食品工業(yè)中廢水的處理.課件

1、 周惠芬 姚亞龍 劉強(qiáng) 張良明食品工業(yè)中廢水的處理第1頁(yè)，共20頁(yè)。第一節(jié) 食品工業(yè)廢水及其處理一、 概 述 大多數(shù)食品在其加工過(guò)程中，需要大量用水，其中少量水構(gòu)成制品供消費(fèi)者食用，大量的是用來(lái)對(duì)各種食物原料的清洗、燙漂、消毒、冷卻以及容器和設(shè)備的清洗。因此，食品工業(yè)排放的廢水量是很大的。由于食品工業(yè)的原料廣泛，產(chǎn)品種類繁多，排出的廢水水質(zhì)、水量差異也很大。廢水中含的主要污染物有：漂浮在廢水中的固體物質(zhì)，如茶葉、肉和骨的碎屑、動(dòng)物或魚(yú)的內(nèi)臟、排泄物和畜毛、植物的廢渣和皮等；懸浮在廢水中的油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、血水、酒糟、膠體物等；溶解在廢水中的糖、酸、鹽類等；來(lái)自原料挾帶的泥砂和動(dòng)物糞便等；可能

2、存在的致病菌等。概括地說(shuō)，食品工業(yè)廢水的主要特點(diǎn)是：有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高，易腐敗，一般無(wú)毒性。 第2頁(yè)，共20頁(yè)。二.污水的主要污染指標(biāo)1、生物需氧量(Biological Oxygen Demand) 生物需氧量簡(jiǎn)稱BOD，系指在一定的溫度，時(shí)間條件下，微生物在分解、氧化廢水中有機(jī)物的過(guò)程中，所消耗的游離氧數(shù)量，實(shí)際測(cè)定時(shí)采用20C條件下，5d的BOD，單位mgL。 2、化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand) 化學(xué)需氧量簡(jiǎn)稱COD，它表示廢水經(jīng)過(guò)強(qiáng)氧化劑(如重鉻酸鉀)在酸性條件下，將有機(jī)物氧化成為H2O和CO2時(shí)所測(cè)得的耗氧量即為化學(xué)需氧量COD。COD值越高，表示水中

3、有機(jī)污染物的污染越嚴(yán)重。同生物需氧量相比較，化學(xué)需氧量測(cè)定時(shí)間短，而且不受水質(zhì)限制?；瘜W(xué)需氧量一般在數(shù)值上高于生物需氧量。兩者之間的差值即可粗略地表示出不能被微生物所分解的有機(jī)物。對(duì)于多數(shù)食品加工廠廢水，BOD將是COD的6580。 第3頁(yè)，共20頁(yè)。3、總需氧量(TOD) 有機(jī)物主要元素是C、H、O、N、S等，在高溫下燃燒后，將分別產(chǎn)生C02、H20、NO2和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。TOD的值一般大于COD的值。4、總有機(jī)碳(TOC) 總有機(jī)碳是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種水質(zhì)快速測(cè)定方法，用于測(cè)定廢水中的有機(jī)碳的總含量。TOC的測(cè)定時(shí)間也僅需幾分鐘。TOC雖可以以總有機(jī)碳元素量來(lái)反

4、映有機(jī)物總量，但因排除了其他元素，不能反映有機(jī)物的真正濃度。5、總懸浮固形物(Total Suspended Solid) 廢水中總懸浮固形物簡(jiǎn)稱TSS，系指飄浮在廢水表面和懸浮在廢水中的總固形物質(zhì)含量，是廢水的重要污染指標(biāo)之一。廢水中的大部分TSS，可采用過(guò)濾法去除。 第4頁(yè)，共20頁(yè)。6、酸堿度pH 酸度和堿度也是廢水的重要污染指標(biāo)。常用pH來(lái)表示廢水的酸性和堿性程度。 7、溫度 廢水溫度過(guò)高而引起的危害稱為熱污染。在物理和化學(xué)處理系統(tǒng)中，由于廢水溫度的大幅度變化，也會(huì)影響到處理過(guò)程的穩(wěn)定性。通常，市政管理部門都會(huì)規(guī)定出廢水的最高允許溫度。8、有毒物質(zhì) 食品工業(yè)廢水一般是無(wú)毒的。但有時(shí)造成

5、廢水中出現(xiàn)有毒物，通常是過(guò)量的游離氨，用來(lái)消毒的剩余氯，以及清洗用的洗滌劑或其他有毒物如油漆，溶劑和農(nóng)藥等。 第5頁(yè)，共20頁(yè)。加工廠類別產(chǎn)品名稱原料主要污染源排水水質(zhì)（ (mg/L）肉類加工廠紅腸、火腿、咸肉禽肉、魚(yú)肉調(diào)料原料處理設(shè)備、水煮設(shè)備、冷卻水pH值：5.57.5BOD：300600SS：100150奶制品廠奶油、干酪、酸乳酪、冰激凌牛奶設(shè)備和各種器具清洗排水pH值：6.511BOD：50400SS：70150水產(chǎn)品加工廠魚(yú)貝類加工制品、魚(yú)粉、海產(chǎn)品肥料魚(yú)貝類、調(diào)料原料處理設(shè)備、水煮設(shè)備、其他器具清洗排水、除臭設(shè)備排水pH值：6.68.5BOD：2002000SS：1501000砂糖

6、加工廠砂糖、糖粒原糖過(guò)濾設(shè)備、冷卻水pH值：6.08.0BOD：80200SS：70100食品工業(yè)廢水來(lái)源及水質(zhì)表 第6頁(yè)，共20頁(yè)。膨化粉、酵母、其他酵母合成劑制造商膨化粉、酵母和酵母合成劑面粉、糖蜜糖蜜發(fā)酵排水、清洗排水、雜排水pH值：6.09.0BOD：3001200面包糕點(diǎn)廠各種面包、餅干、糕點(diǎn)面粉、糖、酵母清洗攪拌機(jī)、其他各種容器排水pH值：6.08.0BOD：200600飲料廠汽水、果汁糖、碳酸設(shè)備和各種容器清洗水pH值：9.012.0BOD：250350啤酒廠啤酒麥芽、酒花麥芽清洗設(shè)備和冷卻水PH值：8.011.0BOD：200800SS：210350清酒（日本酒）廠清酒米清洗設(shè)

7、備排水PH值：7.09.0BOD：50300SS：100200酒廠白酒、果酒、藥酒薯類、各種水果蒸餾后發(fā)酵排水、沖洗設(shè)備PH值：6.08.0BOD：600900SS：6002000瓊脂廠瓊脂石花菜原料處理設(shè)備、漂白排水PH值：1.014BOD：300600SS：250500第7頁(yè)，共20頁(yè)。蔬菜、水果罐頭和農(nóng)產(chǎn)品加工廠水果蔬菜罐頭、果醬、果凍、花生制品各種蔬菜和水果原料處理設(shè)備、殺菌、冷卻水PH值：1.012.0BOD：200600SS：20200Cl：25006000調(diào)料廠豆醬、醬油、食用氨基酸、調(diào)味汁小麥、米、和蔬菜原料處理設(shè)備、清洗設(shè)備、清洗排水PH值：6.08.0BOD：40300SS

8、：200300糧食加工廠白米、面粉、蕎麥粉、玉米粉小麥和大豆原料處理設(shè)備、收集裝置排水PH值：6.08.0BOD：20400SS：400600食用油制造廠食用油、色拉油、人造奶油各種油原油清洗設(shè)備、脫酸設(shè)備、冷卻水PH值：1.47.0BOD：1501100SS：90100淀粉廠淀粉、玉米粉紅薯、馬鈴薯和玉米原料處理設(shè)備、漂白設(shè)備PH值：6.08.0BOD：5003000SS：3000葡萄糖、麥芽糖制造廠葡萄糖、麥芽糖淀粉、麥芽原料處理設(shè)備、漂白設(shè)備PH值：6.08.0BOD：15002000SS：10002500面條制造廠切面、掛面、蕎麥面、手搟面條小麥、面粉、蕎麥原料處理設(shè)備、水煮設(shè)備PH值

9、：6.08.0BOD：250600第8頁(yè)，共20頁(yè)。三、廢水處理途徑和方法（一）按處理方法分類 現(xiàn)代食品工業(yè)廢水處理技術(shù)，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物處理法四大類方法。1物理處理法 利用物理作用，分離和回收廢水中不溶解的，呈懸浮固體狀態(tài)的污染物質(zhì)。也稱為機(jī)械處理法。根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截流法。2化學(xué)處理法 利用化學(xué)原理分離和除取廢水中呈溶解膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交

10、換等。第9頁(yè)，共20頁(yè)。3物理化學(xué)法 運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用去除廢水中的污染物質(zhì)的方法。物理化學(xué)法主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、氣提法和吹脫法等。4生物處理法 利用微生物的代謝原理，使廢水中呈溶解狀膠體以及細(xì)微懸浮固體狀的有機(jī)性污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定，無(wú)害的物質(zhì)。根據(jù)微生物作用的不同，生物處理法又分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。前者包括：活性污泥法，生物膜法，好氧氧化塘，土壤處理法等，后者包括：厭氧消化法，厭氧塘等。 第10頁(yè)，共20頁(yè)。活性污泥法 它是以廢水中有機(jī)污染物作為底物，經(jīng)過(guò)向廢水中注入空氣進(jìn)行充氧，持續(xù)一段時(shí)間之后，廢水中即生成一種絮凝體，這種絮凝體主要是由大量繁

11、殖的微生物群所構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使廢水得到澄清，由于存在有豐富的有機(jī)物和不斷提供充足的氧加速了微生物的活動(dòng)和繁殖，并在微生物高度活動(dòng)區(qū)的中心聚集著大量的各種微生物，在學(xué)術(shù)上就把這種微生物高度活動(dòng)的中心叫做微生物絮體，又叫活性污泥(Activated sludge)，通俗地說(shuō)，就是有氧氣、有養(yǎng)料的無(wú)數(shù)個(gè)微生物活動(dòng)、聚集的中心。 第11頁(yè)，共20頁(yè)。 活性污泥處理系統(tǒng)主要由格柵、一次沉淀池、爆氣池、爆氣設(shè)備、污泥回收設(shè)備和二次沉淀池組成。待處理的廢水經(jīng)格柵除去大塊物質(zhì)，進(jìn)入一次沉淀池，然后進(jìn)入爆氣池，由于不斷的送入壓縮空氣，使混合液中有足夠的溶解氧并對(duì)混合液進(jìn)行攪拌，使活性污泥與廢水充分接觸

12、，保證活性污泥中的好氧微生物對(duì)有機(jī)物的穩(wěn)定氧化分解。同時(shí)，活性污泥不斷增長(zhǎng)，然后將爆氣池內(nèi)的混合液送入二次沉淀池，在這里停留一段時(shí)間，使污泥沉淀，澄清水溢流排出。沉淀下來(lái)的活性污泥一部分回流至爆氣池（作為下次處理的污泥源，使其成長(zhǎng)起來(lái)比較快，相當(dāng)于發(fā)酵的接種），剩余的進(jìn)入 污泥池進(jìn)行處理。第12頁(yè)，共20頁(yè)。（二）按處理程度分類 廢水處理技術(shù)按處理程度可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)處理。 1一級(jí)處理(初級(jí)處理或預(yù)處理) 去除廢水中的漂浮物和部分懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH值、減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷的處理方法。常用方法有篩濾法、沉淀法、上浮法、預(yù)曝氣法。一般經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后BOD的消除率

13、約為2540左右和大約去除70的總固形物，廢水的凈化程度不高，還必須進(jìn)行二級(jí)處理。相對(duì)二級(jí)處理而言，一級(jí)處理又屬于預(yù)處理，可在食品加工廠廠區(qū)進(jìn)行預(yù)處理。 第13頁(yè)，共20頁(yè)。2二級(jí)處理 通過(guò)一級(jí)處理后，再加處理，用以除去污水中大量有機(jī)污染物(即BOD)，使污水進(jìn)一步凈化的工藝過(guò)程。一般經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后廢水中的BOD，可去除8090，處理后水中的BOD含量可低于30mlL。采用好氧性生物處理法各過(guò)程可以達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，經(jīng)二級(jí)處理后，廢水已具備了排放水的標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)處理可在大型食品加工廠廠區(qū)附近進(jìn)行。第14頁(yè)，共20頁(yè)。3三級(jí)處理 這一級(jí)處理的任務(wù)是進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包

14、括微生物未能降解的有機(jī)物，以及磷、氮和可溶性的無(wú)機(jī)物。三級(jí)處理同深度處理有很多相似之處，但又不完全一致。三級(jí)處理是經(jīng)二級(jí)處理后，為了從廢水中去除某種特定的污染物質(zhì)，如磷、氮等，而補(bǔ)充增加的處理單元。深度處理則往往是以廢水回收，復(fù)用為目的時(shí)在二級(jí)處理后所增設(shè)的處理單元或系統(tǒng)。 一級(jí)處理和二級(jí)處理，是城市污水和食品工業(yè)廢水處理中經(jīng)常采用的，故又稱常規(guī)處理。三級(jí)處理一般投資較大，管理復(fù)雜，但能充分利用水資源，在當(dāng)前水資源緊缺情況下應(yīng)大力發(fā)展此類處理。第15頁(yè)，共20頁(yè)。四、食品工業(yè)廢水處理方法 廢水在離開(kāi)食品工廠前必須降低的污染程度，特別是一個(gè)地區(qū)與另一個(gè)地區(qū)之間，差異很大，這取決于很多因素：廢水是

15、否排入城市污水處理工廠或商業(yè)廢水處理工廠，如果是，該廠能處理的最大污染負(fù)荷是多少?這種處理的費(fèi)用有多大，如由食品工廠自行處理是否會(huì)更經(jīng)濟(jì)些?食品工廠擁有什么樣的排放權(quán)利，應(yīng)當(dāng)遵守哪些法規(guī)? 第16頁(yè)，共20頁(yè)。 選擇食品工業(yè)排放污水處理工藝，不僅要考慮污水中有害物質(zhì)的組成，而且要了解排出污水水質(zhì)、水量的瞬時(shí)變化情況，這些對(duì)選擇污水處理工藝、設(shè)備和日后的運(yùn)行管理都很重要。對(duì)于食品工業(yè)污水，一級(jí)處理一般是采用固液分離技術(shù)去除污水中的漂浮物和懸浮物；二級(jí)處理是主要處理過(guò)程，一般采用生物處理技術(shù)去除水中有機(jī)物等有毒物質(zhì)，在需要的場(chǎng)所物理化學(xué)法可以用來(lái)進(jìn)行酸、堿中和處理；三級(jí)處理一般采用膜處理法、強(qiáng)氧化劑氧化等技術(shù)將污水進(jìn)一步凈化，多適用于特殊食品加工的飲用水所作的最終處理，一般不需要也不用來(lái)處理食品工廠的廢水。第17頁(yè)，共20頁(yè)。食品工業(yè)污水的典型處理工藝流程如圖 污水懸浮分