：COD去除率可達93%，甲烷產量（75%純甲烷）可達4300m3/d。

2 食品工業廢水處理方法及工藝流程

通過比較發現UASB+生物接觸氧化法不僅工藝簡單、運行費用低，而且出水水質穩定。本方案采用UASB+生物接觸氧化法處理，主要工藝流程為：廢水收集至高濃度調節池，然后用泵提升至UASB反應器，在UASB反應器中形成沉淀，廢水在反應器中進行固液分離，再進入氣浮池，達到GB19821-2005《食品工業污染物排放標準》后排入城市管網，UASB反應器以中的污泥用污泥抽吸泵抽至污泥池，進行污泥脫水處理。

具體工藝原理為：食品工業廢水經管道統一收集后，經過格柵去除大顆粒懸浮物，進入調節池中進行水量和水質的混合。水量水質調節好后，廢水被引入UASB反應器的底部，向上流過由顆粒污泥組成的污泥床。隨污水與污泥相接觸而發生厭氧反應，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，產生沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床攪動。在污泥產生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應器的頂部。污泥顆粒上升撞擊到脫氣擋板的底部，這引起附著的氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體被收集在反應器頂部的集氣室內。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進入到氣浮池內，剩余固體和生物顆粒從液體中分離并通過反射板，落回到污泥層的上面[3]。

從UASB反應器中逸出的上清液流過生物接觸氧化池，廢水與氧化池中的生物膜相接觸，其中的生物膜是由細菌、真菌和原生動物組成的生物膜呈蓬松結構，具有很大的表面積和很強的吸附能力。棲息在生物膜中的微生物以吸附和沉積在膜上的有機物為營養，將一部分有機物合成為細胞物質，成為生物膜中新的活性物質；另一部分成為分解代謝的產物，在分解代謝過程中放出能量，供微生物繁殖生長，生物膜老化脫落后進入污水中，在氣浮池中上浮成渣去除，澄清水后排出池外。

3 結語

本工程建設的目的是為了減少食品廢水中的高濃度有機物，保護好水環境。廢水投入運行后，可大大降低廢水中的COD、BOD、SS，以致出水符合要求。出水的水質達到（GB19821-2005）《食品工業污染物排放標準》。本工程為環境保護項，以降解廢水中COD、BOD、SS為主要目的，其效益體現在環境效益和社會效益。