食品加工领域废水处理技术 一、食品加工废水的概念 1、基本概念 食品工业原料广泛，制品种类繁多，加工过程要使用大量水，因此有很 多废物作为污水的形式排放。排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染 物有: (1)漂浮在废水中固体物质，如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等； (2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等； (3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等； (4)原料夹带的泥砂及其他有机物等； (5)致病菌毒等。 啤酒废水处理 渔业加工废水处理 2、食品工业废水的特点
食品加工领域废水处理技术 一、食品加工废水的概念 1、基本概念 食品工业原料广泛，制品种类繁多，加工过程要使用大量水，因此有很 多废物作为污水的形式排放。排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染 物有: (1)漂浮在废水中固体物质，如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等； (2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等； (3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等； (4)原料夹带的泥砂及其他有机物等； (5)致病菌毒等。 啤酒废水处理 渔业加工废水处理 2、食品工业废水的特点
（1）有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无大的毒性。 其危害主要是使水体富营养化，以致引起水生动物和鱼类死亡，促使水底沉积的 有机物产生臭味，恶化水质，污染环境。 衡量废水强度和浓度的最常用指标： • BOD（生物需用氧量）：指在特定的时间和温度（通常为 5 天，20℃）下， 微生物氧化有机物时所消耗的氧量，单位为 mg/L.。 • COD（化学需氧量）：指水中可被氧化的物质氧化所消耗的氧量，常用强 氧化剂高锰酸钾来测定，mg/L。 COD 的数值一般大于 BOD。COD 法测定的时间短，所以它更为常用。 二、一般处理步骤 食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外，一般均宜采用生物 处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高，可采用两级曝气池或 两级生物滤池，或多级生物转盘．或联合使用两种生物处理装置，也可采用厌氧 —需氧串联的生物处理系统。 • 预处理——过筛，除去固形物，然后经过中和，使 pH 达到 6.5-8.5 等其 它一系列操作。 • 第一级处理——通过沉降和浮选的方法去除悬浮的固体和漂浮的油脂层。 • 第二级处理——用生物处理法去除可溶性有机物，它是整个处理过程的关 键。 表:食品工业废水的生物处理法 废水生 物处理 过程 好氧处理过 程 悬浊微生物系 活性污泥法 流化床化 固定微生物膜系 生物滤池法 接触氧化法 生物转盘法 氧化塘 厌氧处理过程——沼气发酵 1、好氧处理 是指污水净化的微生物需要有游离或分子状态氧存在的处理方法
（1）有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无大的毒性。 其危害主要是使水体富营养化，以致引起水生动物和鱼类死亡，促使水底沉积的 有机物产生臭味，恶化水质，污染环境。 衡量废水强度和浓度的最常用指标： • BOD（生物需用氧量）：指在特定的时间和温度（通常为 5 天，20℃）下， 微生物氧化有机物时所消耗的氧量，单位为 mg/L.。 • COD（化学需氧量）：指水中可被氧化的物质氧化所消耗的氧量，常用强 氧化剂高锰酸钾来测定，mg/L。 COD 的数值一般大于 BOD。COD 法测定的时间短，所以它更为常用。 二、一般处理步骤 食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外，一般均宜采用生物 处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高，可采用两级曝气池或 两级生物滤池，或多级生物转盘．或联合使用两种生物处理装置，也可采用厌氧 —需氧串联的生物处理系统。 • 预处理——过筛，除去固形物，然后经过中和，使 pH 达到 6.5-8.5 等其 它一系列操作。 • 第一级处理——通过沉降和浮选的方法去除悬浮的固体和漂浮的油脂层。 • 第二级处理——用生物处理法去除可溶性有机物，它是整个处理过程的关 键。 表:食品工业废水的生物处理法 废水生 物处理 过程 好氧处理过 程 悬浊微生物系 活性污泥法 流化床化 固定微生物膜系 生物滤池法 接触氧化法 生物转盘法 氧化塘 厌氧处理过程——沼气发酵 1、好氧处理 是指污水净化的微生物需要有游离或分子状态氧存在的处理方法
（1）活性污泥法 也称生化曝气法，是需氧处理中最主要的一种方法。 活性污泥是一种絮状污泥，能吸附和凝聚污水中有机物质和其它物质，通过构成 活性污泥中的好气性微生物来时进行有机物的氧化和分解。 a、活性污泥中的微生物是由多种微生物构成的群体，其中以细菌为主，其次是 霉菌和酵母菌，此外还有原生动物和无脊椎动物。 b、活性污泥必须经过一段时间的驯化。 o o 驯化：是渐增加废水的量或浓度，使活性污泥中微生物 的种类能适应所处理废水的性质 c、活性污泥法处理系统主要由一次沉淀池、曝气池、曝气设备、污泥回流设备、 二次沉淀池等组成。 高精度滤板
（1）活性污泥法 也称生化曝气法，是需氧处理中最主要的一种方法。 活性污泥是一种絮状污泥，能吸附和凝聚污水中有机物质和其它物质，通过构成 活性污泥中的好气性微生物来时进行有机物的氧化和分解。 a、活性污泥中的微生物是由多种微生物构成的群体，其中以细菌为主，其次是 霉菌和酵母菌，此外还有原生动物和无脊椎动物。 b、活性污泥必须经过一段时间的驯化。 o o 驯化：是渐增加废水的量或浓度，使活性污泥中微生物 的种类能适应所处理废水的性质 c、活性污泥法处理系统主要由一次沉淀池、曝气池、曝气设备、污泥回流设备、 二次沉淀池等组成。 高精度滤板
工艺流程示意图 （2）生物转盘法 工艺概述 a、生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理 的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生 物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥——生物膜。污水经沉淀池初 级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养， 使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转 盘下侧的曝气管供给。转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动 空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层 也从空气中吸收溶解氧。 b、生物转盘由许多片质轻腐蚀的贺板作等距离紧密排列，由中心横轴串联而成。 操作时，下部分浸没在盛有污水的半圆形形内，上部分暴露在空气中，由电动机 带动而缓慢转动，靠圆板表面上形成的微生物膜进行 BOD 去除。 处理工艺方面特征 a.对水质、水量变动具有较强的适应性 b.易于固液分离，即使产生大量的丝状菌，在二沉池中也无污泥上浮现象发生 c.能够处理低浓度污水 d.动力费用低 e.产生的污泥量少 f.具有较好的硝化与脱氮功能
工艺流程示意图 （2）生物转盘法 工艺概述 a、生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理 的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生 物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥——生物膜。污水经沉淀池初 级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养， 使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转 盘下侧的曝气管供给。转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动 空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层 也从空气中吸收溶解氧。 b、生物转盘由许多片质轻腐蚀的贺板作等距离紧密排列，由中心横轴串联而成。 操作时，下部分浸没在盛有污水的半圆形形内，上部分暴露在空气中，由电动机 带动而缓慢转动，靠圆板表面上形成的微生物膜进行 BOD 去除。 处理工艺方面特征 a.对水质、水量变动具有较强的适应性 b.易于固液分离，即使产生大量的丝状菌，在二沉池中也无污泥上浮现象发生 c.能够处理低浓度污水 d.动力费用低 e.产生的污泥量少 f.具有较好的硝化与脱氮功能
g.驱动装置简单 其缺点是：没有定型的产品，一次性投资大等。 （3）滴滤池法 滴滤池法是使废水从碎石、塑料等铺成的滤池流下而与过滤材料表面上的薄层生 物膜相接触的方法。 优点：具有结构简单、占地面积小、维护费用低、对水质水量变化适应性强等。 缺点：处理深度不如活性污泥法，尚有部分剩余有机物，需进一步处理。 （4）氧化塘法 利用水中自然存在的微生物和藻类，对废水进行好氧和厌氧生物处理的天然或人 工池塘。 2、厌氧处理法 对污泥和某些高浓度有机废水（如屠宰厂废水、食品发酵工业、酿造厂 废水等），其有机物含量相当高，不宜采用好氧法处理，一般都采用厌氧消化法, 也称嫌气处理法、消化法、甲烷（沼气）发酵法。在水中没有空气、缺少溶解氧 的情况下，利用厌氧微生物的生命活动，来分解处理废水中的有机物，分解的最 终产物是甲烷、CO2、N2、H2S 和 NH3。 （1）UASB 型厌氧废水处理设备 a、概况 UASB 升流式厌氧生物反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blonket)，它的 工艺特征是在反应器的适当位置（上部）设计有适合于该废水的气、固、液的三 相分离器；反应器中部为污泥悬浮层区，其间设置有软性填料，其表面极易存留 生物膜形态生长的微生物群体，在其空隙中则截留了大量悬浮状态下生长的微生 物。因此，废水通过填料层，有机物被截留，吸附及代谢分解；下部为污泥床区。 反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，回此，它不仅适 用于高、中等浓度的有机废水，也适用于处理如“城市废水”这样的低浓度有机 废水。 UASB 运转时一般不加热，但采取保温措施，在 30 摄氏度和 35 摄氏度之间， COD 去除率达 70-90%，BOD 去除率大于 85%。 b、适用范围： 酿造废水、豆制品加工废水、食品加工废水、屠宰废水
g.驱动装置简单 其缺点是：没有定型的产品，一次性投资大等。 （3）滴滤池法 滴滤池法是使废水从碎石、塑料等铺成的滤池流下而与过滤材料表面上的薄层生 物膜相接触的方法。 优点：具有结构简单、占地面积小、维护费用低、对水质水量变化适应性强等。 缺点：处理深度不如活性污泥法，尚有部分剩余有机物，需进一步处理。 （4）氧化塘法 利用水中自然存在的微生物和藻类，对废水进行好氧和厌氧生物处理的天然或人 工池塘。 2、厌氧处理法 对污泥和某些高浓度有机废水（如屠宰厂废水、食品发酵工业、酿造厂 废水等），其有机物含量相当高，不宜采用好氧法处理，一般都采用厌氧消化法, 也称嫌气处理法、消化法、甲烷（沼气）发酵法。在水中没有空气、缺少溶解氧 的情况下，利用厌氧微生物的生命活动，来分解处理废水中的有机物，分解的最 终产物是甲烷、CO2、N2、H2S 和 NH3。 （1）UASB 型厌氧废水处理设备 a、概况 UASB 升流式厌氧生物反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blonket)，它的 工艺特征是在反应器的适当位置（上部）设计有适合于该废水的气、固、液的三 相分离器；反应器中部为污泥悬浮层区，其间设置有软性填料，其表面极易存留 生物膜形态生长的微生物群体，在其空隙中则截留了大量悬浮状态下生长的微生 物。因此，废水通过填料层，有机物被截留，吸附及代谢分解；下部为污泥床区。 反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，回此，它不仅适 用于高、中等浓度的有机废水，也适用于处理如“城市废水”这样的低浓度有机 废水。 UASB 运转时一般不加热，但采取保温措施，在 30 摄氏度和 35 摄氏度之间， COD 去除率达 70-90%，BOD 去除率大于 85%。 b、适用范围： 酿造废水、豆制品加工废水、食品加工废水、屠宰废水
c、工艺流程结构特点 结构特点 UASB 反应器的结构是集生物反应和沉淀于一体，一般有下列几部分组成： (1)进水配水系统： 主本能使废水均匀地分配到整个反应器，并具有水力搅拌的功能，它是反应器高 效运行的关键之一； (2)反应区: 包括污泥层区和污泥悬浮层区，此区特有软件填料层，有机物主要在这里被厌氧 菌所分解，是反应器的主要部分； (3)三相分离器： 其主要作用是气（沼气）、固（污泥）和液（水）分开。三相分离器的效果直接 影响反应器的处理效果，它是反应器的沉淀区的主要构件； (4)出水系统：
c、工艺流程结构特点 结构特点 UASB 反应器的结构是集生物反应和沉淀于一体，一般有下列几部分组成： (1)进水配水系统： 主本能使废水均匀地分配到整个反应器，并具有水力搅拌的功能，它是反应器高 效运行的关键之一； (2)反应区: 包括污泥层区和污泥悬浮层区，此区特有软件填料层，有机物主要在这里被厌氧 菌所分解，是反应器的主要部分； (3)三相分离器： 其主要作用是气（沼气）、固（污泥）和液（水）分开。三相分离器的效果直接 影响反应器的处理效果，它是反应器的沉淀区的主要构件； (4)出水系统：
它是把沉淀区处理过的水均匀地收集并排出反应器至贮水池并进入二级处理没 备； (5)气室及水封： 沼气通过气室积聚后进入水封而流向贮气罐利用； (6)排泥系统： 其功能是及时将污泥床区污泥均匀地排出反应器。 反应器还能分为两大类，开敞式反应器和封闭式反应器，开敞式是反应器 顶部不密封，出水水面是开放的，它适用于中、低浓度的有机废水，封闭式则在 反应器顶加盖密封，能全部收集反应器内产生的沼气并进行利用，它适用于高浓 度有机废水的处理。 3、各种微生物处理法处理有机废水的比较 项目 活性污泥 法 滴滤池法 氧化池池 法 厌氧性消化 法 处理废水的 BOD 浓度 (mg/kg) 10000以下 10000 以 下 10000以下 10000 以上 处理效率 高 中-高 低 高 BOD 可能除去率（%） 90-95 80-95 70-85 80-90 设施面积 小 小-中 大 小 设备费 多 多 少 多 运转费 多 中等 少 中等 维持管理的难易 稍难 易 易 稍难 污泥生成量子力学 多 中等 少 中等
它是把沉淀区处理过的水均匀地收集并排出反应器至贮水池并进入二级处理没 备； (5)气室及水封： 沼气通过气室积聚后进入水封而流向贮气罐利用； (6)排泥系统： 其功能是及时将污泥床区污泥均匀地排出反应器。 反应器还能分为两大类，开敞式反应器和封闭式反应器，开敞式是反应器 顶部不密封，出水水面是开放的，它适用于中、低浓度的有机废水，封闭式则在 反应器顶加盖密封，能全部收集反应器内产生的沼气并进行利用，它适用于高浓 度有机废水的处理。 3、各种微生物处理法处理有机废水的比较 项目 活性污泥 法 滴滤池法 氧化池池 法 厌氧性消化 法 处理废水的 BOD 浓度 (mg/kg) 10000以下 10000 以 下 10000以下 10000 以上 处理效率 高 中-高 低 高 BOD 可能除去率（%） 90-95 80-95 70-85 80-90 设施面积 小 小-中 大 小 设备费 多 多 少 多 运转费 多 中等 少 中等 维持管理的难易 稍难 易 易 稍难 污泥生成量子力学 多 中等 少 中等