食品加工行業在生產過程中會產生大量含有有機物、懸浮物、油脂、營養物質和可能存在的病原體的污水。這類廢水若未經處理直接排放,將對水體和環境造成嚴重污染。因此,采用科學、高效的水處理工藝與設備至關重要。本文將系統闡述食品加工廠污水處理的主流方法與核心設備。
一、污水處理的主要工藝路線
食品加工污水的處理通常遵循“預處理 + 主體處理 + 深度處理”的階梯式流程。
1. 預處理階段
此階段旨在去除大顆粒雜質和部分可回收物質,減輕后續處理負荷,保護后續設備。
- 格柵:用于攔截污水中的菜葉、果皮、肉渣、包裝碎片等較大固體雜物。
- 調節池:均衡水質水量,緩沖生產排水的不均勻性,為后續生化處理創造穩定條件。
- 除油/氣浮單元:針對含油脂較高的廢水(如肉類、油炸類食品加工),采用隔油池或溶氣氣浮(DAF)設備,通過微小氣泡粘附油滴和懸浮物,使其浮至水面被刮除。
2. 主體處理(生化處理)階段
這是去除溶解性有機污染物的核心環節,主要利用微生物的新陳代謝作用。
- 厭氧處理:適用于高濃度有機廢水(如釀造、淀粉加工廢水)。常用設備包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池等,在無氧條件下將大分子有機物分解為甲烷和二氧化碳,可回收沼氣能源。
- 好氧處理:緊隨厭氧處理之后或直接處理中低濃度廢水。常用工藝有:
- 活性污泥法:包括傳統曝氣池、序批式反應器(SBR)及其變型(如CASS、ICEAS)。通過曝氣為微生物供氧,降解有機物。
- 生物膜法:如生物接觸氧化池、生物濾池、移動床生物膜反應器(MBBR),微生物附著在填料上形成膜,處理效率高,污泥產量少。
- 組合工藝:“厭氧+好氧”(A/O)是常見高效組合,兼具去除有機物和脫氮除磷能力。
3. 深度處理與消毒階段
確保出水達到嚴格的排放標準或回用要求。
- 混凝沉淀/過濾:投加絮凝劑進一步去除細小懸浮物和膠體物質,通過沉淀池或過濾器(如砂濾、活性炭過濾)實現。
- 膜分離技術:超濾(UF)或反滲透(RO),能高效去除微生物、大分子物質甚至鹽分,實現水的高品質回用。
- 消毒:采用紫外線(UV)消毒、二氧化氯或次氯酸鈉投加等方式,殺滅病原體,確保衛生安全。
二、關鍵水處理設備選型要點
- 匹配水質水量:精確分析廢水特性(COD、BOD、SS、油脂、pH、氮磷含量等)和排水規律,是設備選型的基礎。
- 考慮處理目標:明確需達到的國家或地方排放標準(如《污水綜合排放標準》GB8978-1996)或企業內部回用水標準。
- 占地面積與能耗:食品工廠常位于城郊,用地可能受限。需權衡傳統工藝與緊湊型集成設備(如一體化污水處理設備)的優劣。生化處理,尤其是曝氣環節,是主要能耗點,應選擇高效曝氣器(如微孔曝氣頭)和節能風機。
- 自動化與運維:優先選擇自動化程度高、配有PLC/SCADA控制系統的設備,便于監控運行參數(如DO、pH、污泥濃度),降低人工操作難度和成本。設備應易于清洗、維護(如膜組件的化學清洗)。
- 污泥處理配套:生化過程會產生剩余污泥。需配套污泥濃縮池、帶式壓濾機或疊螺脫水機等設備進行減量化處理,脫水后的污泥可作為肥料或安全處置。
三、發展趨勢與建議
當前,食品加工污水處理正朝著資源化、能源化、智能化方向發展。例如,將厭氧產沼用于廠區供熱或發電;通過膜技術實現水回用于清洗、冷卻等環節,構建廠內水循環;利用物聯網技術實現智慧運維。
建議:食品加工企業在建設或改造污水處理系統時,應進行詳盡的水質調研和中試,選擇有資質的環保工程公司進行個性化設計。將清潔生產理念融入前端,通過改進工藝、節約用水、回收原料等措施從源頭減少污染物產生,方能實現環境效益與經濟效益的雙贏。