浅谈食品工业废水处理

田兆龙 林雨丰

洽洽食品股份有限公司 安徽合肥 230601

本文采用UASB+生物接触氧化法处理食品工业废水，该方法具有工艺简单、运行费用低，而且出水水质稳定等优点，整个工艺对COD的去除率达96.6%，对悬浮物的去除率达97.3%—98%，该工艺非常适合在食品废水处理中推广应用。

食品工业废水，以有机悬浮物为主，废水浓度较高，水量变化较大，废水达标处理有一定的难度。本文主要针对高浓度有机废食品废水处理方法的论证。

1 工艺论证

食品废水中主要含有糖、醇类等有机物，废水的BOD5/COD值约0.67-0.80，易于生化降解。国内外广泛采用生化处理工艺，其中包括好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧与厌氧联合生物处理方法。从目前实施并运行的装置来看，应用最为广泛的是好氧生物处理，常采用的方法有活性污泥法及其改进形式和生物接触氧化法。厌氧生物处理除有传统消化池应用生产外，一些新工艺UASB等正在逐渐被用于糖化、发酵工序的高浓度废水生产性实验研究，出水与低浓度制麦、包装废水混合后作进一步好氧处理[1]。

（1）好氧生物处理是指在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化食品废水中的有机物，其产物有二氧化碳、水及能量。但由于此法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。

（2）厌氧生物处理是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物，它适于高浓度有机废水（CODCr>2000mg/LBOD5>1000mg/L）。经过实践证明，这类反应器完全适用于处理食品废水，而且厌氧消化工艺相似于食品酿造、发酵生产工艺。与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的优点有：动力消耗低、剩余污泥量少、处理设备较便宜、能降解某些好氧处理难于降解的物质。其缺点分别是：厌氧污泥增殖缓慢、出水水质差、操作控制复杂以及废水浓度较低时产生的CH4回收价值小等。因此，厌氧生物处理食品废水已经受到了越来越多的关注。

（3）自然生物处理食品废水的自然生物处理方法有氧化塘和土地处理法。

氧化塘工艺一般可分为四种：兼性塘、厌氧塘、好氧塘和曝气塘。一般来说，厌氧塘、兼性塘和好氧塘串联使用，从工艺设施构造和运行管理来看，这是较经济的一种处理方法，而且处理效果也令人满意，只是有些气味。经氧化塘法工艺处理后的食品工业废水，出水CODCr浓度为100-150mg/L，BOD5浓度30-90mg/L，SS浓度为30-90mg/L，出水水质可达到国家二级排放标准。氧化塘基建投资小，运行费用低，维护简便，COD、BOD5去除率可达80%-90%，但是氧化塘工艺要实施必须占用有较大面积，这也就成为了它基建费用的主要内容。因而选择此类工艺主要取决于当地实际情况。对于地处郊外的小型食品厂，氧化塘法是比较经济简单的方法。氧化塘还可作为好氧或厌氧生物处理的后处理，以提高出水水质。如果食品厂附近有适当土地，可以采用土地处理法，废水经沉淀等预处理后，或灌溉农田或土地处理[2]。

（4）好氧与厌氧联合生物处理厌氧—好氧处理工艺的特点：①采用此工艺可使处理能力增加1-2倍；②此工艺回收的沼气经锅炉燃烧后所产生的蒸汽可供维持食品发酵温度利用，可降低能源消耗；③此工艺提供了工艺稳定性；④运用这种处理方法可减少氮和磷的补充费用；⑤此工艺减少了剩余污泥的处理、处置费用；⑥它减少了处理装置的总体积；⑦节省了能源，确保生态和经济效益；⑧可减少污泥脱水的药剂费用。厭氧—好氧处理工艺的去除效果：COD去除率可达93%，甲烷产量（75%纯甲烷）可达4300m3/d。

2 食品工业废水处理方法及工艺流程

通过比较发现UASB+生物接触氧化法不仅工艺简单、运行费用低，而且出水水质稳定。本方案采用UASB+生物接触氧化法处理，主要工艺流程为：废水收集至高浓度调节池，然后用泵提升至UASB反应器，在UASB反应器中形成沉淀，废水在反应器中进行固液分离，再进入气浮池，达到GB19821-2005《食品工业污染物排放标准》后排入城市管网，UASB反应器以中的污泥用污泥抽吸泵抽至污泥池，进行污泥脱水处理。

具体工艺原理为：食品工业废水经管道统一收集后，经过格栅去除大颗粒悬浮物，进入调节池中进行水量和水质的混合。水量水质调节好后，废水被引入UASB反应器的底部，向上流过由颗粒污泥组成的污泥床。随污水与污泥相接触而发生厌氧反应，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，产生沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床搅动。在污泥产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部，这引起附着的气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到气浮池内，剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板，落回到污泥层的上面[3]。

从UASB反应器中逸出的上清液流过生物接触氧化池，废水与氧化池中的生物膜相接触，其中的生物膜是由细菌、真菌和原生动物组成的生物膜呈蓬松结构，具有很大的表面积和很强的吸附能力。栖息在生物膜中的微生物以吸附和沉积在膜上的有机物为营养，将一部分有机物合成为细胞物质，成为生物膜中新的活性物质；另一部分成为分解代谢的产物，在分解代谢过程中放出能量，供微生物繁殖生长，生物膜老化脱落后进入污水中，在气浮池中上浮成渣去除，澄清水后排出池外。

3 结语

本工程建设的目的是为了减少食品废水中的高浓度有机物，保护好水环境。废水投入运行后，可大大降低废水中的COD、BOD、SS，以致出水符合要求。出水的水质达到（GB19821-2005）《食品工业污染物排放标准》。本工程为环境保护项，以降解废水中COD、BOD、SS为主要目的，其效益体现在环境效益和社会效益。