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食品工业高色度废水的处理现状与展望

目录:新闻列表发布时间:2020-08-11 08:22点击率:

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概述了中国食品工业中高色度废水的现状,来源,特征和危害,并从物理,化学和生物方法三个方面介绍了食品工业中高色度废水的处理现状.从可持续发展的角度,展望了中国食品工业中高色度废水的处理方法.

关键字:食品工业;高色度废水危害现状;前景

随着经济的快速发展,生活水平的提高,工业化的加强,食品生产过程的日益恶化,环境污染日益严重,对人类健康的危害日益普遍和严重.特别是生产过程中排放的废水具有有机污染物浓度高,色泽高,水质和水量变化大的特点.这是最难治疗的行业.废水之一.特别地,色度一直是处理食品工业废水中的困难和重要点.

1.食品工业废水的来源,特征和危害

1.1食品工业废水的来源

食品工业废水的主要来源是三个生产环节.一种是原料和生产设备的清洁:大量的沙子,土壤,碎屑,树叶,皮肤,鳞片,肉,羽毛,毛发和色素进入废水,使废水中含有大量的悬浮固体.第二个是生产环节:加工过程中原料中的许多成分无法充分利用,未使用的部分进入废水,这是因为废水中含有大量的有机物.第三部分是成型部分:增加食品的颜色,香气和味道,延长货架期,使用各种添加剂,其中一些会丢失到废水中,例如各种染料(焦糖色素,柠檬黄,姜黄,果绿色,亮蓝色等),使废水的化学成分复杂[1].另外,添加剂的生产(尤其是食用色素的生产)去除了大量的废物和废水,这些废物和废水也形成化学污染.

1.2食品工业废水的特征

由于食品和原材料种类繁多,食品工业废水中的悬浮固体,高油含量,高色度和化学需氧量(COD)需求).)和BOD(生化需氧量)值,水质和水量的较大变化以及氮和磷化合物的含量较高.

1.3食品工业废水的危害

食品工业废水本身是无毒的,但含有大量可降解有机物.如果废水未经处理就排放到水体中,则会在水中消耗大量的溶解氧.,导致水体缺氧,杀死鱼类和水生生物.废水中的悬浮物沉入河底,在厌氧条件下分解,并产生臭水,使水质恶化并污染环境.如果将废水引入农田进行灌溉,将会影响农产品的使用并污染地下水源.废水中的动物排泄物中含有昆虫卵和致病细菌,这将导致疾病传播并直接危害人类和动物的健康[2].

2.食品工业中高色度废水的处理现状

高色度废水的处理一直是食品工业废水处理的难点.食品工业废水中高色度的主要来源:首先,在食品生产过程中,化学反应产生色素,最后进入废水,例如酱油发酵过程中葡萄糖氧化产生的类黑素;其次,在生产过程中,为了获得良好的食品色泽,添加了食用色素和染料,例如在酱油制备中人工添加的焦糖色素和在绿豆生产中添加的果绿色.

国内外对高色食品工业废水的处理方法主要包括:物理方法,化学方法和生物方法.当前,常用的方法包括吸附,凝聚,氧化,还原,电解,生物化学等.这些方法都有自身的缺点,难以克服,一般只能处理色度低的废水,不能解决色度高的废水的脱色问题.

2.1物理方法

2.1.1吸附方法

吸附方法使用多孔固体材料作为吸附剂,以吸附其表面废水中的高色度物质.方法[3].常用的吸附剂是活性炭,硅藻土,焦炭粉和大孔吸附树脂.

活性炭具有疏松多孔,堆积密度低,比表面积大等特点.它可以有效地吸附水溶性颜料和染料,但不能吸附悬浮的固体和不溶性染料.另外,活性炭的再生是昂贵的,并且通常用于处理少量和低浓度的废水.锅炉煤渣,钢渣[4],焦炭粉和农业废料[(5)如蔗渣,花生壳等]具有一定的吸附能力,可以代替活性炭.罗鹤鸣等的实验.结果表明,以废焦粉为原料,经过除灰处理和过二硫酸铵化学改性,可以有效吸附废水中的亚甲基蓝染料[6].

大分子吸附树脂是一种内部具有三维孔结构,相对较大的孔径和比表面积的高分子聚合物.它具有比表面积大,吸附效率高,易于洗脱和再生的特点,可在一定范围内用于高色食品工业废水.陆健和熊春华等报道,用大孔树脂吸附高色度果绿色食品废水的效果很好,吸附率为93.4%,大孔树脂的二次洗脱率为89.3%[7].但是,大孔树脂的加工能力小,生产能力小,再生困难,设备投资大.

2.1.2凝集法

凝集方法使用金属氢氧化物或有机金属聚合物吸附或离子桥进行脱色.该方法的粒径为10-9 nm,最有效的粒径范围是〜10-8 nm.该方法的原理是添加带电或极性官能团的混凝剂,以消除原有体系颗粒之间的静电排斥作用,促进其聚集和沉淀,从而达到分离和脱色的目的[8].

常用的絮凝剂包括无机絮凝剂和聚合物絮凝剂.无机絮凝剂包括铝系列(主要是Al2O4或(NH4)2SO4的混合溶液),铁系列(FeSO4,Fe2(SO4)3或FeCl3等),以及用于改变pH值和制造某些物质的酸碱混凝剂.定居代理.无机絮凝剂对有色废水的处理效果很好,但是它们对pH值过于敏感,并且只有在最合适的pH条件下才会具有令人满意的效果.高分子絮凝剂分子量大,与粒子的结合力强,用量少,聚集速度快,其对pH的适应性大于无机絮凝剂.此外,一项专利表明,使用粘土作为原料,在室温下在无机酸中活化,可以生产用作凝结剂的产品,该产品对多种染料具有脱色作用[9].

2.2化学方法

2.2.1氧化还原方法

氧化还原方法主要使用臭氧,过氧化物,连二亚硫酸盐,次氯酸等盐的氧化还原剂来处理高色度废水打破有机分子中的双键,达到脱色的目的.

关于氧化还原法处理食品高色度废水的报道很多,在许多方面都取得了新的进展.孙凯等.报道了使用Fenton试剂处理酱油生产废水中的焦糖色素.在pH = 4的条件下,反应40分钟后去除率达到90%[10].龚毅等人的实验表明,可以在20分钟内去除臭氧.使亮黄色染料的脱色率达到96.7%以上[11];郑志军等人在用二氧化氯处理活性染料废水中也取得了比较满意的结果[12].张文奇等人发表的论文指出,臭氧/纳米氧化铁可用于催化氧化废水的脱色,经过6分钟的氧化,脱色率可达到95%以上[13].

2.2.2电化学法

电化学法在废水处理中通常不需要添加化学物质.后处理简单,占地面积小,管理方便.这称为清洁处理方法.随着电力工业的发展,电化学方法逐渐成为一种广泛使用的水处理技术.

电化学脱色方法可分为二维电极法和多维电极法.二维电极法使用两个可溶或不可溶板作为电极,并施加直流电以通过电解池中发生的电化学氧化还原反应达到脱色的目的.多维电极方法是用颗粒状或其他碎片状工作电极材料填充传统的二维电极,从主电极提供电流,将其填充到已填充的工作电极材料的表面上,成为新的电极,从而通过电化学反应达到脱色的目的[14].梁红等人的实验.结果表明,在多维电极处理系统中添加铁屑可以显着提高废水的脱色率和CODCr的降解率[15].李世安等.报道称,铁床对高色有机废水具有良好的脱色效果,可以在一定范围内降低废水的COD值,提高废水的生物降解性[16].

2.3生物学方法

2.3.1活性污泥法

活性污泥法使用含有大量微生物的活性污泥处理污水中的有机物,或者吸收并氧化无机污染物使其分解,从而对污水进行净化.由于水处理的大容量和高效率,该方法已广泛用于各种废水的处理[17].包书娟等人的实验表明,活性污泥可以很好地脱色[18].

2.3.2厌氧生物处理方法

厌氧生物处理方法使用兼性厌氧菌和专性厌氧菌将污水中的大分子有机物降解为低分子有机化合物的污水处理方法转化为甲烷和二氧化碳.欧夫元素报道说,A / PAC-MAS工艺(厌氧/活性炭改性活性污泥法)用于处理酱油生产废水.通过优势细菌脱色和PAC脱色的结合,色度大于200倍的酱油生产废水的颜色得到有效处理,出水色度可稳定在40倍以下[19].

3.食品工业中高色度废水的处理前景

随着该国环境污染控制方法的发展和成熟,建立可持续的产业已成为当务之急.当前,我国环境保护已从后处理转向防治前,采取了防治结合的原则.因此,在食品工业中处理高色度废水时也应遵循这一原则,并应注意以下几点:

1)改革工艺流程并综合利用废水以减少废水中的废水.为防止废水污染,对排放的废水进行处理,回收和再利用;

2)逐步使用水以实现一种水的多种用途.根据食品生产过程中每个过程对水质和流量的不同要求,可将水分为几个级别,将其串联连接并逐步使用,以实现多种用水;

< p> 3)全面规划,合理布局,充分利用水体的自净能力,减少污染,在一定地区或区域建立污水处理厂;

 

4)充分利用企业原有的净化设施,不仅节省了投资,而且减少了占用土地,并引进了对旧设施净化效果更强的新技术;

5)采用了新技术,新工艺.工业废水处理方法正在向设备和自动化发展.近年来,近年来得到广泛发展的气浮,高梯度电磁过滤,臭氧氧化和离子交换为工业废水处理提供了新工艺,新技术和新方法.在改进旧植物的水处理方法时,应考虑新技术.

随着科学技术的飞速发展,高色度废水的处理技术和工艺将继续发展.我们完全有理由相信,雨后雨后,更先进的高色度废水处理技术将像笋一样涌现.,高色度废水将得到更好的处理.

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