食品工業(yè)高色廢水處理
隨著經濟的高速發(fā)展，生活水平的提高，工業(yè)化程度的加強，食品生產過程對環(huán)境的污染加劇，對人類健康的危害也日益普遍和嚴重，尤其是生產過程中排放的廢水，具有有有機污染物濃度高、色度高、水質和水量變化幅度大等特點，是最難處理的工業(yè)廢水之一。特別是色度在食品工業(yè)廢水處理中一直是難點和重點。
一、食品工業(yè)廢水的來源
食品工業(yè)廢水主要來源于三個生產工段。一是原料清洗和生產設備清洗:大量砂垃圾、葉、皮、鱗、肉、羽、毛、色素等進入廢水，使廢水中含有大量懸浮物。二是生產工段:原料中的許多成分在加工過程中不能全部利用，未利用的部分進入廢水中，廢水中含有大量有機物的三是成形工段:為了增加食品的顏色、香味、味道，延長保質期，使用各種添加劑，一部分進入廢水此外，添加劑的生產(特別是食用色素的生產)排除的大量廢棄物和廢水也形成化學污染。
二、食品工業(yè)廢水的特點。
由于食品種類繁多，原料廣泛，食品工業(yè)廢水具有懸浮物、油脂含量高、色度高、COD(化學需氧量)和BOD(生化需氧量)值大、水質和水量變化幅度大、氮磷化合物含量高等特點。
食品工業(yè)廢水本身無毒害，但含有大量可降解的有機物，廢水不處理排放到水中消耗大量溶解氧，水體缺氧，死亡魚類和水生物。廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產生臭水惡化水質，污染環(huán)境。將廢水引入農田灌溉，影響農產品使用，污染地下水源。廢水中夾帶的動物排泄物含有卵和病原菌，直接危害人畜健康。
三、食品工業(yè)高色廢水處理。
高色度廢水處理在食品工業(yè)廢水處理中一直是一個難點。食品工業(yè)廢水高色度的主要來源:第一，在食品生產過程中，化學反應產生色素，最后進入廢水，如醬油發(fā)酵過程中葡萄糖氧化產生的類黑素等，第二，在生產過程中，為了使食品達到良好的顏色，添加的食用色素和染料等
國內外高色食品工業(yè)廢水的處理方法主要有物理方法、化學方法和生物方法等�，F(xiàn)在通常采用的方法有吸附、凝聚、氧化、恢復、電解、生化等。
四、物理方法。
1.吸附法
吸附法是利用多孔固體物質作為吸附劑，在其表面吸附廢水中高色度物質的方法。常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、焦粉、大孔吸附樹脂等。
活性炭具有疏松多孔、堆積密度低、比表面積等特點，能有效地吸附水溶性的色素和染料，但不能吸附浮固體和不溶性的染料。此外，活性炭再生成本高，一般用于少量、濃度低的廢水處理。鍋爐煤渣、渣、焦粉、農產品廢棄物(甘蔗渣、花生殼等)具有一定的吸附能力，可以代替活性炭。雜和明等人的實驗表明，以廢焦粉為原料，經脫灰處理，采用二硫酸銨化學改性，可有效吸附廢水中的亞甲基藍染料。
大孔吸附樹脂是內部具有三維空間的立體孔結構，孔徑和比表面積大的高分子聚合物。比表面積大，吸附效率高，易于洗脫再生，在高色度食品工業(yè)廢水中得到一定范圍的使用。據(jù)呂建、熊春華介紹，采用大孔樹脂對含有高色度果綠的食品廢水進行吸附有很好的效果，吸附率可達93.4%，大孔樹脂的二次清洗率可達89.3%。但大孔吸附樹脂處理量小，產能小，再生困難，設備投資大。
2.凝聚法
凝聚法利用金屬氫氧化物和有機金屬聚合物的吸附和離子橋的作用脫色，這種方法對粒徑在10-9nm~10-8nm范圍內的粒子最有效。該方法的原理是加入帶電荷或極性官能團的凝聚劑，消除原系統(tǒng)粒子之間的靜電反彈力，促進凝聚沉降，達到分離脫色的目的。
常用的絮凝劑有無機絮凝劑和高分子絮凝劑。無機凝聚劑包括鋁系統(tǒng)[多為Al2O4或(NH4)2SO4的混合溶液]、鐵系統(tǒng)[FeSO4、Fe2(SO4)3或FeCI3等]以及改變pH，使某些物質沉降的酸堿凝聚劑。無機凝聚劑對有色廢水的處理效果很好，但對pH過于敏感，只有在最佳pH條件下才能達到滿意的效果。高分子凝聚劑分子量大，與粒子結合能力強，使用量少，凝聚速度快，對pH的適應性大于無機凝聚劑。另外，有專利表明，以土為原材料，在無機酸中室溫活化可以產生作為凝聚劑的產物，對多種染料具有脫色效果。
五、化學方法
1.氧化還原法
氧化還原法主要采用臭氧、過氧化物、二硫酸鹽、二氯酸鹽等氧化還原劑處理高色度廢水，切斷有機分子中的鑰匙達到脫色目的。
采用氧化還原法處理食品高色度廢水的報道很多，在很多方面都有了新的進展。孫凱等報道采用Fenton試劑處理醬油生產廢水中的焦糖色素，在pH=4的條件下，反應40min的去除率達到90%的工藝等實驗表明臭氧在20min以內可以使嫩黃染料的脫色率達到96.7%以上的鄭志軍等采用二氧化氯處理活性染料的廢水也得到了滿意的結果，張文啟等發(fā)表論文明確采用臭氧/納米氧化鐵可以催化氧化廢水的脫色，通過6min氧化，色度的去除率達到95%以上
2.電化學法。
電化學法處理廢水一般不用加化學藥品，后處理簡單，占地面積小，管理方便，稱清潔處理法。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電化學法逐漸成為廣泛應用的水處理技術。
電化學脫色法可分為二維電極法和多維電極法。二次元電極法采用兩溶性或不溶性的極板作為電極，通過直流電，通過電解槽內發(fā)生的電化氧化還原反應達到脫色目的的的多次元電極法在傳統(tǒng)的二次元電極之間填充粒狀或其他碎屑狀的工作電極材料，主電極供給電流，填充的工作電極材料表面帶電，成為新的電極，通過電化學反應達到脫色目的。梁宏等實驗表明，在多維電極處理系統(tǒng)中添加鐵屑可以顯著提高廢水的脫色率和CODCr的分解率，李士安等報道鐵床對高色度有機廢水具有良好的脫色效果，在一定范圍內可以降低廢水的COD值，提高廢水的生化性。
六、生物方法
1.活性污泥法。
活性污泥法是利用含有大量微生物的活性污泥，吸收和分解污水中的有機物和無機物，凈化污水的方法。該方法處理水能力大，效率高，廣泛應用于各種廢水處理。包淑娟等實驗表明活性污泥可以脫色。
2.厭氧生物處理方法。
厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌將污水中的大分子有機物分解為低分子化合物，轉化為甲烷、二氧化碳的有機污水處理法。歐富初等報道采用A/PAC-MAS技術(厭氧/活性炭-改良活性污泥法)處理醬油生產廢水，優(yōu)勢菌種脫色和PAC脫色結合，有效處理色度高達200倍以上的醬油生產廢水，水色度穩(wěn)定在40倍以下。
隨著國家對環(huán)境污染治理方式的發(fā)展和成熟，構建可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)已成為當務之急。處理高色廢水的技術和技術不斷發(fā)展，我們有充分的理由，相信更先進的高色廢水處理技術會像雨后的竹筍一樣迅速出現(xiàn)，高色廢水會更好地處理。
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