在食品行業(yè)生產(chǎn)過程中,從原料清洗、加工到產(chǎn)品,會(huì)產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)污水,這類污水含有淀粉、油脂、蛋白質(zhì)、糖類等污染物,若直接排放,不僅會(huì)嚴(yán)重污染水體環(huán)境(如導(dǎo)致河流湖泊富營(yíng)養(yǎng)化),還會(huì)違反《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918 - 2002)及地方環(huán)保法規(guī),面臨高額罰款甚至停產(chǎn)整頓風(fēng)險(xiǎn)。食品污水處理設(shè)備作為解決食品行業(yè)污水難題的核心裝備,能通過物理、化學(xué)、生物等多重工藝,將污水凈化至達(dá)標(biāo)排放或回用標(biāo)準(zhǔn),成為食品企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保合規(guī)、降本增效的關(guān)鍵一環(huán)。本文將從設(shè)備工作原理、核心類型、適用場(chǎng)景、選購(gòu)要點(diǎn)及運(yùn)維技巧等維度,解析食品污水處理設(shè)備,為食品企業(yè)提供專業(yè)選型與使用參考。
一、食品污水處理設(shè)備工作原理:多工藝協(xié)同,實(shí)現(xiàn)污水凈化
食品污水處理設(shè)備的核心目標(biāo)是去除污水中的 COD(化學(xué)需氧量)、BOD(生化需氧量)、SS(懸浮物)、動(dòng)植物油等污染物,其工作流程需經(jīng)過 “預(yù)處理 - 主體處理 - 深度處理” 三大階段,不同階段采用不同工藝協(xié)同作用,確保出水達(dá)標(biāo):
1. 預(yù)處理階段:去除大顆粒雜質(zhì),降低后續(xù)處理負(fù)荷
預(yù)處理是食品污水處理設(shè)備的 “道防線”,主要針對(duì)污水中肉眼可見的大顆粒雜質(zhì)(如菜葉、果皮、骨頭、包裝袋碎片等),避免其堵塞后續(xù)管道或損壞設(shè)備核心部件。常用工藝包括:
格柵過濾:通過機(jī)械格柵(分為粗格柵、細(xì)格柵)攔截污水中的懸浮固體,粗格柵可去除直徑>10mm 的雜質(zhì),細(xì)格柵可去除直徑 2 - 5mm 的顆粒,攔截的雜質(zhì)需定期清理并交由專業(yè)機(jī)構(gòu)處置;
隔油池:針對(duì)含油量較高的食品污水(如油炸食品加工、肉類屠宰污水),利用油水密度差實(shí)現(xiàn)油水分層,浮油通過刮油機(jī)收集后回收或無害化處理,底層污水進(jìn)入下一處理階段;
調(diào)節(jié)池:由于食品生產(chǎn)具有周期性(如早中晚高峰期污水排放量差異大),調(diào)節(jié)池可暫存污水并均衡水質(zhì)、水量,避免水質(zhì)波動(dòng)過大影響后續(xù)生化處理效果,部分調(diào)節(jié)池還會(huì)配備攪拌裝置,防止污水沉淀分層。
2. 主體處理階段:降解有機(jī)污染物,核心凈化環(huán)節(jié)
主體處理是食品污水處理設(shè)備的 “核心中樞”,重點(diǎn)去除污水中的有機(jī)污染物(COD、BOD),根據(jù)食品污水濃度差異,分為 “生化處理工藝” 與 “化學(xué)處理工藝” 兩類:
生化處理工藝:適用于中低濃度食品污水(COD<3000mg/L),利用微生物(好氧菌、)的代謝作用分解有機(jī)污染物,常用工藝包括 “活性污泥法”“生物接觸氧化法”“MBR 膜生物反應(yīng)器”:
活性污泥法:將微生物與污水充分混合,形成 “活性污泥”,在好氧環(huán)境下微生物吞噬有機(jī)物并轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,處理效率高且成本低,適合規(guī)?;称窂S;
生物接觸氧化法:在反應(yīng)池內(nèi)填充填料(如彈性填料、組合填料),微生物附著在填料表面形成 “生物膜”,污水流經(jīng)填料時(shí)與生物膜接觸,有機(jī)污染物被快速降解,耐沖擊負(fù)荷強(qiáng),適合間歇式生產(chǎn)的中小型食品企業(yè);
MBR 膜生物反應(yīng)器:結(jié)合生物降解與膜過濾技術(shù),用超濾膜或微濾膜替代傳統(tǒng)沉淀池,可截留 99% 以上的微生物和懸浮物,出水水質(zhì)穩(wěn)定(COD 可降至 50mg/L 以下),但設(shè)備投資與運(yùn)維成本較高,適合對(duì)出水水質(zhì)要求高的企業(yè)(如食品加工園區(qū)、高端飲品廠)。
化學(xué)處理工藝:適用于高濃度、難降解食品污水(COD>5000mg/L,如醬油釀造、腌制食品加工污水),通過投加化學(xué)藥劑(如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、氫氧化鈣),與污水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成絮凝體沉淀或氧化分解,快速降低 COD 與 SS,常作為生化處理的 “預(yù)處理補(bǔ)充”,或單獨(dú)用于應(yīng)急處理。
3. 深度處理階段:提升出水水質(zhì),實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或回用
深度處理是食品污水處理設(shè)備的 “把關(guān)”,針對(duì)主體處理后的出水,進(jìn)一步去除殘留的微量污染物(如色度、氨氮、磷酸鹽),確保滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求(如用于車間地面清洗、原料預(yù)處理)。常用工藝包括:
過濾工藝:通過石英砂過濾器、活性炭過濾器去除水中殘留的懸浮物與色素,活性炭還能吸附異味,改善出水口感(若用于回用);
工藝:采用紫外線或次氯酸鈉,殺滅水中的、病毒(如大腸桿菌),避免污水排放后污染水體或引發(fā)公共衛(wèi)生問題;
膜分離工藝:若需實(shí)現(xiàn)污水回用(如反滲透膜),可去除水中的鹽分、重金屬離子,產(chǎn)出的純凈水可用于食品生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn) “水資源循環(huán)利用”,降低企業(yè)用水成本。
二、食品污水處理設(shè)備核心類型:按場(chǎng)景選型,匹配企業(yè)需求
根據(jù)食品企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、污水排放量、污染物濃度及場(chǎng)地條件,食品污水處理設(shè)備可分為 “一體化設(shè)備” 與 “分體式設(shè)備” 兩大類,兩類設(shè)備在安裝、運(yùn)維、成本上差異顯著,企業(yè)需按需選型:
1. 一體化食品污水處理設(shè)備:小型企業(yè),占地小、易安裝
一體化設(shè)備是將 “預(yù)處理 - 主體處理 - 深度處理” 所有工藝集成在一個(gè)密閉罐體中,具有 “占地小、安裝快、自動(dòng)化程度高” 的優(yōu)勢(shì),適合污水排放量<50m3/d 的中小型食品企業(yè)(如小型糕點(diǎn)廠、餐飲店、鄉(xiāng)鎮(zhèn)屠宰場(chǎng)):
核心優(yōu)勢(shì):無需單獨(dú)建設(shè)污水處理站,僅需平整場(chǎng)地即可安裝,設(shè)備主體采用碳鋼或玻璃鋼材質(zhì)(耐腐蝕、使用壽命 8 - 10 年),配備 PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn) “無人值守”(自動(dòng)啟停、故障報(bào)警),運(yùn)維成本低(日均電費(fèi)約 5 - 10 元);
適用場(chǎng)景:污水成分單一(如僅含少量淀粉、油脂)、場(chǎng)地有限(如市區(qū)內(nèi)食品廠)、無專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的企業(yè);
注意事項(xiàng):需定期清理格柵雜質(zhì)與隔油池浮油,每 3 - 6 個(gè)月更換一次生物填料(若采用生物接觸氧化工藝),避免微生物活性下降影響處理效果。
2. 分體式食品污水處理設(shè)備:大型企業(yè)必備,處理量大、定制化強(qiáng)
分體式設(shè)備是將不同處理工藝拆分到多個(gè)獨(dú)立構(gòu)筑物或設(shè)備中(如格柵池、調(diào)節(jié)池、生化反應(yīng)池、沉淀池分別建設(shè)),處理量可從 100m3/d 到 10000m3/d 不等,適合大型食品企業(yè)(如大型乳制品廠、啤酒廠、食品加工園區(qū)):
核心優(yōu)勢(shì):可根據(jù)污水成分(如高鹽、高油、高 COD)定制工藝,處理效率高且穩(wěn)定(出水 COD 可穩(wěn)定降至 30mg/L 以下),支持 “模塊化擴(kuò)展”(若企業(yè)產(chǎn)能提升,可新增生化反應(yīng)池),部分設(shè)備還可與 “沼氣回收系統(tǒng)” 結(jié)合(如厭氧處理產(chǎn)生的沼氣用于鍋爐燃燒,實(shí)現(xiàn)能源回收);
適用場(chǎng)景:污水排放量>100m3/d、污染物成分復(fù)雜(如同時(shí)含油脂、鹽分、蛋白質(zhì))、需長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的大型企業(yè);
注意事項(xiàng):需建設(shè)專門的污水處理站,前期投資高(通常數(shù)十萬元至數(shù)百萬元),需配備專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)(定期檢測(cè)水質(zhì)、調(diào)整藥劑投加量、維護(hù)設(shè)備電機(jī)與水泵)。
三、食品污水處理設(shè)備適用場(chǎng)景:覆蓋全食品行業(yè),針對(duì)性解決污水難題
食品污水處理設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋食品行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,不同細(xì)分領(lǐng)域的污水特性差異大,需匹配專屬設(shè)備方案:
1. 農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè):去除淀粉、纖維素,降低 SS
農(nóng)產(chǎn)品加工(如大米加工、面粉廠、蔬菜清洗)產(chǎn)生的污水含大量淀粉、纖維素與懸浮物(SS>500mg/L),COD 約 500 - 2000mg/L,需重點(diǎn)解決 “SS 堵塞” 與 “淀粉發(fā)酵發(fā)臭” 問題:
推薦設(shè)備:一體化設(shè)備(采用 “格柵 + 調(diào)節(jié)池 + 生物接觸氧化 + 沉淀池” 工藝),通過格柵去除菜葉、谷殼等雜質(zhì),生物接觸氧化工藝降解淀粉類有機(jī)物,沉淀池去除殘留懸浮物,出水可直接排入市政管網(wǎng)。
2. 肉制品加工行業(yè):除油、降 COD,避免水體富營(yíng)養(yǎng)化
肉制品加工(如屠宰場(chǎng)、香腸廠、肉類罐頭廠)污水含大量動(dòng)植物油(油含量>100mg/L)、蛋白質(zhì)(COD>3000mg/L),若直接排放會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,需重點(diǎn)解決 “油脂分離” 與 “高 COD 降解”:
推薦設(shè)備:分體式設(shè)備(采用 “粗格柵 + 隔油池 + 氣浮機(jī) + MBR 膜生物反應(yīng)器 + ” 工藝),隔油池與氣浮機(jī)協(xié)同去除油脂(除油率>95%),MBR 膜工藝降解蛋白質(zhì)(COD 去除率>90%),后出水可達(dá)標(biāo)排放或用于廠區(qū)綠化。
3. 飲料與乳制品行業(yè):控制色度、去除乳糖,保障出水清澈
飲料(如果汁、碳酸飲料)與乳制品(牛奶、酸奶)加工污水含糖分、乳糖、色素,COD 約 1000 - 2500mg/L,色度較高(>50 倍),需重點(diǎn)解決 “色度去除” 與 “糖分降解”:
推薦設(shè)備:一體化或分體式設(shè)備(采用 “細(xì)格柵 + 調(diào)節(jié)池 + 活性污泥法 + 活性炭過濾 + 紫外線” 工藝),活性污泥法降解糖分,活性炭過濾去除色素(脫色率>80%),紫外線確保出水衛(wèi)生,部分乳制品企業(yè)還可將處理后的污水回用至車間清洗。
4. 油炸與腌制食品行業(yè):耐高鹽、高油,應(yīng)對(duì)復(fù)雜水質(zhì)
油炸食品(薯片、炸雞)與腌制食品(咸菜、醬菜)加工污水含高鹽(鹽度>3%)、高油(油含量>200mg/L)、高 COD(COD>5000mg/L),水質(zhì)波動(dòng)大,普通生化工藝難以處理:
推薦設(shè)備:分體式定制設(shè)備(采用 “格柵 + 隔油池 + 化學(xué)氧化池 + 厭氧生物反應(yīng)器 + 好氧生物反應(yīng)器 + 深度過濾” 工藝),化學(xué)氧化池(投加次氯酸鈉或臭氧)預(yù)處理高鹽污水,提高可生化性,厭氧 + 好氧工藝協(xié)同降解高濃度 COD,確保出水達(dá)標(biāo)。
四、食品污水處理設(shè)備選購(gòu)要點(diǎn):4 大核心指標(biāo),規(guī)避選型風(fēng)險(xiǎn)
食品企業(yè)在選購(gòu)食品污水處理設(shè)備時(shí),需結(jié)合自身生產(chǎn)規(guī)模、污水特性、環(huán)保要求及預(yù)算,重點(diǎn)關(guān)注以下 4 大核心指標(biāo),避免因選型不當(dāng)導(dǎo)致 “處理不達(dá)標(biāo)” 或 “運(yùn)維成本過高”:
1. 處理量匹配:根據(jù) “實(shí)際污水排放量” 選型,避免過載或浪費(fèi)
處理量是食品污水處理設(shè)備的核心參數(shù),需根據(jù)企業(yè) “日均污水排放量” 與 “峰值排放量” 選型:
若企業(yè)日均排放量為 20m3,峰值排放量為 30m3,應(yīng)選擇處理量≥30m3/d 的設(shè)備,避免峰值時(shí)污水溢出;
小型企業(yè)(如餐飲店)若污水排放量波動(dòng)大(如周末排放量是工作日的 2 倍),可選擇 “可調(diào)節(jié)處理量” 的一體化設(shè)備,通過 PLC 系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù);
注意:設(shè)備標(biāo)注的 “處理量” 需基于 “標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)”(如 COD<2000mg/L),若企業(yè)污水濃度過高(如 COD>5000mg/L),需適當(dāng)降低設(shè)備實(shí)際處理量(如標(biāo)注 50m3/d 的設(shè)備,實(shí)際處理量可能降至 30m3/d),或增加預(yù)處理工藝。
2. 處理效果達(dá)標(biāo):依據(jù) “當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)” 選型,避免合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)
不同地區(qū)、不同食品行業(yè)的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)差異顯著,企業(yè)需先明確當(dāng)?shù)匾螅ㄈ缗湃胧姓芫W(wǎng)需滿足 COD≤500mg/L,直接排入河流需滿足 COD≤30mg/L),再選擇對(duì)應(yīng)處理工藝的設(shè)備:
若當(dāng)?shù)匾髧?yán)格(如 COD≤30mg/L),需選擇 “MBR 膜工藝” 或 “反滲透膜工藝” 的設(shè)備,確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo);
若企業(yè)計(jì)劃申請(qǐng) “環(huán)保綠色工廠” 認(rèn)證,需選擇 “零排放” 設(shè)備(處理后的污水 回用),減少污水排放量;
選購(gòu)時(shí)要求廠家提供 “水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告”(如處理某啤酒廠污水的 COD 去除率、SS 去除率數(shù)據(jù)),避免廠家夸大宣傳。
3. 材質(zhì)與耐腐蝕性:根據(jù) “污水成分” 選材質(zhì),延長(zhǎng)設(shè)備壽命
食品污水中含油脂、鹽分、酸性物質(zhì)(如腌制食品污水 pH<5),對(duì)設(shè)備材質(zhì)的耐腐蝕性要求高,不同部位需選擇對(duì)應(yīng)材質(zhì):
設(shè)備主體:中小型一體化設(shè)備推薦 “玻璃鋼材質(zhì)”(耐腐蝕、重量輕、成本低),大型分體式設(shè)備推薦 “碳鋼防腐材質(zhì)”(內(nèi)壁涂刷環(huán)氧樹脂,耐鹽、耐油);
接觸污水的管道與閥門:推薦 “304 不銹鋼材質(zhì)”(耐弱酸、弱堿),若污水含高鹽(鹽度>5%),需選擇 “316L 不銹鋼材質(zhì)”(耐強(qiáng)腐蝕);
避免選擇 “普通碳鋼材質(zhì)”(無防腐處理),否則 1 - 2 年內(nèi)易生銹漏水,增加維修成本。
4. 售后服務(wù)與運(yùn)維成本:關(guān)注 “長(zhǎng)期保障”,降低運(yùn)維壓力
食品污水處理設(shè)備需長(zhǎng)期運(yùn)行,售后服務(wù)與運(yùn)維成本直接影響企業(yè)使用體驗(yàn),選購(gòu)時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注:
售后服務(wù):選擇 “全國(guó)聯(lián)?!?的廠家,確保設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)(如電機(jī)損壞、膜堵塞),廠家能在 24 - 48 小時(shí)內(nèi)上門維修;要求廠家提供 “免費(fèi)調(diào)試” 與 “操作培訓(xùn)”(培訓(xùn)企業(yè)運(yùn)維人員掌握水質(zhì)檢測(cè)、藥劑投加、設(shè)備清理技巧);
運(yùn)維成本:對(duì)比設(shè)備的 “能耗”(如一體化設(shè)備日均電費(fèi)、分體式設(shè)備水泵與風(fēng)機(jī)能耗)、“藥劑消耗”(如化學(xué)處理工藝的藥劑成本)、“易損件更換周期”(如 MBR 膜的使用壽命 2 - 3 年,更換成本約 1 萬元 /㎡),選擇運(yùn)維成本低的設(shè)備(通常生化工藝運(yùn)維成本低于化學(xué)工藝)。
五、食品污水處理設(shè)備運(yùn)維技巧:3 大要點(diǎn),確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行
食品污水處理設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行依賴規(guī)范運(yùn)維,若運(yùn)維不當(dāng),可能導(dǎo)致處理效率下降、設(shè)備故障頻發(fā),甚至面臨環(huán)保處罰。以下 3 大運(yùn)維技巧需重點(diǎn)掌握:
1. 定期監(jiān)測(cè)水質(zhì):及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),確保出水達(dá)標(biāo)
每天需檢測(cè)設(shè)備 “進(jìn)水水質(zhì)” 與 “出水水質(zhì)”,重點(diǎn)關(guān)注 COD、BOD、SS、pH 值等指標(biāo):
若進(jìn)水 COD 突然升高(如生產(chǎn)工藝調(diào)整導(dǎo)致),需減少污水進(jìn)水量,或增加藥劑投加量(化學(xué)工藝)、提高曝氣強(qiáng)度(生化工藝),避免微生物中毒;
若出水 pH 值異常(如<6 或>9),需投加酸堿調(diào)節(jié)劑(如鹽酸、氫氧化鈉),將 pH 控制在 6 - 9(生化工藝最適 pH 范圍);
每月委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具正式水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告,留存記錄以備環(huán)保部門檢查。
2. 定期清理與維護(hù)設(shè)備:避免部件堵塞或損壞
預(yù)處理環(huán)節(jié):每天清理格柵雜質(zhì)(避免堵塞管道),每周清理隔油池浮油(避免浮油溢出污染環(huán)境),每月清理調(diào)節(jié)池沉淀物(防止底部污泥發(fā)酵發(fā)臭);
主體處理環(huán)節(jié):生化工藝需每周檢測(cè) “活性污泥濃度”(若濃度過低,需補(bǔ)充微生物菌種),MBR 膜工藝需每 3 - 6 個(gè)月進(jìn)行 “化學(xué)清洗”(用檸檬酸或次氯酸鈉溶液清洗膜表面,恢復(fù)通量);
設(shè)備部件:每月檢查水泵、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(如有無異響、漏油),每季度更換潤(rùn)滑油(電機(jī)與水泵),每年進(jìn)行一次拆機(jī)檢修(更換老化密封圈、軸承)。
3. 應(yīng)急處理方案:應(yīng)對(duì)突發(fā)故障,避免污水直排
制定設(shè)備突發(fā)故障的應(yīng)急方案:
若設(shè)備突然停機(jī)(如停電、電機(jī)故障),需立即啟動(dòng)三級(jí)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制:首先關(guān)閉污水進(jìn)水閥,將污水導(dǎo)入 “應(yīng)急儲(chǔ)水池”(提前按 GB 50334 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),有效容積≥1 天平均污水排放量,配備液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與自動(dòng)報(bào)警裝置),同步啟動(dòng)備用柴油發(fā)電機(jī)嘗試恢復(fù)基礎(chǔ)處理功能,避免污水直排;
若應(yīng)急儲(chǔ)水池液位達(dá)到 80% 預(yù)警線,需通過企業(yè)環(huán)保管理平臺(tái)向?qū)俚厣鷳B(tài)環(huán)境部門提交《突發(fā)環(huán)境事件報(bào)告表》,詳細(xì)說明事故原因、影響范圍及處置措施;同時(shí)啟動(dòng)設(shè)備廠家 48 小時(shí)應(yīng)急維修通道,安排技術(shù)人員攜帶備用配件趕赴現(xiàn)場(chǎng)。維修期間,采取移動(dòng)式污水處理車進(jìn)行臨時(shí)處置,確保污水 COD、氨氮等指標(biāo)符合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 31962)B 級(jí)限值要求,并每 2 小時(shí)記錄一次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),形成完整的應(yīng)急處置臺(tái)賬。