农副食品加工行业废水污染现状及对策研究

2019-09-11吕睿喆王翔宇

安徽农学通报 2019年15期

关键词：污染现状对策

吕睿喆　王翔宇

摘要：该文分析了农副食品加工业废水污染的成因及危害，分别针对3个不同类别的农副食品加工行业，根据其废水污染特征，提出了相匹配的水处理工艺与方法，并总结和介绍了近年来解决农副食品加工业废水污染的对策措施。

关键词：农副食品加工;污染现状;废水治理;对策

中图分类号 X703文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）15-0136-03

Current Situation and Countermeasure of Wastewater Pollution in Agricultural and sideline Food Processing Industry

Lv Ruizhe et al.

（Anhui Academy of Environmental Sciences，Hefei 230000，China）

Abstract：This paper systematically analyzed the causes and hazards of wastewater pollution in agricultural and sideline food processing industry. According to the characteristics of wastewater pollution in three different categories of agricultural and sideline food processing industry，the corresponding water treatment processes and methods were put forward，and the Countermeasures of wastewater pollution in agricultural and sideline food processing industry in recent years were summarized and introduced.

Key words：Agricultural and sideline food processing;Pollution status;Wastewater treatment;Countermeasure

1 農副食品加工行业废水污染现状与存在问题

1.1 废水污染现状近年来，农副食品加工行业得到了迅速发展，其废水具有污染物浓度高、处理达标率低、水质变化幅度大等特点，这些废水未经处理直接排放，会对水环境造成严重的危害[1]。根据中国环境年鉴统计，2014年全国农副食品加工业的废水排放量为139166万t，各个行业的废水排放总量为1869626万t，农副食品加工业的废水排放量占比7.44%，排放量居第5位。特别是农副食品加工业中COD和NH3-N的排放量分别为440584t、18774t，在所有行业中居第2位，但是农副食品加工废水的处理达标率却远低于其他行业，大量未达标处理的污染物排放造成了严重的水体污染[2]。因此，对农副食品加工行业废水的达标处理是控制污水的重点之一。

农副食品加工业不仅产生的污染物排放总量大，而且水污染物浓度较高，并随着产品深度的加工，污染物排放量也会显著增长[3]。如果不能很好的控制和处理此类废水，这些污染物进入水体后，会大量消耗水中溶解氧，当污染物浓度超过水体自净能力时，微生物分解有机物使得水中溶解氧浓度越来越低，引起水生动植物和鱼类的死亡，导致水体黑臭，水体功能丧失。由于近年来农副食品加工业的快速发展，其废水已经成为水质恶化的重要诱因之一，若不处理好污染废水，将会对环境造成严重的破坏，因此，污染治理和减排已经刻不容缓。

1.2 问题诊断与识别农副食品加工废水从生产到排放，主要存在以下几个方面的问题：（1）一般农副食品加工企业空间分布散乱，以小型企业为主，产业集约化水平低，没有入园统一管理，大多企业没有进行清洁化改造，资源浪费严重。企业对生产废水处理不到位，更有些厂家甚至将产生的废水不经处理直接将废水排放到河流中。（2）不同农副食品加工业废水差别大，产品种类多，原料、工艺、规模等各不相同，特别是有些企业生产随着季节变换，给处理增加了难度。（3）企业污水处理设备和技术相对落后，不能稳定的将废水达标处理排放，针对不同农副食品产业加工废水需要，制定相应的治理对策，选择合理高效的废水处理方法，才是解决问题的有效途径。（4）监督管理水平力度不够，今后应提升管理部门与社会舆论监督引导作用，完成污染物总量控制，这才是行业可持续发展的关键。

2 农副食品加工废水处理的方法与措施

2.1 优化产业布局，加强监管力度由于我国农副食品加工企业数量多、分布散，多数没有统一入园，存在废水直排现象，给废水处理和监管带来了诸多问题。因此，需要集中建立农副食品加工工业园，构建园区内水循环经济体系，推进企业开展清洁生产，提高资源的综合利用水平。工业园区内污水处理厂是削减污染物排放和控制水环境污染的关键节点，应根据园区企业特点，设置与企业废水水质特征相匹配的污水处理设施和水处理工艺，监管企业进水状况，严格管控企业超标排放行为。其次，环境管理部门应制定实施污水排放标准，通过定期监测污水出水水质、处罚未能达标的污水厂并责令整改等方式保障污水厂长期稳定运行。除了监管部门外，还需要告知社会公众对企业污水处理重要性，通过社会舆论对企业和污水厂的治理工作进行监督[4]。

2.2 对不同类别农副食品企业的加工废水进行分类处理农副食品加工废水一般具有高浓度的有机物、氨氮和悬浮物的特点，但农副食品加工业类别多，废水的组成成分、水量等各不相同，不同类别的加工业需要选择与之相匹配的污水治理工艺和措施。

2.2.1 屠宰与肉类加工废水肉类的屠宰和加工过程产生的废水含有油脂类、碎肉塊、血液、蛋白质、畜毛、内脏杂物以及排泄物等，废水呈红褐色，腥臭味极重，存在粪便链球菌、沙门氏菌等多种病原微生物，主要污染物包括CODCr、BOD5、NH3-N、SS和动植物油等[5]，常规废水浓度见表1。此类废水由于有机物含量高、可生化性好，处理工艺主要采用生化处理为主、物化处理为辅的组合工艺，并因地制宜的考虑废水的深度处理及回收利用[6]。生化处理是此类废水治理的核心，主要去除废水中可降解有机污染物及NH3-N等营养型污染物，其典型工艺如图1所示。隔油池可以去除较多悬浮物和油脂类物质，一般可去除70%悬浮物和30%的动植物油。厌氧工艺一般适宜采用：升流式厌氧污泥床（UASB）或者水解酸化技术，COD去除率一般可达到85%以上;好氧处理一般适宜采用具有脱氮除磷的工艺，比如序批式活性污泥技术（SBR）、生物接触氧化技术或者膜生物反应器工艺（MBR）[7]。有研究表明，通过水解酸化+SBR工艺在处理进水COD在800～2020mg/L的肉类加工废水，COD去除率高达96%，出水水质可以稳定达到《肉类加工工业污染物排放标准》（GB 13457-1992）一级标准[8]。

2.2.2 食用植物油加工废水植物油加工废水中含有大量的动植物油等杂质，主要污染物是油脂、皂角和磷脂，具有含油量、有机物和悬浮物含量高，色度高，水质波动性大等特点。简单的处理很难达标排放，必须先经过预处理，通过预处理回收皂角和磷脂后，提高了废水可生化性，然后采用生化法处理废水[9]。食用植物油废水中含油量高，一般含油量在150～5000mg/L，COD达到700～15000mg/L，其废水的水质波动较大，尤其是中小型油脂厂，变化幅度达1～3倍。目前，针对此类废水的处理工艺一般采用隔油+气浮的预处理技术，通过去除悬浮物和乳化态油，可去除原水中90%的有机物或95%以上的油脂以及大量悬浮物，同时回收了油脂可以再综合利用，再通过接触氧化等生化处理工艺去除溶解态油和剩余有机物，最终出水可稳定地达到排放标准[10]，其典型工艺流程如图2所示。

2.2.3 制糖业废水制糖业废水主要来自于包括甜菜、甘蔗等制糖原料在制糖生产和制糖副产品加工过程中所产生的废水，主要有榨糖废水、蒸馏废水、地面冲洗水等组成，其主要特点为废水产生量大，一般工艺每榨取1t甘蔗所产生的废水量高达12～18t[11]。此类废水主要成分是高浓度的糖类、果胶、果酸等水溶物质，具有高酸性和高COD浓度，直接排入河流容易造成水体缺氧和富营养化[12]。由于不同制糖企业生产规模和生产工艺的不同，产生的废水浓度也有高低类别，根据废水污染物浓度可以分为3类，详见表2。

目前，制糖业废水处理工艺一般采用物化法和生化法，物化法主要作用是对废水预处理，主要方法包括吸附法、萃取法、混凝沉淀法等几类。由于制糖废水中主要污染物是溶解性的有机物、糖类等，这些物质具有良好的生物降解性，因此采用生化法处理最为合适，常用方法有好氧处理法、厌氧处理法、厌氧+好氧组合处理法[13]。废水的厌氧处理适用于有机物含量较高时，这是由于厌氧处理具有产生的污泥量少、对营养元素要求低、能耗小等优点，而好氧生物法则适用于处理浓度较低的废水，通过好氧处理后出水水质较好。因此，制糖废水采用厌氧+好氧组合工艺，结合了厌氧、好氧处理各自优点，高浓度制糖废水首先经厌氧法处理，以UASB工艺为主，一般情况下，有机物负荷可达15kgCOD/m3·d，COD去除率可达90%，出水再经好氧法进行进一步净化，在实际应用中取得了良好的效果[14]（图3）。

2.3 废水处理的成本经济分析目前，我国农副食品加工业以小型企业为主，小型民营企业相比国有和外资企业生产规模小、利润空间少，因此，对污水处理方面重视程度低，为减少成本而超标排放的情况时有发生。因此，今后一方面，要加强监管，减少偷排漏排的行为发生;另一方面，需要提高企业环保意识，并根据企业实际情况选择合适的污水治理措施。污染废水治理的成本主要包括处理设备、污水厂基础建设费用和运行费用。一般而言，化学工艺废水处理设施建造成本低于生物工艺处理，但是化学处理工艺的运行费用却高于生物工艺和物理工艺。有研究表明，不同农副食品加工行业当规模类似、污染物去除率达到90%时，单位废水治理投资费用和运行费用差异较大（图4）[15]。通过经济角度对农副食品加工行业废水处理成本进行分析可以发现，不同农副食品加工行业差别显著，不同的污水处理技术和工艺是处理成本的影响因素之一，因此，环境管理部门在排污税费征收标准的设计应考虑行业之间废水治理成本的差异，而目前环境税收标准在不同行业均采取一刀切的方法，有待商榷。对于不同行业排污收费也应该区别对待，降低企业负担，让废水治理与企业发展得到互利共生。

3 对策建议

目前，国内农副食品加工企业数量多、污染大，废水处理达标率低，造成了严重污染，急需解决废水排放问题。为此，提出以下对策建议：

（1）建立农副食品加工园区，同类别企业应进入园区进行统一管理，废水集中处理排放;未入园企业根据自身行业废水污染特征，选择适合本行业的废水处理工艺和方法，提高废水排放达标率。

（2）进一步加强对企业污染治理的监管力度，杜绝企业偷排漏排现象，严罚超标排放行为。

（3）不同农副食品加工行业废水处理成本差别显著，应完善排污收税标准，对不同类型行业区别对待，以降低企业负担，保障行业绿色可持续发展。

参考文献

[1]顾志恒，高世江.农副食品加工废水的处理方法与研究进展[J].科技资讯，2008（27）：127.

[2]文兼武，刘炳江.中国环境统计年鉴，二、水环境.2-12各行业工业废水排放及处理情况（2014年）[M].北京：中国统计出版社，2015：27-32.

[3]魏源送，郁达伟，曹磊.农副食品加工业高浓度废水的厌氧膜生物反应器技术[J].环境科学，2014，35（04）：1613-1622.

[4]李蕊，陈晓东，张华，等.农副产品加工园区水污染控制管理体系研究——以沈阳辉山农副产品加工园区为例[J].环境保护科学，2017，43（02）：58-61.

[5]魏春飞.屠宰及肉类加工废水处理研究进展[J].建筑与预算，2014（06）：77-80.

[6]孙波，王芃，武首香，等.肉类加工废水处理技术研究进展[J].天津科技，2015，42（07）：82-85.