在筹备新的食品加工厂时,废水处理是一个关键环节,不容忽视。食品加工过程中产生的废水含有大量有机物质和悬浮物,必须经过适当处理以达到环保要求。
针对近期许多企业咨询的食品废水处理问题,本文将详细介绍处理方法的原理和步骤。
食品废水通常具有良好的可生化性,因此生物法是处理这类废水的主要手段。通过厌氧和好氧生物处理工艺的结合,可以有效去除废水中的有机污染物。
在处理过程中,物理固液分离、混凝法以及沉淀池等步骤同样重要,它们能够确保废水中的悬浮物和油脂得到有效去除。
例子:某市一家大型肉类加工厂,每天处理数千头生猪,其加工废水含有大量的动物脂肪、血液和其他有机物质。
该肉类加工厂随后投资建设了一套废水处理系统,采用了物理固液分离、混凝法、厌氧生物处理和好氧生物处理等技术。经过一段时间的运行,废水处理效果显著,COD浓度降至200mg/L以下,达到了国家排放标准。经过治理后的废水经过进一步净化处理后,可以用于厂区绿化或农业灌溉。
(1)物理固液分离的原理物理固液分离的原理主要基于物质在不同介质中的溶解度差异,通过改变溶液中物质的浓度或温度,使固体颗粒沉淀下来,从而实现固液分离。
沉淀法:通过改变溶液中物质的浓度或温度,使固体颗粒沉淀下来。
过滤法:利用滤纸、滤器等过滤介质将悬浮在液体中的固体颗粒截留下来。
吸附法:利用吸附剂对溶液中的杂质进行吸附,使之沉降下来。
离心分离法:借助离心力,使重量不一样的物质进行分隔开分离。
(2)混凝法混凝法处理污水的原理主要包括脱稳、凝聚和絮凝三个步骤。脱稳是指通过混凝剂降低或消除胶体颗粒表面的电荷,破坏其稳定性。凝聚是指脱稳的胶体颗粒相互聚集形成较小的颗粒团簇。絮凝是指这些较小的颗粒团簇进一步相互连接形成较大的絮状物,便于后续的固液分离。
(3)厌氧和好氧厌氧处理依赖于厌氧微生物在无氧或低氧环境下分解有机物。这些微生物通过厌氧消化过程,将复杂有机物转化为较简单的化合物,最终产生甲烷(CH₄)和二氧化碳(CO₂)等气体。这个过程通常分为以下三个阶段:
水解阶段:复杂的有机物(如碳水化合物、蛋白质、脂肪)在酶的作用下分解成较小的分子。
酸化阶段:小分子有机物进一步转化为挥发性脂肪酸(VFA)、醇类、乳酸等。
甲烷化阶段:在产甲烷菌的作用下,VFA、醇类等转化为甲烷和二氧化碳。
升流式厌氧污泥床反应器(UASB):这是一种常见的厌氧处理设备,其特点是结构简单,处理效率高。废水从底部进入,向上流动通过污泥床,在这里与厌氧微生物接触,实现有机物的分解。
好氧处理依赖于好氧微生物在有氧环境下分解有机物。这些微生物通过好氧呼吸作用,将有机物氧化为水和二氧化碳,同时释放能量。这个过程主要包括以下几个步骤:
吸附阶段:有机物被微生物吸附在细胞表面。
分解阶段:微生物分泌酶,将吸附的有机物分解成小分子。
氧化阶段:小分子有机物被进一步氧化成水和二氧化碳。
活性污泥法:这是一种广泛应用的好氧生物处理技术。通过在曝气池中维持高浓度的活性污泥,废水中的有机物被微生物分解。
生物膜法:微生物附着在固定载体上形成生物膜,废水通过生物膜时,有机物被分解。
常见形式:生物转盘、生物滤池、生物流化床。
序批式活性污泥法(SBR):在一个反应器内,通过时间控制实现活性污泥法的各个阶段,适用于间歇性排放的废水。