李巧萍
(广州大家乐食品实业有限公司,广东 广州 510000)
民以食为天,无论是人来人往的街头、欣欣向荣的校园,还是络绎繁忙的机场、车站,总能看到各式各样的快餐门店、餐厅食堂。现在,一份餐食无论是精品简餐还是便当盒饭,都是通过标准化作业,大批量生产,才能从田间到餐桌,才得以向食客呈现这些经典美味。中央厨房,食品行业的新生代,日供应量成千上万,促进了食品加工行业的蓬勃发展。然而,在处理和加工过程中,产生的污水和废气是个严峻的问题。本文基于食品加工行业的环保排放标准和各种问题,讨论了食品加工行业废气和废水的控制要点。
(1)收集方式必须科学合理,在达到收集效果的基础上,最大限度地减少气量。做到分类、分开收集含油分比例重的废气和不含油分的废气,有针对性地进行末端治理,提高处理效率。
(2)注重新设备、新技术的应用,根据食品企业的自身情况和管理水平,选择科技含量高、安全可靠的污染管控工艺,力求做到管理便捷、成本低、运行稳定、维护方便,实现控制废气、减少对环境和人体的危害。
(3)必须对项目建设和运行中产生的废气进行妥善处理,避免二次污染的发生。
(4)选择设备力求高效、新型、低噪音、密封性好,节能降耗。
(5)为了从源头上控制废气,尽量做到简洁实用、合理、紧凑的总体平面布置,最大限度减少工程占地,更方便废气处理方案的实施[1]。
(1)改进食品生产工艺,减少高浓度废水的排放:可通过收集高浓度废水以减少污染源排放量,同时将排出的清洗废水进行循环再利用。
(2)制定逐级用水的原则,做到一水多用:可根据食品加工的不同工艺对水流和水质的不同要求,将水划分为不同等级,进行串联后逐级使用。
(3)注重规划的全面性和布局的合理性:可在适合的区域建立污水处理厂,有效发挥水体的自净能力,最大限度地 减少污染。
(4)对企业原有的净化设施进行完善和利用:可考虑在原有设施上引进净化能力强的新技术,实现中水回用,这样既可以节约成本,又减少占地。
(5)充分利用新设备、新工艺,提高工业废水处理效率,向设备化、自动化方面发展。
2.1.1 技术原理
物体在固态、液态和气态之外还有第四种物质形态,就是气体受外电场激发放电形成的等离子体。等离子是由原子、不同离子、电子和自由基组成的混合体,其中的电子、重粒子彼此碰撞,呈现很高的内部能量而整个体系却表现为低温状态,由此得名低温等离子。低温等离子通过自由基、高能电子等活性粒子与废气中的污染物产生的作用,能够在极短的时间内分解污染因子,击碎污染物中的大分子团,使被打断的长分子链变成无害的短分子物质,实现污染物彻底降解的目的。
2.1.2 处理过程
低温等离子技术可以有效去除污染物中的硫化氢、二甲二硫、氨、甲硫醚、三甲胺、甲硫醇、苯乙烯、二硫化碳、苯乙烯等物质,可以快速分解羟基化合物、脂肪酸、硫化物、醇类、酚类、胺类等毒害物质,具有广泛的应用前景。低温等离子技术适合治理浓度低的有害气体。处理工艺如图1所示。
图1 低温等离子技术处理废气工艺流程
高温等离子焚烧技术的原理是通过30 KHz的高频、100 KV高压的大功率电源的特殊环境里的聚能放电,形成3 000多度的等离子态高温气流。在这个原理下,食品工业废气在反应器中被压缩和高压聚能放电后形成3 000多度的等离子态气体,持续升高的反应器压力促进气体的体积迅速膨胀,工业废气中的有害物质可以在极短的时间内被彻底裂解,其中的有机物质形成基本粒子,无机物被还原成单体元素,以达到无污染排放的目的。高温等离子焚烧技术对浓度高、油状物、成分复杂、含有固体、容易燃爆的废气,具备良好的处理效果[2]。
3.1.1 沉淀法
沉淀法是利用沉淀方式去除废水中的大量悬浮物,分自然沉淀法和混凝沉淀法。自然沉淀法是通过废水中固体颗粒的自重实施沉降,适合大颗粒的沉淀;混凝沉淀法是通过投入废水中的混凝剂(电解质)与废水中的微小颗粒结合,组成大胶团后加速沉降。通过以上方法可以有效去除有害物质。
3.1.2 均衡调节法
均衡调节法过程简单且成本低。企业在加工过程中,高浓度的生产废水一般是间歇性排放,排放时间短、排放量大;低浓度的清洗废水有同样的排放特点。因此,利用足够大的调节池充分混合两种废水,使其水温,水质达到平衡,这样就可以在均匀状态下进入废水处理过程,降低对下一个处理环节的冲击。
3.1.3 过滤法
过滤法分为综合滤料过滤法和微滤机过滤法。综合滤料过滤法就是采用多种介质进行过滤的手段,通常底层介质是利用筛网、滤布和格栅等,在上面布置颗粒介质。颗粒介质一般选用石英砂、拓榴石、无烟煤粉等。微滤机过滤方式是通过机械进行过滤,这种装置是由水平转鼓和金属滤网构成[3]。
3.1.4 离心分离法
离心分离法分为机械旋转和水力旋转两种方式。机械旋转方式是利用高速旋转的离心机的离心力,将水甩出转鼓,废水中的固体悬浮颗粒会被截留在转鼓之内,然后被彻底清除。水力旋转是借助水泵的压力旋转废水,促使废水从切线方向进入水力旋转器进行高速旋转。通过离心力的作用把其中的固体悬浮物抛向旋转器壁,然后沿着器壁向下流到锥形底的出口。
3.1.5 机械絮凝法
机械絮凝法是借助搅拌器、旋转桨板等搅拌设施,通过外力对废水进行搅动,促进废水中微小悬浮颗粒彼此碰撞,形成大的絮粒,并依靠自身的重力沉降。
3.2.1 中和法
中和法适合处理含碱和含酸多的废水。当废水中酸或碱的浓度不超过4%时,就要进行中和处理,使废水中的pH值达到中性后再排放,但针对高浓度的废水务必在回收后再进行综合利用。
3.2.2 混凝沉淀法
混凝沉淀法是将混凝剂投入到废水中,产生的胶团与废水中的胶体物质进行电中合,促进颗粒沉降。这种处理方式既可以将废水中的胶体颗粒和粒径细小的悬浮颗粒消除掉,又能够有效去除微生物、色度、氮、磷等物质、以及重金属等有机物。
3.2.3 化学氧化法
通过化学氧化法处理废水,可有效分解其中的有机物和无机物,既净化了水质又达到了去味、去臭和去色的目的。这种方式主要包括臭氧氧化法和氯氧化法。
3.3.1 好氧生物处理
所谓的好氧生物处理是在有氧的环境里,借助好氧微生物对废水中的有机物进行处理。好氧细菌在该过程中发挥了很大作用,可以吸收废水中的溶解性有机物。
3.3.2 厌氧生物处理
厌氧生物处理法是在无氧或低氧的环境里,充分发挥厌氧生物法的功能,处理废水中的有机物,这种方法几乎不需要供给氧气,动力消耗小,设备相对简单。
3.3.3 活性污泥法
活性污泥法是通过含有大量微生物的活性污泥,吸收、氧化和分解有机污染物和无机污染物,以达到净化废水的目的。现在大部分食品加工企业都使用此方法,因为与其他方法相比,这种方法相对更成熟,稳定性更高。
随着产业发展和产品的细分,我国应用于食品的添加剂有2 000多种,针对食品行业在生产加工过程中产生的废水和废气,本文较系统地阐述了食品厂主要的控制治理要点和常用的处理方法,使食品行业在快速发展的同时,要控制环境污染,做好城市的生态保护的工作,从而达到可持续发展的目的。