隨著食品加工業(yè)的快速發(fā)展,廢水處理與資源化利用已成為企業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文以四川成都歐米爾食品有限公司冰淇淋加工廢水處理工程為例,系統(tǒng)分析其污水處理工藝及再生利用實踐,旨在為同類食品加工企業(yè)提供技術(shù)參考與工程借鑒。
一、項目背景與廢水特性
歐米爾食品有限公司位于成都市,是一家專業(yè)生產(chǎn)高端冰淇淋的食品企業(yè)。在生產(chǎn)過程中,主要產(chǎn)生清洗設(shè)備、車間地面沖刷以及原料預(yù)處理等工序的廢水。該類廢水具有以下顯著特點:
- 有機物含量高:廢水中含有大量的乳脂、糖類、蛋白質(zhì)等,化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)濃度高。
- 水質(zhì)水量波動大:生產(chǎn)具有季節(jié)性高峰,且不同班次、不同產(chǎn)品的清洗廢水成分和排放量差異明顯。
- 含有懸浮物:包括未溶解的原料顆粒、包裝物碎屑等。
- 可能含有清潔劑殘留:生產(chǎn)設(shè)備CIP(原位清洗)會使用堿性或酸性清洗劑。
若直接排放,將對受納水體造成嚴重的有機污染和富營養(yǎng)化風(fēng)險。因此,建設(shè)一套高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟的廢水處理系統(tǒng)迫在眉睫。
二、污水處理工藝流程
基于“預(yù)處理+生化處理+深度處理”的技術(shù)路線,結(jié)合企業(yè)實際,設(shè)計并建設(shè)了以下處理工藝單元:
- 預(yù)處理階段:
- 格柵:去除廢水中較大的懸浮物和漂浮物,保護后續(xù)水泵和設(shè)備。
- 調(diào)節(jié)池:均衡水質(zhì)水量,緩沖生產(chǎn)波動對處理系統(tǒng)的沖擊,池內(nèi)設(shè)曝氣攪拌防止沉淀和腐化。
- 氣浮裝置:通過溶氣氣浮工藝,高效去除廢水中的油脂、乳脂及部分膠體物質(zhì),大幅降低后續(xù)生化處理的負荷。
- 生化處理階段(核心):
- 厭氧處理(UASB反應(yīng)器):高濃度有機廢水首先進入升流式厭氧污泥床反應(yīng)器。在厭氧微生物作用下,將大分子有機物分解為小分子有機物和沼氣(主要成分為甲烷,可回收利用),實現(xiàn)COD的高效去除。
- 好氧處理(A/O工藝):厭氧出水進入缺氧-好氧(A/O)活性污泥系統(tǒng)。在缺氧段進行反硝化脫氮,在好氧段進一步降解有機物并進行硝化反應(yīng)。該工藝具有去除COD、BOD和總氮(TN)的綜合效能,運行穩(wěn)定。
- 深度處理與消毒階段:
- 二沉池:分離好氧池出來的混合液,使污泥沉淀回流,上清液進入后續(xù)單元。
- 混凝沉淀池/Fenton高級氧化(備用):對于出水有更高要求或生化出水偶有波動時,通過投加混凝劑或啟動Fenton氧化進行深度處理,確保COD和色度穩(wěn)定達標。
- 消毒池:采用二氧化氯或紫外線進行消毒,殺滅病原微生物,確保出水衛(wèi)生安全。
- 污泥處理系統(tǒng):產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)濃縮、脫水(如帶式壓濾機)后,形成泥餅外運妥善處置。
三、再生利用實踐
該工程不僅著眼于“處理達標排放”,更積極探索“廢水再生利用”,實現(xiàn)資源循環(huán):
- 中水回用:經(jīng)過深度處理并消毒后的出水,水質(zhì)可達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920)等相關(guān)標準。這部分再生水(中水)被回用于:
- 廠區(qū)綠化灌溉、道路灑掃。
- 車間沖洗地面、廁所沖洗。
* 冷卻塔補水等非直接接觸生產(chǎn)用水的環(huán)節(jié)。
此舉顯著減少了新鮮自來水的消耗量,節(jié)約了水資源費和生產(chǎn)成本。
- 能源回收:厭氧處理單元(UASB)產(chǎn)生的沼氣被有效收集。沼氣經(jīng)過脫硫等凈化處理后,可用于:
- 鍋爐房輔助燃料,提供蒸汽或熱水。
* 驅(qū)動沼氣發(fā)電機,產(chǎn)生部分電能,供給廠區(qū)使用。
實現(xiàn)了廢水中有機質(zhì)能量的回收利用,降低了企業(yè)對外部能源的依賴。
四、工程成效與啟示
歐米爾食品冰淇淋加工廢水處理工程自投入運行以來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)長期穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準,部分指標滿足更嚴格的回用標準。通過中水回用和沼氣回收,每年為企業(yè)節(jié)約了大量水費和能源費用,取得了顯著的環(huán)境效益與經(jīng)濟效益。
該案例的成功實踐為食品加工行業(yè),特別是乳制品、冷飲行業(yè)提供了重要啟示:
- 源頭管理與精準的工藝設(shè)計是基礎(chǔ):必須充分分析自身廢水特性,選擇針對性強、耐受沖擊的工藝組合。
- 資源化是發(fā)展方向:將廢水視為“資源載體”,回收水資源和能源,變廢為寶,是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和降本增效的有效途徑。
- 智能化運營:結(jié)合在線監(jiān)測與自動控制系統(tǒng),實現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整,確保處理效果穩(wěn)定并降低運行能耗。
成都歐米爾食品的案例表明,食品加工廢水處理不應(yīng)僅是滿足環(huán)保法規(guī)的“末端治理”,更應(yīng)通過科學(xué)規(guī)劃和先進技術(shù),將其融入企業(yè)整體的資源循環(huán)體系。污水處理與再生利用的有機結(jié)合,不僅是企業(yè)履行社會責(zé)任的體現(xiàn),更是提升核心競爭力、實現(xiàn)長遠發(fā)展的綠色引擎。