食品工業(yè)廢水處理技術(shù)綜述

食品工業(yè)廢水處理技術(shù)綜述摘要：食品工業(yè)廢水是指食品工業(yè)中產(chǎn)生的廢水，因其通常有很大排放量，成為污染我國水環(huán)境的主要因素之一。關(guān)鍵詞：食品工業(yè)；工業(yè)廢水；物理處理；化學(xué)處理；生物處理引言食品工業(yè)是指以農(nóng)、牧、漁、林業(yè)產(chǎn)品為原料進(jìn)行加工的行業(yè)，食品工業(yè)廢水包括肉制品加工廢水、啤酒飲料生產(chǎn)廢水、水產(chǎn)品加工廢水、谷制品加工廢水及味精工業(yè)廢水等。食品工業(yè)往往規(guī)模非常大，因此食品工業(yè)廢水通常具有很大的排放量，成為了污染我國水環(huán)境的主要因素之一。依據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，以廢水COD排放量為標(biāo)準(zhǔn)，食品工業(yè)廢水污染程度已經(jīng)成為輕工業(yè)行業(yè)中的第二名，其COD的排放量占我國工業(yè)廢水COD總排放量的11%。食品工業(yè)廢水通常具有易腐敗的特點(diǎn)，其有機(jī)物和SS值都較高且含有一定量的致病毒菌等。食品工業(yè)廢水若不經(jīng)過有效處理就直接排放，會(huì)使水體富營養(yǎng)化，造成魚類等水生動(dòng)物死亡，并嚴(yán)重破壞和危害自然生態(tài)及人類生活環(huán)境。因此食品工業(yè)廢水處理工程，對保護(hù)我國人民健康和生態(tài)環(huán)境以及使我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展均有重大的意義。1食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)和危害1.1特點(diǎn)食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)大多是產(chǎn)水量大、含有大量有機(jī)物和懸浮物、生化需氧量和化學(xué)需氧量值高、毒性小等。但不同產(chǎn)品產(chǎn)生的廢水水質(zhì)一般不同，且隨生產(chǎn)流程和生產(chǎn)方式的不同水量也有變化，不同季節(jié)產(chǎn)生的廢水所包含的污染物種類和濃度也有所不同。例如，大豆制品產(chǎn)生廢水含蛋白質(zhì)類物質(zhì)，且含較高濃度有機(jī)物；果脯及飲料產(chǎn)生廢水pH較低；一些有色食品廢水由于生產(chǎn)過程中應(yīng)用大量食品添加劑，其廢水色度較高等；有些食品工業(yè)廢水還具有水質(zhì)水量變化大，含較高濃度氮、磷化合物等特點(diǎn)。1.2危害食品工業(yè)廢水雖毒性較低，但通常有較高濃度的可降解有機(jī)物（如糖、蛋白質(zhì)、氮磷化合物等），因此若不經(jīng)適當(dāng)有效處理就排放極易造成水體富營養(yǎng)化，從而使水體DO值降低，造成缺氧環(huán)境使魚類等水生生物無法繼續(xù)生存。廢水中的懸浮類物質(zhì)沉入河中后，會(huì)在厭氧環(huán)境下分解，進(jìn)而使水質(zhì)發(fā)臭并惡化，生態(tài)環(huán)境將被污染。若利用這樣的廢水灌溉農(nóng)田，會(huì)破壞農(nóng)作物產(chǎn)品的生長，破壞地下水環(huán)境。若廢水中帶有排泄物，其中的蟲卵或致病菌易造成疾病的傳播，嚴(yán)重時(shí)將危害到人畜的健康。2食品工業(yè)廢水處理中酵母菌的使用分析2.1酵母生產(chǎn)法（1）單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)。酵母菌在進(jìn)行單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)過程中，蛋白質(zhì)量能夠達(dá)到干質(zhì)量的一半，能夠在較大程度上對B族維生素進(jìn)行有效提取，并在此基礎(chǔ)上也可以提取輔酶A，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。此外，酵母菌在進(jìn)行單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)的過程中有較多特點(diǎn)，比如利用率高、生產(chǎn)率較高以及占地面積較小等。酵母菌通過蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn)，能夠在較大程度上彌補(bǔ)糧食的不足。該方法在我國主要應(yīng)用于假絲酵母以及啤酒酵母中，通過將2柱菌株進(jìn)行有效結(jié)合能夠大大提高產(chǎn)量。（2）生產(chǎn)油脂。油脂主要是指微生物分子在特定環(huán)境下，通過將碳?xì)浠衔镆约疤妓衔镒鳛樘荚串a(chǎn)生的一種油脂，其油脂的生產(chǎn)有一定的周期性，并且生產(chǎn)量較高，不受環(huán)境的影響，在較大程度上具有較高的安全性［3］。（3）酵母菌的分離。主要采用馬丁氏和YPD2種培養(yǎng)基，酵母菌的純化在超凈工作臺(tái)中，將分離平板上的酵母菌單菌落挑取接種于純化培養(yǎng)基上，在28C環(huán)境中培養(yǎng)3d,接著挑取單菌落接種于純化培養(yǎng)基上培養(yǎng)，并重復(fù)數(shù)次，最后得到單一菌落。形態(tài)觀察挑取培養(yǎng)2?3d的單菌落，觀察平板上酵母菌的菌落特征。用美藍(lán)染色酵母菌細(xì)胞，然后用光學(xué)顯微鏡觀察酵母菌的菌體形態(tài)。2.2酵母菌廢水處理技術(shù)酵母菌廢水處理技術(shù)的主要目的就是對廢水進(jìn)行有效的凈化，此項(xiàng)技術(shù)是對能夠在廢水中生長且可分解有機(jī)質(zhì)的酵母菌菌種進(jìn)行有效混合，通過好氧方法使酵母菌廢水中的有機(jī)質(zhì)實(shí)施利用與分解，對廢水中的COD進(jìn)行有效降低，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。此外，由于廢水中有混合菌種，進(jìn)入沉降池后通過酵母菌分離出固體，能夠使廢水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。酵母菌廢水處理技術(shù)具有較多的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)比如投資小、污染少、需要場地小以及后續(xù)處理簡單等。我國在對酵母菌進(jìn)行研究過程中，進(jìn)行了味精廢水試驗(yàn)，并選擇出能夠適應(yīng)味精廢水環(huán)境的菌群，進(jìn)行了酵母菌廢水處理技術(shù)的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示：酵母菌混合菌群的活性不受高濃度氨氮與硫酸鹽環(huán)境的影響，在一定穩(wěn)定環(huán)境中，處理后能夠得到單細(xì)胞蛋白，并可進(jìn)行飼料添加劑的回收。3食品工業(yè)廢水的處理工藝3.1氣浮技術(shù)氣浮技術(shù)能快速實(shí)現(xiàn)固液、固固、液液甚至溶質(zhì)中離子的分離，可去除廢水中表面活性物、乳化油和其他懸浮固體，是對沉淀工藝的進(jìn)一步補(bǔ)充。另外，氣浮過程使廢水中DO含量升高，因此也有預(yù)曝氣、脫色的效果。氣浮技術(shù)使污染物浮于液面可方便排渣，且由于浮渣中有一定氧氣不易腐敗，浮渣較為干燥也可降低污泥體積并降低處理污泥的費(fèi)用。3.2離子交換技術(shù)離子交換技術(shù)的原理是通過離子交換劑交換食品工業(yè)廢水中的有機(jī)和無機(jī)的有害物質(zhì)進(jìn)而去除。離子交換劑是一種能與其他物質(zhì)發(fā)生離子交換的物質(zhì)，包括有機(jī)離子交換劑和無機(jī)離子交換劑等。該技術(shù)具有費(fèi)用低、操作容易、提煉效率較高、設(shè)備簡單以及節(jié)約有機(jī)溶劑等優(yōu)勢，但還存在不易找到合適的離子交換劑以及其生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)過程中pH變化大等弊端。3.3生物處理工藝生物處理工藝是指通過各種微生物的作用處理廢水中的物質(zhì)，在微生物催化下依靠微生物的代謝作用使污水中的有機(jī)物被氧化分解，最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒穩(wěn)定的無機(jī)物進(jìn)而被去除。食品工業(yè)廢水屬于有機(jī)廢水，生物處理工藝作用是降解COD、BOD5，通常作為二級處理工藝。3.4曝氣生物濾池法（BAF法）曝氣生物濾池法（BAF法）是在普通生物濾池基礎(chǔ)上，借鑒給水濾池工藝而開發(fā)的污水生物處理工藝。其裝置內(nèi)有高比表面積顆粒填料作為微生物膜生長載體，污水流過濾料層時(shí)有機(jī)物與填料表面生物膜發(fā)生反應(yīng)被降解。本技術(shù)有生物氧化和截留懸浮固體的效果，在我國正處推廣階段。3.5升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB法）升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB法）是高效的廢水厭氧處理技術(shù)。該技術(shù)集生物反應(yīng)與沉淀一體，配水系統(tǒng)使廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，到反應(yīng)區(qū)經(jīng)過氣、固、液三相分離區(qū)后進(jìn)入沉淀區(qū)，沼氣通過氣室收集后由沼氣管流向沼氣柜。該工藝具有占地面積少、運(yùn)行成本低、生物處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。3.6厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB法)厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB法)是一種在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展的第三代厭氧反應(yīng)器。該反應(yīng)器主要由配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、沉淀區(qū)、出水系統(tǒng)和出水循環(huán)系統(tǒng)等組成。較UASB反應(yīng)器相比EGSB反應(yīng)器增加了出水循環(huán)系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)液體可以快速上升，且傳質(zhì)效果得到加強(qiáng)，還可避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。該技術(shù)目前已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。結(jié)語通過以上總結(jié)的各項(xiàng)工藝技術(shù)的應(yīng)用，我國食品工業(yè)廢水的處理已經(jīng)取得很大的進(jìn)步。當(dāng)下，我們還應(yīng)在多參考學(xué)習(xí)國外先進(jìn)廢水處理技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)一步探究實(shí)際有效、符合自身情況的食品工業(yè)廢水處理工藝。讓我國獲得經(jīng)濟(jì)和環(huán)保領(lǐng)域的雙收益，在食