案例一:某大型肉类联合加工厂废水处理项目
1. 项目背景
该工厂集生猪屠宰、分割、肉制品深加工于一体,日宰杀量约5000头。生产废水排放量大、浓度高、波动性强,且含有大量油脂和血污,若不经处理直接排放,将对市政管网或周边水体造成严重污染。工厂为满足国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457-92)的一级标准,并实现部分水回用于冲洗场地,决定新建一座日均处理能力为5000吨的污水处理站。
2. 废水成分与来源
主要来源:屠宰车间的宰前淋洗、宰后烫毛、剖解冲洗;分割车间的设备清洗;肉制品加工车间的工艺废水;场地冲洗水及生活污水。
主要成分:
高浓度有机物:血液、油脂、蛋白质、碎肉、内脏杂物等,导致COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)极高,通常COD在2000-5000 mg/L。
高悬浮物:毛发、胃内容物、粪便等。
高油脂:动物性脂肪,以浮油和乳化油形式存在。
高氮磷:血液和粪便中含氮、磷物质丰富。
色度与腥味:血水导致色度深,并伴有异味。
水质水量波动大:生产具有明显时段性,高峰期水量和水质负荷冲击大。
3. 处理工艺流程
采用“预处理 + 厌氧 + 好氧 + 深度处理”的组合工艺。
预处理阶段:
格栅:去除大块碎肉、内脏杂物、毛发等。
隔油沉淀池/气浮机:去除浮油和大部分悬浮物。气浮通过微小气泡粘附油脂和细小颗粒,效果更佳。
调节池:均化水质、水量,缓冲生产波动带来的冲击。
生化处理阶段:
厌氧段:聚磷菌释放磷。
缺氧段:反硝化菌利用有机物将硝酸盐还原为氮气,脱氮。
好氧段:硝化菌将氨氮转化为硝酸盐,同时进一步降解COD/BOD,并完成吸磷。
厌氧处理(UASB或IC反应器):利用厌氧微生物将大分子有机物分解为小分子,并产生沼气(可回收利用)。此阶段能高效去除大部分COD,降低后续好氧处理负荷。
好氧处理(A²/O工艺或其变形):
深度处理与消毒:
二沉池:分离生化处理后的活性污泥和水。
混凝沉淀或过滤:进一步去除残留的磷和悬浮物,确保达标。
消毒(二氧化氯或紫外线):杀灭病原微生物,确保出水卫生安全。
部分出水:经超滤膜过滤后回用于厂区冲洗。
4. 最终效果
出水水质:稳定达到国家一级排放标准,典型指标为:COD < 80 mg/L,BOD < 20 mg/L,氨氮 < 15 mg/L,总磷 < 0.5 mg/L,动植物油 < 10 mg/L。
运行效益:沼气回收用于锅炉供热,年节约燃煤成本可观。约30%的出水回用,节约了自来水费用。
环境效益:彻底消除了对周边水体的污染风险,提升了企业环保形象。
案例二:某乳制品饮料加工厂废水处理项目
1. 项目背景
该工厂主要生产液态奶、酸奶及乳饮料,产品更换频繁,清洗消毒工序多。废水富含乳蛋白、乳糖、洗涤剂等,易腐败发酵,产生酸臭。原有处理设施老化,无法稳定达标。工厂需升级改造其废水处理系统,目标直指更严格的《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级A标准。
2. 废水成分与来源
主要来源:生产设备的CIP(原位清洗)废水;产品加工过程中的跑冒滴漏;包装容器清洗水;地面冲洗水。
主要特点:
可生化性好:主要成分为乳糖、蛋白质、脂肪,BOD/COD比值高,易于生物降解。
易酸化腐败:废水在管道内短期储存即会变酸发臭。
含有洗涤剂:来自CIP清洗的碱液、酸液和表面活性剂。
水质波动:不同产品生产线清洗时,酸碱度和污染物浓度变化大。
3. 处理工艺流程
采用“精细化预处理 + 高效好氧生化”为核心的处理路线。
预处理强化:
细格栅:拦截细小包装残渣。
调节池+预曝气:不仅调节水量,还通过预曝气防止废水腐败酸化,保持生化性。
气浮系统:投加混凝剂(如PAC)和絮凝剂(如PAM),高效去除乳化态油脂和胶体状蛋白质,为生化系统创造良好条件。
生化处理核心:
生物接触氧化:池内填充填料,生物膜附着生长,抗冲击负荷能力强,处理效率高。
MBR工艺(本案例选用):将膜分离技术与生物处理结合,用超滤膜组件替代二沉池。污泥浓度高,出水清澈,能高效去除有机物和氨氮,且占地面积小。
水解酸化池:将大分子、难降解的有机物初步分解为小分子有机酸,提高废水可生化性,同时起到缓冲pH的作用。
生物接触氧化法/膜生物反应器(MBR):
后续保障:
pH回调与消毒:确保出水pH中性,并经过紫外线消毒后排放或回用。
4. 最终效果
出水水质:经MBR工艺处理后,出水清澈透明,主要指标稳定优于一级A标准:COD < 50 mg/L,BOD < 10 mg/L,氨氮 < 5 mg/L,SS(悬浮物)< 10 mg/L。
稳定性:MBR工艺对水质水量波动耐受性强,出水水质极其稳定。
空间与运维:改造后占地面积小,自动化程度高,运维管理方便。
案例三:某综合性休闲食品(膨化、糕点)加工厂废水处理
1. 项目背景
该工厂产品多样,包括薯片、糕点、糖果等,生产过程涉及蒸煮、油炸、烘焙、冷却等。废水成分复杂,含有淀粉、糖类、食用油脂、食品添加剂及清洁剂。工厂位于工业园区,需将处理后的废水纳入园区污水处理厂,因此需达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)的B级标准。
2. 废水成分与来源
主要来源:原料清洗废水;蒸煮、糖化等工艺废水;设备与车间冲洗废水;油炸工序的含油废水。
主要特点:
成分复杂:有机物来源多样(淀粉、糖、蛋白质、油脂)。
含油:特别是油炸生产线,会产生高浓度煎炸老油和乳化油。
温度波动:部分工艺废水有温升。
可能存在添加剂:如色素、香精等微量难降解物质。
3. 处理工艺流程
采用“针对性的物化预处理 + 紧凑型生化处理”工艺。
预处理是关键:
除渣:通过格栅、筛网去除食物残渣。
高效除油:设置专门的“集油池+高效涡凹气浮(CAF)”。先自然捞取浮油(可交由专业公司炼制生物柴油),再通过CAF去除乳化油和悬浮物。
冷却与调节:对温度较高的废水进行冷却,并在调节池中充分均质。
生化处理:
一体化污水处理设备(如A/O生物接触氧化一体化设备):由于厂区空间有限,采用地埋式或紧凑式一体化设备。内部完成缺氧、好氧、沉淀过程,集成了A²/O工艺的优点,能有效去除COD、BOD和进行硝化反硝化脱氮。
保障措施:
过滤与消毒:生化出水经砂滤罐过滤后,进行二氧化氯消毒,确保病原体和悬浮物达标。
4. 最终效果
出水水质:稳定达到园区管网接纳标准,主要指标为:COD < 500 mg/L,BOD < 350 mg/L,SS < 400 mg/L,动植物油 < 100 mg/L。完全满足园区污水处理厂的进水要求。
经济性与适用性:一体化设备投资适中,占地面积小,建设周期短,自动化运行,非常适合此类中型食品工厂。
管理规范:实现了废水的规范管理和达标排放,避免了环保处罚风险。
总结与行业通用技术参考
食品废水类型
核心难点
关键处理单元
适用工艺组合
肉类加工高油脂、高氨氮、高悬浮物、冲击负荷大 气浮、厌氧(UASB/IC)、A²/O 预处理 + 厌氧 + 脱氮除磷好氧 + 深度处理
乳品饮料易酸化、含乳脂蛋白、需高标准出水 预曝气调节、气浮、水解酸化、MBR 预处理 + 水解酸化 + MBR/生物接触氧化
休闲食品/综合成分复杂、含油、空间有限、纳管标准 高效除油(CAF/DGF)、一体化设备 强化物化预处理 + A/O一体化设备
这三个案例表明,食品废水处理没有“一刀切”的方案,核心在于“精准的源头分析”和“对症下药的工艺组合”。预处理(特别是除油、除渣、均质)是成败的基础,而生化处理(厌氧、好氧及其组合)是核心。随着环保要求提高,MBR、高级氧化等深度处理技术的应用也越来越广泛。
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