農(nóng)副食品加工行業(yè)廢水污染現(xiàn)狀及對策研究

呂睿喆　王翔宇

摘 要：該文分析了農(nóng)副食品加工業(yè)廢水污染的成因及危害，分別針對3個不同類別的農(nóng)副食品加工行業(yè)，根據(jù)其廢水污染特征，提出了相匹配的水處理工藝與方法，并總結(jié)和介紹了近年來解決農(nóng)副食品加工業(yè)廢水污染的對策措施。

關(guān)鍵詞：農(nóng)副食品加工;污染現(xiàn)狀;廢水治理;對策

中圖分類號 X703文獻標(biāo)識碼 A文章編號 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(nóng)副食品加工行業(yè)廢水污染現(xiàn)狀與存在問題

1.1 廢水污染現(xiàn)狀 近年來，農(nóng)副食品加工行業(yè)得到了迅速發(fā)展，其廢水具有污染物濃度高、處理達標(biāo)率低、水質(zhì)變化幅度大等特點，這些廢水未經(jīng)處理直接排放，會對水環(huán)境造成嚴(yán)重的危害[1]。根據(jù)中國環(huán)境年鑒統(tǒng)計，2014年全國農(nóng)副食品加工業(yè)的廢水排放量為139166萬t，各個行業(yè)的廢水排放總量為1869626萬t，農(nóng)副食品加工業(yè)的廢水排放量占比7.44%，排放量居第5位。特別是農(nóng)副食品加工業(yè)中COD和NH3-N的排放量分別為440584t、18774t，在所有行業(yè)中居第2位，但是農(nóng)副食品加工廢水的處理達標(biāo)率卻遠低于其他行業(yè)，大量未達標(biāo)處理的污染物排放造成了嚴(yán)重的水體污染[2]。因此，對農(nóng)副食品加工行業(yè)廢水的達標(biāo)處理是控制污水的重點之一。

農(nóng)副食品加工業(yè)不僅產(chǎn)生的污染物排放總量大，而且水污染物濃度較高，并隨著產(chǎn)品深度的加工，污染物排放量也會顯著增長[3]。如果不能很好的控制和處理此類廢水，這些污染物進入水體后，會大量消耗水中溶解氧，當(dāng)污染物濃度超過水體自凈能力時，微生物分解有機物使得水中溶解氧濃度越來越低，引起水生動植物和魚類的死亡，導(dǎo)致水體黑臭，水體功能喪失。由于近年來農(nóng)副食品加工業(yè)的快速發(fā)展，其廢水已經(jīng)成為水質(zhì)惡化的重要誘因之一，若不處理好污染廢水，將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，因此，污染治理和減排已經(jīng)刻不容緩。

1.2 問題診斷與識別 農(nóng)副食品加工廢水從生產(chǎn)到排放，主要存在以下幾個方面的問題：（1）一般農(nóng)副食品加工企業(yè)空間分布散亂，以小型企業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)集約化水平低，沒有入園統(tǒng)一管理，大多企業(yè)沒有進行清潔化改造，資源浪費嚴(yán)重。企業(yè)對生產(chǎn)廢水處理不到位，更有些廠家甚至將產(chǎn)生的廢水不經(jīng)處理直接將廢水排放到河流中。（2）不同農(nóng)副食品加工業(yè)廢水差別大，產(chǎn)品種類多，原料、工藝、規(guī)模等各不相同，特別是有些企業(yè)生產(chǎn)隨著季節(jié)變換，給處理增加了難度。（3）企業(yè)污水處理設(shè)備和技術(shù)相對落后，不能穩(wěn)定的將廢水達標(biāo)處理排放，針對不同農(nóng)副食品產(chǎn)業(yè)加工廢水需要，制定相應(yīng)的治理對策，選擇合理高效的廢水處理方法，才是解決問題的有效途徑。（4）監(jiān)督管理水平力度不夠，今后應(yīng)提升管理部門與社會輿論監(jiān)督引導(dǎo)作用，完成污染物總量控制，這才是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2 農(nóng)副食品加工廢水處理的方法與措施

2.1 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，加強監(jiān)管力度 由于我國農(nóng)副食品加工企業(yè)數(shù)量多、分布散，多數(shù)沒有統(tǒng)一入園，存在廢水直排現(xiàn)象，給廢水處理和監(jiān)管帶來了諸多問題。因此，需要集中建立農(nóng)副食品加工工業(yè)園，構(gòu)建園區(qū)內(nèi)水循環(huán)經(jīng)濟體系，推進企業(yè)開展清潔生產(chǎn)，提高資源的綜合利用水平。工業(yè)園區(qū)內(nèi)污水處理廠是削減污染物排放和控制水環(huán)境污染的關(guān)鍵節(jié)點，應(yīng)根據(jù)園區(qū)企業(yè)特點，設(shè)置與企業(yè)廢水水質(zhì)特征相匹配的污水處理設(shè)施和水處理工藝，監(jiān)管企業(yè)進水狀況，嚴(yán)格管控企業(yè)超標(biāo)排放行為。其次，環(huán)境管理部門應(yīng)制定實施污水排放標(biāo)準(zhǔn)，通過定期監(jiān)測污水出水水質(zhì)、處罰未能達標(biāo)的污水廠并責(zé)令整改等方式保障污水廠長期穩(wěn)定運行。除了監(jiān)管部門外，還需要告知社會公眾對企業(yè)污水處理重要性，通過社會輿論對企業(yè)和污水廠的治理工作進行監(jiān)督[4]。

2.2 對不同類別農(nóng)副食品企業(yè)的加工廢水進行分類處理 農(nóng)副食品加工廢水一般具有高濃度的有機物、氨氮和懸浮物的特點，但農(nóng)副食品加工業(yè)類別多，廢水的組成成分、水量等各不相同，不同類別的加工業(yè)需要選擇與之相匹配的污水治理工藝和措施。

2.2.1 屠宰與肉類加工廢水 肉類的屠宰和加工過程產(chǎn)生的廢水含有油脂類、碎肉塊、血液、蛋白質(zhì)、畜毛、內(nèi)臟雜物以及排泄物等，廢水呈紅褐色，腥臭味極重，存在糞便鏈球菌、沙門氏菌等多種病原微生物，主要污染物包括CODCr、BOD5、NH3-N、SS和動植物油等[5]，常規(guī)廢水濃度見表1。此類廢水由于有機物含量高、可生化性好，處理工藝主要采用生化處理為主、物化處理為輔的組合工藝，并因地制宜的考慮廢水的深度處理及回收利用[6]。生化處理是此類廢水治理的核心，主要去除廢水中可降解有機污染物及NH3-N等營養(yǎng)型污染物，其典型工藝如圖1所示。隔油池可以去除較多懸浮物和油脂類物質(zhì)，一般可去除70%懸浮物和30%的動植物油。厭氧工藝一般適宜采用：升流式厭氧污泥床（UASB）或者水解酸化技術(shù)，COD去除率一般可達到85%以上;好氧處理一般適宜采用具有脫氮除磷的工藝，比如序批式活性污泥技術(shù)（SBR）、生物接觸氧化技術(shù)或者膜生物反應(yīng)器工藝（MBR）[7]。有研究表明，通過水解酸化+SBR工藝在處理進水COD在800～2020mg/L的肉類加工廢水，COD去除率高達96%，出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達到《肉類加工工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13457-1992）一級標(biāo)準(zhǔn)[8]。

2.2.2 食用植物油加工廢水 植物油加工廢水中含有大量的動植物油等雜質(zhì)，主要污染物是油脂、皂角和磷脂，具有含油量、有機物和懸浮物含量高，色度高，水質(zhì)波動性大等特點。簡單的處理很難達標(biāo)排放，必須先經(jīng)過預(yù)處理，通過預(yù)處理回收皂角和磷脂后，提高了廢水可生化性，然后采用生化法處理廢水[9]。食用植物油廢水中含油量高，一般含油量在150～5000mg/L，COD達到700～15000mg/L，其廢水的水質(zhì)波動較大，尤其是中小型油脂廠，變化幅度達1～3倍。目前，針對此類廢水的處理工藝一般采用隔油+氣浮的預(yù)處理技術(shù)，通過去除懸浮物和乳化態(tài)油，可去除原水中90%的有機物或95%以上的油脂以及大量懸浮物，同時回收了油脂可以再綜合利用，再通過接觸氧化等生化處理工藝去除溶解態(tài)油和剩余有機物，最終出水可穩(wěn)定地達到排放標(biāo)準(zhǔn)[10]，其典型工藝流程如圖2所示。

2.2.3 制糖業(yè)廢水 制糖業(yè)廢水主要來自于包括甜菜、甘蔗等制糖原料在制糖生產(chǎn)和制糖副產(chǎn)品加工過程中所產(chǎn)生的廢水，主要有榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等組成，其主要特點為廢水產(chǎn)生量大，一般工藝每榨取1t甘蔗所產(chǎn)生的廢水量高達12～18t[11]。此類廢水主要成分是高濃度的糖類、果膠、果酸等水溶物質(zhì)，具有高酸性和高COD濃度，直接排入河流容易造成水體缺氧和富營養(yǎng)化[12]。由于不同制糖企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝的不同，產(chǎn)生的廢水濃度也有高低類別，根據(jù)廢水污染物濃度可以分為3類，詳見表2。

目前，制糖業(yè)廢水處理工藝一般采用物化法和生化法，物化法主要作用是對廢水預(yù)處理，主要方法包括吸附法、萃取法、混凝沉淀法等幾類。由于制糖廢水中主要污染物是溶解性的有機物、糖類等，這些物質(zhì)具有良好的生物降解性，因此采用生化法處理最為合適，常用方法有好氧處理法、厭氧處理法、厭氧+好氧組合處理法[13]。廢水的厭氧處理適用于有機物含量較高時，這是由于厭氧處理具有產(chǎn)生的污泥量少、對營養(yǎng)元素要求低、能耗小等優(yōu)點，而好氧生物法則適用于處理濃度較低的廢水，通過好氧處理后出水水質(zhì)較好。因此，制糖廢水采用厭氧+好氧組合工藝，結(jié)合了厭氧、好氧處理各自優(yōu)點，高濃度制糖廢水首先經(jīng)厭氧法處理，以UASB工藝為主，一般情況下，有機物負荷可達15kgCOD/m3·d，COD去除率可達90%，出水再經(jīng)好氧法進行進一步凈化，在實際應(yīng)用中取得了良好的效果[14]（圖3）。

2.3 廢水處理的成本經(jīng)濟分析 目前，我國農(nóng)副食品加工業(yè)以小型企業(yè)為主，小型民營企業(yè)相比國有和外資企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、利潤空間少，因此，對污水處理方面重視程度低，為減少成本而超標(biāo)排放的情況時有發(fā)生。因此，今后一方面，要加強監(jiān)管，減少偷排漏排的行為發(fā)生;另一方面，需要提高企業(yè)環(huán)保意識，并根據(jù)企業(yè)實際情況選擇合適的污水治理措施。污染廢水治理的成本主要包括處理設(shè)備、污水廠基礎(chǔ)建設(shè)費用和運行費用。一般而言，化學(xué)工藝廢水處理設(shè)施建造成本低于生物工藝處理，但是化學(xué)處理工藝的運行費用卻高于生物工藝和物理工藝。有研究表明，不同農(nóng)副食品加工行業(yè)當(dāng)規(guī)模類似、污染物去除率達到90%時，單位廢水治理投資費用和運行費用差異較大（圖4）[15]。通過經(jīng)濟角度對農(nóng)副食品加工行業(yè)廢水處理成本進行分析可以發(fā)現(xiàn)，不同農(nóng)副食品加工行業(yè)差別顯著，不同的污水處理技術(shù)和工藝是處理成本的影響因素之一，因此，環(huán)境管理部門在排污稅費征收標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計應(yīng)考慮行業(yè)之間廢水治理成本的差異，而目前環(huán)境稅收標(biāo)準(zhǔn)在不同行業(yè)均采取一刀切的方法，有待商榷。對于不同行業(yè)排污收費也應(yīng)該區(qū)別對待，降低企業(yè)負擔(dān)，讓廢水治理與企業(yè)發(fā)展得到互利共生。

3 對策建議

目前，國內(nèi)農(nóng)副食品加工企業(yè)數(shù)量多、污染大，廢水處理達標(biāo)率低，造成了嚴(yán)重污染，急需解決廢水排放問題。為此，提出以下對策建議：

（1）建立農(nóng)副食品加工園區(qū)，同類別企業(yè)應(yīng)進入園區(qū)進行統(tǒng)一管理，廢水集中處理排放;未入園企業(yè)根據(jù)自身行業(yè)廢水污染特征，選擇適合本行業(yè)的廢水處理工藝和方法，提高廢水排放達標(biāo)率。

（2）進一步加強對企業(yè)污染治理的監(jiān)管力度，杜絕企業(yè)偷排漏排現(xiàn)象，嚴(yán)罰超標(biāo)排放行為。

（3）不同農(nóng)副食品加工行業(yè)廢水處理成本差別顯著，應(yīng)完善排污收稅標(biāo)準(zhǔn)，對不同類型行業(yè)區(qū)別對待，以降低企業(yè)負擔(dān)，保障行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)編：張宏民）