食品加工廢水工業處理工藝范文
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摘要：對食品(豆制品、乳制品、啤酒)加工過程中產生的中、低濃度有機廢水可采用UASB—TF工藝進行處理。當進水COD濃度為1000～3000mg/L時，出水COD濃度可降至50～90mg/L，此工藝對季節性生產廢水的處理也非常適合。
對食品加工廢水的處理一般采用物化法(氣浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不穩定、運行費用高、管理操作不便。近年來也有以好氧法為主的處理技術，對有機物的去除雖較好，但其運行費用較高。而將上流式厭氧污泥床(UASB)與基本無動力消耗的滴濾床(TF)相結合的UASB—TF技術，經過在多個廠家的多種食品生產廢水處理中的應用表明，該工藝處理效率高、運行費用低、投資較少、操作管理非常簡便，二次啟動非常便利，出水能達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)中的一級標準，而且已有部分廠家將其出水回用于生產上的非直接冷卻系統。
1廢水水質
豆制品(豆奶粉、豆奶飲料)、乳制品（酸奶、鮮奶等）、啤酒生產廢水的水質見表1，其處理水量分別為800、400、600m3/d。
表1廢水水質廢水種類主要有機成分CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)pH溫度SS(mg/L)
豆制品廢水糖類、蛋白質、淀粉、纖維素等1700～23001000～15005～6常溫200～300
乳制品廢水糖類、脂肪酸、蛋白質、淀粉等800～1200500～6005～6常溫100～150
啤酒廢水糖類、脂肪酸、蛋白質、淀粉、纖維素等2000～25001000～12006～9常溫500～600
2處理工藝的選擇
2.1氣浮處理工藝
針對廢水中含有較多膠體物質，采用常規氣浮法能較好地將其去除。經氣浮處理后出水較清，但因其對溶解性有機物不能去除、出水中CODCr含量較高、運行不穩定而不能達到排放標準。同時，因氣浮會產生較多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以運行費用也較高，目前已基本上不單獨用于此種廢水的處理。
2.2好氧處理工藝
對于有機物含量較高且可生化性較好的有機廢水，前幾年使用最多的是接觸氧化、SBR、活性污泥法等好氧工藝，對食品廢水的處理效果也較好，CODCr的去除率可達90%以上［1］，運行也較穩定。其缺點是需鼓風曝氣、動力消耗較多、運行費用高，同時在停產檢修后再啟動時需較長時間(一般要一個月左右)。
2.3UASB—TF處理工藝
對于進行廢水治理的廠家來說，迫切需要的是投資少、運行費用低、運行穩定、處理效果好、操作
管理簡便的處理工藝。在長期小試研究的基礎上，提出了一種適于中、低濃度食品加工廢水的處理工藝，即UASB—TF工藝(其中厭氧采用技術成熟、使用較廣的UASB，好氧采用微動力消耗的滴濾床)。該工藝已在多家食品加工廠應用，并取得了非常好的運行效果。
UASB—TF工藝的處理流程(見圖1)為來自車間的廢水先進入調節池進行水質水量的調節，若在冬季低水溫時則進行加溫以滿足UASB的進水要求。UASB采用中溫厭氧消化。因厭氧出水不能達到排放要求，故需利用好氧做進一步處理。好氧采用滴濾床技術，滴濾床內填加無機固體生物活性填料，通過無動力自動旋轉布水器將厭氧出水均勻地灑布在滴濾床填料的表面，利用自然通風進行供氧。滴濾床出水進行部分回流以保證水力負荷及布水器轉速的需求。
3系統運行情況
3.1系統處理效率
各套UASB—TF工藝都已運行數年，其間都經歷了停產無水、檢修、二次啟動、進水濃度及水力條件變化等各種不利情況，但其運行一直都很正常，出水水質也非常穩定(見表2)。
表2各系統處理效率項目豆制品廢水乳制品廢水啤酒廢水
進水總出水去除率(%)進水總出水去除率(%)進水總出水去除率(%)
CODCr(mg/L)200080961000609422009096
BOD5(mg/L)12002098550109811002098
SS(mg/L)2500308812020845503095
pH5～67～85～67～86～97～8
運行水溫中溫常溫中溫常溫中溫常溫
色度(倍)802070601084802575
3.2厭氧運行
因各廠來水的水質水量波動都較大，為此設置了調節池并在池內安裝了加溫系統，在水溫低時對廢水進行適當加熱以減少進水對UASB內厭氧細菌的沖擊負荷。UASB的運行參數見表3。
表3厭氧UASB的運行參數項目豆制品廢水乳制品廢水啤酒廢水
平面尺寸φ8m×8.8mφ6m×9mφ3.5m×4.5m
反應器數量(座)2110
有效水力停留時間(h)201215
有機負荷［kg/(m3·d)］2.341.914.58
CODCr去除率(%)908888.6
接種污泥濃度(gTSS/L)100100100
空塔上升流速(m/h)0.330.560.26
有效體積率(%)706770
污泥顆粒粒徑(mm)0.40.20.8
UASB內的菌種為青島海泊河污水處理廠的中溫厭氧消化污泥(含水率為75%)，距經測定反應器底部1.0m處污泥層的污泥濃度為100gTSS/L(MLVSS為70gVSS/L)，UASB控制在中溫(35～37℃)運行。
厭氧反應器中的污泥顆粒化程度較好，經2年運行后,從反應器各取樣管取樣測定污泥濃度的結果見圖2。
3.3好氧運行
好氧選用的是國內較少采用的滴濾床反應器，采取自動旋轉布水器均勻布水，充分利用厭氧出水的高差而不需要機械曝氣，同時對滴濾床出水進行部分回流以降低滴濾床的進水濃度，增加水力負荷。滴濾床有效高度都為4m，所加無機固體活性生物填料的粒徑為80～100mm，孔隙率＞90%，比表面積＞250m2/m3。
在滴濾床的長期運行中未發現填料堵塞和填料表面大塊生物膜同時脫落的現象，無異味和濾池蠅產生。滴濾床出水進入斜管沉淀池，水中的生物膜在斜管沉淀池中能很好地被去除［2］，達到了好氧“微動力消耗”運行。滴濾床的運行參數見表4。新晨
表4滴濾床的運行參數項目豆制品廢水乳制品廢水啤酒廢水
平面尺寸φ18m×4.5mφ6m×4.5mφ10m×4.5m
反應器數量(座)111
有效容積(m3)1000120320
回流率(%)200100100
表面負荷［m3/(m2·h)］0.401.180.64
有機負荷［kg/(m3·d)］0.160.40.48
CODCr去除率(%)605064
運行溫度常溫常溫常溫
布水器轉速(r/min)333
3.4運行費用
整個處理系統運行效果穩定，其直接運行費用為3臺水泵耗電費用和人員工資，每班只需一人進行簡單操作，除水泵外基本沒有其他設備需維修。
滴濾床產生的污泥全部回到調節池后再進入UASB中進行消化，UASB顆粒污泥進行外售，整個系統沒有剩余污泥需處理。
4結語
①采用UASB—滴濾床技術處理中、低濃度有機廢水，其工藝路線先進，是一種新型的處理工藝。
②該工藝投資低、直接運行費用低、CODCr去除率高(基本達95%以上)、運行穩定、操作簡便。
③系統污泥產量低，可做到不外排污泥，而且UASB在經過一段時間的運行后，可生長出較好的顆粒污泥(可直接外售)，無需進行污泥處理。
④運行實踐表明，UASB—TF工藝的抗沖擊負荷能力較好，在有一定波動情況下出水仍較穩定，也適合于季節性生產的廠家。
⑤使用新型的滴濾床填料，較好地解決了滴濾床容易出現的各種問題。
⑥UASB—TF工藝的開發適應較多廠家的需求，具有廣闊的應用前景。
參考文獻：
［1］張兆昌.水解酸化—氣浮—SBR工藝處理豆制品廢水的研究［J］.環境工程，1998，6(5)：19-21.
［2］張自杰，等.環境工程手冊(水污染防治卷)［M］.北京:高等教育出版社,1996.
