食品污水處理技術與工藝研究進展綜述

阮佳驊

（上海華強環(huán)境科技工程有限公司，上海 201203）

食品工業(yè)是以加工食物為主的工業(yè)類型，主要原材料為農(nóng)、牧、漁、林業(yè)產(chǎn)品，屬于一種低投入、高效益產(chǎn)業(yè)，對提升人們生活水平和促進經(jīng)濟發(fā)展有重要意義。但從環(huán)保角度思考，食品加工企業(yè)促進經(jīng)濟發(fā)展同時，也會對生態(tài)環(huán)境造成影響。目前，食品污染問題已得到廣泛重視，為減輕對環(huán)境的影響，必須加強對食品工業(yè)污水研究［1］，針對處理技術和工藝，本文將展開詳細綜述。

1 食品加工污水分析

1.1 污水來源

食品加工污水主要來源：一是加工階段對原料清洗產(chǎn)生的雜物，如砂土、魚鱗、碎肉、羽毛和爛葉等；二是食品生產(chǎn)加工期間不能利用的部分；三是各種食品添加劑，如色素、香精、防腐劑等；四是加工器具清洗階段清除的原輔料和油脂等。

1.2 主要污染物

污染物類型有多種：一是可漂浮于污水中的固體物質(zhì)，如菜葉、果皮和禽羽等；二是懸浮于污水中的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、油脂和淀粉等；三是溶解于水中的物質(zhì)，如鹽、糖和堿等；四是食品原材料中夾帶的物質(zhì)，如泥沙、農(nóng)藥、病毒等［2］。

1.3 特點和危害

食品污水主要特點為懸浮物有機物質(zhì)含量高，易腐敗，毒性低。

食品污水主要危害是導致水體富營養(yǎng)化，造成水中生物大量死亡，并會導致部分河道水底沉積大量污染物，造成水質(zhì)惡化、產(chǎn)生臭味，對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。

1.4 主要污染指標

食品污水主要污染指標可分為物理指標 （主要通過污水溫度、氣味、顏色和固體含量等進行檢測）和化學指標 （主要根據(jù)污水中好氧微生物作用時消耗溶氧量、化學氧化消耗氧氣量及有機物燃燒需氧量進行檢測［3］）。

2 食品污水處理技術和工藝

食品加工污水處理技術可分為物理法、化學法和生物法。

2.1 物理法

物理法是指利用物理作用改變污水成分的方式，具體處理方式包括篩濾、撇除、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮和過濾等，根據(jù)污水類型選擇適合工藝，能夠提高對污水的處理效果。

2.1.1 篩濾

篩濾是指將污水內(nèi)分散性懸浮固體中較大顆粒分離出來，是污水預處理中常用方式，應用廣泛。污水通過格柵，可攔截較粗懸浮固體，對水泵和后續(xù)處理設備具有良好的保護作用［4］。

2.1.2 撇除

撇除是指去除食品污水中含有的大量油脂，且在生物處理工藝前使用，以此減少對管道、水泵影響。根據(jù)污水中油脂物理狀態(tài)可將其分為游離漂浮狀和乳化狀兩種，對于漂浮狀油脂通常采用隔油池去除。

2.1.3 調(diào)節(jié)

食品污水排放量與污水水質(zhì)會隨時間變化而大幅度變化，為降低污水對環(huán)境影響，最佳處理時間為開始設置物理處理工藝階段，調(diào)節(jié)污水狀況，減少水質(zhì)和水量大幅度變化。

2.1.4 沉淀

通過沉淀可有效清理食品加工污水中固體物，并在分離過程中進行液相和生物相處理［5］。

2.1.5 氣浮

主要用于清理乳化油、表面活性物質(zhì)及懸浮固體。具體操作中需要在污水進入容溶氣氣浮池前加入化學混凝劑，提升油脂和膠體顆粒懸浮率，進而提升去除率。

2.2 化學法

化學法是借助化學作用和化學原理，對污水中污染成分進行轉(zhuǎn)化，將污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而達到凈化污水效果。在食品加工污水處理中常用的化學法包含混凝、氧化還原和離子交換法等。

2.2.1 混凝法

混凝法是食品加工處理中常用的化學處理方式，該方式需要與沉淀、氣浮法等物理方式結(jié)合使用，以此形成混凝氣浮或混凝沉淀效果。其中混凝沉淀主要用作生物預處理和生物處理后深度處理。常用混凝劑有硫酸亞鐵、石灰、三氯化鐵以及硫酸鋁等，石灰經(jīng)常與其他藥劑配合使用，而使用量需要根據(jù)pH值確定［6］。

2.2.2 氧化還原法

氧化還原法是經(jīng)常用來轉(zhuǎn)化污水中污染物的化學處理方式，通過對污水中處于溶解狀態(tài)有機或無機物質(zhì)進行化學處理，可將其轉(zhuǎn)化為易與水分離的物質(zhì)形態(tài)。

2.2.3 離子交換法

離子交換法是借助離子交換劑去除污水中有機和無機有害離子的工藝。

2.3 生物法

現(xiàn)階段，我國食品工程中進行污水處理主要采用生物法，該工藝包含好氧接觸法和厭氧污泥法等。

2.3.1 好氧接觸法

好氧接觸法主要是根據(jù)生物特征進行污水處理的方式，包括活性污泥法與生物膜法兩種，其中活性污泥法可分為傳統(tǒng)活性污泥法、生物吸附法、階段曝氣法、完全混合法、間歇活性污泥法。而生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法及好氧流化床等［7］。

間歇式活性污泥法是在傳統(tǒng)間歇式活性污泥法的基礎上發(fā)展而來的，在進行污水處理中，需要設置活性污泥回流設備和二次沉淀池，該反應器集生物降解、沉淀及污泥回流功能于一體，且占地面積少，管理費用低，不易出現(xiàn)活性污泥膨脹等現(xiàn)象。

膜生物反應器是一種使用時間較長，利用率高的污水處理技術，具有占地面積小、去除效率高、活性污泥產(chǎn)率低和管理操作簡便等優(yōu)勢。

2.3.2 厭氧污泥法

厭氧污泥法經(jīng)常被應用于高濃度易生物降解有機物污水。同時厭氧污泥法在動力消耗方面較低，產(chǎn)生的沼氣可作為能源，且污泥量少。另外由于厭氧污泥法處于全密閉狀態(tài)，可減少對外界環(huán)境影響，利于改善環(huán)境，具有占地面積少、生物處理率高、建設簡單、投資運行費用低等優(yōu)勢，可在極大程度上提升對食品加工污水中有機污染物的去除效果［8］。

3 結(jié)語

近些年來，隨著食品加工業(yè)快速發(fā)展，促進了社會經(jīng)濟發(fā)展與人民物質(zhì)生活水平提升。但食品工業(yè)在發(fā)展中也帶來了一定負面影響，生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的污水，對人們的生活環(huán)境、身體健康和生態(tài)系統(tǒng)有著較大負面影響。為保證環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，必須采用科學合理的處理工藝處理污水。這就需要掌握食品加工污水狀況，結(jié)合實際需求，充分利用當前廣泛應用的污水處理技術和處理工藝，以此提升對環(huán)境改善效果。