我國食品產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，覆蓋面廣，種類繁多，主要包括肉制品、果蔬制品、乳制品等。在食品加工過程中，會因原料浸泡、產(chǎn)品制冷及設(shè)備清洗等操作產(chǎn)生大量有機(jī)廢水。
由于各類食品的加工原料及生產(chǎn)工藝不同，導(dǎo)致食品工業(yè)廢水呈現(xiàn)成分復(fù)雜且波動性較大的特點(diǎn)，其成分包括大量的懸浮物，多種化學(xué)形式的氮、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，以及磷、氯等其他用于清洗和消毒的化學(xué)物質(zhì)。
近年來，隨著食品行業(yè)的不斷發(fā)展，食品加工廢水的產(chǎn)生量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，該類廢水若不經(jīng)處理直接排放，會給環(huán)境帶來巨大的污染。
因此，選取適宜的技術(shù)對食品工業(yè)廢水進(jìn)行處理，力求在降低廢水中有機(jī)物含量的同時(shí)，回收利用廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)，成為食品工業(yè)廢水污染治理的主要目標(biāo)。
隨著工業(yè)水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，針對食品工業(yè)廢水處理的研究也日益增加。根據(jù)食品工業(yè)廢水的來源及特性，目前國內(nèi)外常采用物化法及生物法對其進(jìn)行處理。
物化法是在某種理化反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整技術(shù)參數(shù)、組合順序處理食品工業(yè)廢水；生物法是借助生物膜、活性污泥等生物系統(tǒng)，在微生物的作用下處理食品工業(yè)廢水中的污染成分，從而改善廢水的品質(zhì)。
在此基礎(chǔ)上，也有研究將物化法與生物法相結(jié)合對食品工業(yè)廢水進(jìn)行處理。
筆者綜述了食品工業(yè)中常見的廢水處理技術(shù)，簡要敘述了各項(xiàng)技術(shù)在食品工業(yè)廢水治理中的應(yīng)用進(jìn)展，旨在為食品工業(yè)廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供參考。
01
物化處理法
1.1.1 微濾
微濾（microfiltration，MF）是以靜水壓為推動力形成的多功能膜分離技術(shù)。微濾膜的水動力阻力低，在低靜水壓下便能除去水中高濃度污染物，因此在運(yùn)行過程中能耗較低，且應(yīng)用范圍較廣，目前多用于除去廢水中的懸浮物及部分微生物。
J. D. D. SANTOS等采用微濾技術(shù)處理木薯淀粉加工廢水，該研究首先向廢水中添加混凝劑，通過混凝沉淀得到上清液，然后對上清液進(jìn)行MF處理。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝劑投加量為320 mg/L，MF壓力為0.14 MPa，處理時(shí)間為15 min時(shí)，木薯淀粉廢水的水質(zhì)可得到明顯改善，COD、氰化物、SS去除率分別為75%、91%和100%。
該研究結(jié)果表明，MF技術(shù)對廢水中的有機(jī)物和懸浮物處理效果優(yōu)異，具有良好的應(yīng)用前景。
1.1.2 超濾
超濾（ultrafiltration，UF）膜為非對稱的多孔膜，其精細(xì)的表面賦予了超濾系統(tǒng)良好的選擇滲透性，使其能夠在不同流速和壓力下截留溶液中的大分子物質(zhì)，有利于廢水中油脂、糖類等有機(jī)物的去除。
K. SARDARI等利用UF技術(shù)對經(jīng)電絮凝預(yù)處理后的畜產(chǎn)品加工廢水進(jìn)行深度處理，并考察了操作壓力對處理效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)UF壓力為0.07 MPa，運(yùn)行時(shí)間為5 min時(shí)，廢水中油脂、COD的去除率均高于90%，BOD去除率可達(dá)98%；
此外，廢水中的粒子出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，平均粒徑由36.24 μm降至25.70 μm，表明UF技術(shù)能夠有效去除廢水中油脂等有機(jī)物及大顆粒污染物。
但在超濾處理過程中，超濾膜極易受到污染，需要對膜進(jìn)行清洗，這在一定程度上增加了廢水處理的成本。
1.1.3 反滲透
反滲透（reverse osmosis，RO）是基于溶解擴(kuò)散學(xué)說形成的分離方法，它通過壓力差使溶劑進(jìn)行逆濃度梯度滲透，從而分離溶液中的溶劑組分與非溶劑組分。
目前，RO技術(shù)多用于去除工業(yè)廢水中的鹽離子、氨基酸等物質(zhì)。當(dāng)水中污染物含量過高時(shí)，RO膜易出現(xiàn)堵塞、高滲透壓等問題，因此RO技術(shù)對水質(zhì)要求較高。在食品工業(yè)廢水處理中，RO主要通過與MF、UF等預(yù)處理工藝組合對廢水進(jìn)行終端處理，從而降低廢水中的污染物含量。
K. HERNANDEZ等研究了UF/RO體系對乳制品工業(yè)廢水的處理效果，該研究首先用UF技術(shù)對廢水進(jìn)行預(yù)處理，隨即將壓力調(diào)整為1.4 MPa，利用RO技術(shù)對廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理。結(jié)果表明，RO膜分離一價(jià)離子的效率可達(dá)90%，廢水中的COD和BOD被完全除去。UF/RO體系在乳制品廢水處理中具有一定的可行性，并且表現(xiàn)出良好的脫鹽效果。
1.1.4 納濾
納濾（nanofiltration，NF）是在反滲透基礎(chǔ)上形成的膜分離技術(shù)。與反滲透相比，納濾膜具有獨(dú)特的選擇性，且該技術(shù)的工作壓力相對較低，一定程度上可降低運(yùn)行成本。因此，NF是一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保的膜分離技術(shù)。
目前，該技術(shù)在食品工業(yè)中主要用于去除油類加工廢水中的多酚類化合物。
L. IOANNOU-TTOFA等利用UF/NF技術(shù)處理橄欖油加工廢水，通過測定處理前后廢水中污染物濃度的變化來評定該技術(shù)的處理效果。結(jié)果表明，經(jīng)UF/NF技術(shù)處理后，廢水中的總酚類化合物、COD、BOD含量均顯著降低，去除率分別為95%、92%、100%。
此外，Y. A. R. LEBRON等利用MF/NF技術(shù)處理制糖加工廢水，研究表明，廢水中的COD和色度去除率均高于90.6%，且MF/NF運(yùn)行成本較低，為0.37美元/m3，內(nèi)部收益率高達(dá)52.3%，在有效處理廢水的同時(shí)，帶來了良好的經(jīng)濟(jì)收益。
1.2.1 Fenton氧化法
Fenton氧化是通過Fe2+催化H2O2生成羥基自由基（·OH），利用·OH的強(qiáng)氧化性分解有機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)廢水中污染物的有效去除。Fenton氧化還具有良好的絮凝作用，在反應(yīng)過程中可使廢水中部分懸浮物發(fā)生沉淀，可降低食品工業(yè)廢水的濁度。但傳統(tǒng)Fenton氧化法存在運(yùn)行成本高、催化劑回收困難等缺點(diǎn)。
對此，V. LEIFELD等通過重復(fù)利用混凝預(yù)處理殘留的Fe3+，對木薯淀粉加工廢水進(jìn)行Fen-ton氧化處理。結(jié)果表明，經(jīng)處理后，廢水濁度降低至37.3 NTU，相較于處理前濁度降低了68%。
該方法對食品加工廢水中的懸浮物去除效果良好，并且反應(yīng)過程中不需補(bǔ)充鐵元素，有效降低了運(yùn)行成本。
1.2.2 三維電極法
三維電極法是在二維電極基礎(chǔ)上發(fā)展形成的一種氧化技術(shù)。在三維電極體系中，主要通過顆粒電極來提升反應(yīng)的強(qiáng)度。兩極板接通電源后，顆粒電極會發(fā)生復(fù)極化，相當(dāng)于形成多個(gè)微型電解池，廢水中的有機(jī)物可直接在主電極和顆粒電極表面得失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
同時(shí)，電極表面可產(chǎn)生強(qiáng)氧化性或強(qiáng)還原性的中間產(chǎn)物，進(jìn)而有效降解廢水中的高濃度有機(jī)污染物及有害微生物。
Can WANG等以Ti/PbO2為填充電極，通過三維電極法對食品加工廢水進(jìn)行二次處理。通過對廢水毒性檢測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制電流密度為5 mA/cm2，作用時(shí)間為30 min時(shí)，廢水中的菌落總數(shù)可由初始的1×105 CFU/mL降低至1×102 CFU/mL，該方法對廢水中有害微生物的去除效果良好。
1.2.3 臭氧氧化技術(shù)
臭氧具有良好的氧化性，其氧化性強(qiáng)于傳統(tǒng)氧化劑如過氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯等。
臭氧氧化技術(shù)是利用分子臭氧或者高活性的·OH去除廢水中的有機(jī)污染物。由于臭氧具有分解迅速、無殘留的優(yōu)勢，因此該技術(shù)可用于處理富含色素、高濃度有機(jī)物的食品加工廢水。
H. H. JANG等利用臭氧氧化技術(shù)處理醬油加工廢水，研究了該技術(shù)對廢水的處理效果。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH為11.0，臭氧質(zhì)量濃度為50.0 mg/L時(shí)，處理效果最佳，廢水中的色度、COD均顯著降低，去除率分別為81.1%、64.9%。
1.2.4 光催化技術(shù)
光催化技術(shù)是以紫外光為光源的一種氧化技術(shù)。當(dāng)催化劑受到紫外光照射后，會產(chǎn)生電子-空穴對，并形成具有高氧化電位的強(qiáng)氧化劑，該氧化劑可與吸附于催化劑表面的色素等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
因此，光催化技術(shù)可用于食品工業(yè)廢水的脫色處理。
張海霞選取銳鈦礦型納米TiO2為催化劑，利用光催化技術(shù)處理糖蜜加工廢水。結(jié)果表明，當(dāng)催化劑質(zhì)量濃度為5 g/L，光強(qiáng)由30 W增加至120 W時(shí)，廢水脫色率可由16.1%升至39.7%，提升光強(qiáng)可有效降低廢水的色度。
Y. W. CHENG等研究了光催化技術(shù)對棕櫚油加工廢水的處理效果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)催化劑WO3投加量為0.5 g/L，處理時(shí)間為1 h時(shí)，處理效果最佳，廢水的脫色率可達(dá)到96.21%。
H. SATORI等以氧化鋅為催化劑，探討了光催化技術(shù)對咖啡加工廢水的處理效果。結(jié)果表明，在一定的條件下，廢水經(jīng)處理后，脫色率高達(dá)80%。
混凝是指在混凝劑作用下，通過破壞廢水中膠體顆粒及懸浮顆粒的穩(wěn)定性，使其凝聚為沉降性能良好的絮凝體，然后予以分離去除的過程。
食品工業(yè)廢水經(jīng)混凝處理后，其中的懸浮物及有機(jī)物能夠被有效去除，并且廢水的可生化性得到提升。其通常作為預(yù)處理技術(shù)，以利于后續(xù)工藝的處理效果。
趙曉旭等利用混凝技術(shù)對豆制品加工廢水進(jìn)行預(yù)處理，考察了混凝劑種類、初始pH等因素對廢水處理效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)初始pH為3.5~4.0，混凝劑聚合氯化鋁投加量為0.5 g/L時(shí)，COD去除率可達(dá)27%。
W. QASIM等對混凝法預(yù)處理糖果加工廢水進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制混凝劑明礬投加量為240 mg/L，處理時(shí)間為1 h時(shí)，廢水COD去除率可達(dá)87.2%，且廢水的濁度、硬度均有所下降。
電絮凝是指在外加電場作用下，可溶性陽極電解產(chǎn)生陽離子，并進(jìn)一步水解為水絡(luò)合物和金屬氫氧化物，使廢水中的膠體和懸浮離子吸附沉降，形成絮凝物的過程。P. DROGUI等以低碳鋼作為雙極電極，研究了電絮凝法對肉制品加工廢水的處理效果。結(jié)果表明，該方法對廢水COD、BOD的去除率分別可達(dá)82%和87%，且廢水中病原體和部分無機(jī)物均得到有效去除；從電極材料成本、電能消耗量等多個(gè)方面綜合考量，該技術(shù)的廢水處理成本為0.98~2.14美元/m3。
Y. ESFANDYARI等以鋁為兩極電極，采用電絮凝法處理4倍稀釋的橄欖油加工廢水。結(jié)果表明，電絮凝處理30 min，COD、多酚去除的比能耗（SEC）分別為6.82、92.33 kW·h/kg，廢水中的COD、BOD、SS、總酚類化合物均顯著降低，去除率分別為96%、93.6%、97.0%、94.4%，且廢水的BOD/COD由0.29提升到0.46，有利于其在生物系統(tǒng)中的后續(xù)處理。
電絮凝法具有二次污染小、停留時(shí)間短、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，可有效去除廢水中部分有機(jī)物和懸浮物，且該技術(shù)去除磷元素等無機(jī)物的效果優(yōu)于混凝法。電絮凝技術(shù)在油類加工等廢水的處理中具有良好的應(yīng)用潛力。
超聲波作用于溶液時(shí)會產(chǎn)生一定的理化作用，主要包括熱效應(yīng)和空化效應(yīng)，其中空化效應(yīng)常應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理。在超聲空化的作用下，水分子易被分解成反應(yīng)性極強(qiáng)的氫原子和羥基自由基，廢水中的有機(jī)物與羥基自由基反應(yīng)而被降解。超聲技術(shù)具有安全、高效的特點(diǎn)，常作為輔助技術(shù)處理工業(yè)廢水。
李琛等利用超聲輔助活性炭吸附處理高濃度食品有機(jī)廢水，結(jié)果表明，處理后的廢水中有機(jī)污染物含量顯著降低，COD、氨氮去除率均高于63.6%，且運(yùn)行成本僅為1.5元/m3，該處理技術(shù)具有良好的可行性。
A. DURAN等對超聲輔助氧化法處理飲料、酒廠工業(yè)廢水進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明，在一定的條件下，廢水中有機(jī)物的去除率可高達(dá)98%。超聲輔助處理可在一定程度上縮短廢水的處理周期，減少廢水處理過程中的能源消耗，有利于提升食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
02
生物處理法
活性污泥法是傳統(tǒng)的好氧處理技術(shù)。活性污泥是指在人工充氧條件下，對污水和細(xì)菌、原生動物以及其他微生物進(jìn)行混合培養(yǎng)后形成的絮凝團(tuán)，其具有良好的吸附、氧化和分解有機(jī)物的能力。
序批式活性污泥法（Sequencing batch reactor，SBR）是一種常見的活性污泥處理技術(shù)，主要以間歇曝氣的方式運(yùn)行。SBR技術(shù)的核心是反應(yīng)池，均化、初沉、生物降解、潷水、排泥等過程均在反應(yīng)池中進(jìn)行。
N. SCHWARZENBECK等利用SBR技術(shù)處理啤酒加工廢水，考察了該技術(shù)對廢水COD的處理效果。研究發(fā)現(xiàn)，在SBR系統(tǒng)中，顆粒污泥表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸氧活性，能有效降解纖維素等有機(jī)物；經(jīng)處理后廢水中COD含量顯著降低，去除率可達(dá)80%。
在SBR中，廢水的處理是在單一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，一定程度上降低了設(shè)備的利用率，且進(jìn)水是間歇進(jìn)行的，曝氣器極易堵塞。
為此，M. C. GORONSZY等在SBR的基礎(chǔ)上成功研發(fā)出循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)（Circulating activated sludge system，CASS）。與SBR相比，CASS可同時(shí)連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，可在一定程度上避免曝氣器出現(xiàn)堵塞，反應(yīng)池的利用率也得以提升。
CASS反應(yīng)池被分為生物選擇區(qū)及主反應(yīng)區(qū)2部分：在生物選擇區(qū)內(nèi)，廢水中的污染物可被微生物快速吸附，實(shí)現(xiàn)污染物的快速去除；而主反應(yīng)區(qū)則處于低負(fù)荷的降解過程，二者相結(jié)合提升了廢水的處理效率。
馬偉等利用CASS技術(shù)處理蛋糕加工廢水，結(jié)果表明，在pH為6.0，混凝劑PAFC投加量為400 mg/L，沉淀時(shí)間為3 h的條件下，出水COD為89 mg/L，總磷為0.40 mg/L，符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)要求，COD、總磷去除率均高于85%；整個(gè)系統(tǒng)沉淀穩(wěn)定，幾乎不產(chǎn)生泡沫。CASS運(yùn)行過程不需要排泥，具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約的特點(diǎn)。
厭氧處理主要分為水解酸化、產(chǎn)氫氣-產(chǎn)乙酸以及產(chǎn)甲烷3個(gè)階段，該方法主要是利用厭氧微生物的特性，在不借助外界O2的條件下，將廢水中的有機(jī)物分解，在產(chǎn)生甲烷的同時(shí)，減少溫室氣體CO2的排放。此法具有成本低、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理。
上流式厭氧污泥床（Up-flow anaerobic sludge bed，UASB）是典型的厭氧反應(yīng)器，常被用于處理高濃度有機(jī)廢水及水中硫酸鹽等物質(zhì)。UASB能形成高負(fù)荷、高濃度及高沉降性的厭氧污泥，在食品工業(yè)廢水的處理中發(fā)揮了重要作用。
項(xiàng)赟等研究了中溫條件下UASB對高濃度食品發(fā)酵廢水的處理效果。結(jié)果表明，待UASB反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定后，當(dāng)HRT為72 h，COD負(fù)荷為2.8 kg/（m3·d）時(shí)，處理效果最佳，COD去除率可達(dá)80%。
厭氧膨脹顆粒污泥床（Expanded granular sludge bed，EGSB）是以UASB為基礎(chǔ)改進(jìn)得到的厭氧處理技術(shù)，它解決了UASB易出現(xiàn)的短流、堵塞等問題。與UASB相比，EGSB具有上流流速快、污泥膨脹度高等特點(diǎn)，因此在處理高氨氮、難降解有機(jī)廢水方面具有明顯優(yōu)勢。
于永翠考察了EGSB對甜菜加工廢水的處理效果，研究發(fā)現(xiàn)，控制流速為1.64~2.62 m/h時(shí)，EGSB中的顆粒污泥能與廢水充分混合；當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，廢水COD、BOD、SS和氨氮的去除率均高于99.4%，充分證實(shí)了EGSB對廢水中氨氮的去除效果顯著，能夠有效處理甜菜加工廢水。
厭氧生物反應(yīng)器具有能耗低、產(chǎn)氣量高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，但是其存在啟動時(shí)間長、有機(jī)物去除不徹底的缺陷；好氧處理則具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約的特點(diǎn)，適用于處理低濃度有機(jī)廢水，且出水污染物濃度遠(yuǎn)低于厭氧處理。將厭氧和好氧處理相結(jié)合，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，可以有效回收能源，降低運(yùn)行成本，進(jìn)一步改善富含懸浮物和有機(jī)物廢水的出水品質(zhì)，有利于食品工業(yè)廢水的深度處理。
牙斐穎研究了兩相厭氧-好氧技術(shù)對木薯酒精廢水的處理效果。木薯酒精廢水經(jīng)預(yù)處理后，依次進(jìn)入連續(xù)攪拌反應(yīng)器（Continuous stirred tank reactor，CSTR）和UASB進(jìn)行厭氧處理，再進(jìn)入SBR進(jìn)行好氧處理。結(jié)果表明，該組合工藝可使廢水中有機(jī)物得到充分降解，廢水中的COD、BOD、SS、氨氮等含量顯著降低，去除率均高于70%。
馬志輝通過實(shí)驗(yàn)考察了UASB/CASS技術(shù)對豆制品廢水的處理效果，結(jié)果表明，在控制UASB和CASS的HRT分別為6、14 h時(shí)，該系統(tǒng)對廢水的處理效果最佳，此條件下廢水COD去除率達(dá)到98.28%。UASB與CASS結(jié)合后運(yùn)行穩(wěn)定，并且充分發(fā)揮了二者的優(yōu)點(diǎn)，有效去除了廢水中的有機(jī)碳，縮短了廢水的處理周期，降低了運(yùn)行成本。
張占庭利用厭氧+A/O工藝處理乳制品廢水，研究了該技術(shù)對乳制品廢水的處理效果。運(yùn)行結(jié)果表明，該組合工藝對廢水中COD、SS、BOD、氨氮的去除效果顯著，去除率分別為99.6%、99.6%、97.1%、96.2%，且廢水可生化性得到了顯著提升；該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，廢水處理成本為0.86元/m3。由此可見，在乳制品加工廢水的處理中，厭氧-好氧處理技術(shù)具有良好的可行性，有利于提升食品企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
生物膜處理法是微生物附著在反應(yīng)器中的填料表面生長，形成穩(wěn)定的生物膜系統(tǒng)；待該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，廢水與生物膜充分接觸，在微生物作用下污染物被有效去除。生物膜處理法主要包括生物接觸氧化法、內(nèi)循環(huán)生物流化床、生物膜反應(yīng)器等。
由于傳統(tǒng)的生物接觸氧化法具有工藝復(fù)雜、運(yùn)行成本較高的特點(diǎn)，梁止水等以玄武巖纖維為填充材料開發(fā)了新型生物接觸氧化處理技術(shù)，并研究了該技術(shù)對食品工業(yè)廢水的處理效果。結(jié)果表明，在較低溶解氧條件下，該生物膜系統(tǒng)能夠有效去除食品廢水中的污染物，COD、總氮、總磷的去除率均可達(dá)到95%以上，出水水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，且整體運(yùn)行成本降低近30%。
此外，徐晶等采用二級接觸氧化法對飲料廠廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明，該工藝對廢水中Fe、Mn的總?cè)コ史謩e達(dá)到61.64%、50.18%。此研究表明，生物接觸氧化法在高效降解有機(jī)污染物的同時(shí)，還能吸附廢水中的重金屬污染物；并且該技術(shù)采用延時(shí)曝氣，縮短了活性污泥的清理周期，一定程度上降低了運(yùn)行成本。
田雪蓮等利用內(nèi)循環(huán)生物流化床處理富含高濃度有機(jī)污染物的糖業(yè)廢水，研究了空氣流量和HRT對處理效果的影響。研究表明，在進(jìn)氣量為40 L/h，HRT為3~4 h的條件下，廢水COD和氨氮的平均去除率分別為90.7%和86.5%，出水COD和氨氮分別穩(wěn)定在60、2 mg/L以下，符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，并且該系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能夠有效處理此類水質(zhì)波動較大的食品加工廢水。
M. ABDULGADER等選取柔性纖維為填充材料，得到一種新型的序批式生物膜反應(yīng)器，并研究了其對乳制品加工廢水的處理效果。研究表明，反應(yīng)器的最佳啟動條件為HRT=24 h，COD有機(jī)負(fù)載率為8.2 kg/m3，在此條件下，處理后廢水中的COD和SS分別降低了97.5%、99.3%，表明該系統(tǒng)可高效處理乳制品廢水。
03
物化-生物處理法
食品加工原料來源廣泛，且隨著社會的發(fā)展，制品的種類日益增多，由此產(chǎn)生的廢水水量、水質(zhì)均存在較大的差異，這在一定程度上增加了食品加工廢水的處理難度，導(dǎo)致單一的物化、生物處理法不能達(dá)到理想的處理效果。研究表明，將物化處理法與生物處理法相結(jié)合，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，可有效改善對食品工業(yè)廢水的處理效果，并在一定程度上促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展。
鄭海領(lǐng)以厭氧序批式反應(yīng)器為預(yù)處理技術(shù)，將其與電化學(xué)法相結(jié)合對高鹽榨菜廢水進(jìn)行處理。結(jié)果表明，廢水經(jīng)預(yù)處理后，出水COD為775 mg/L，COD去除率為87%，出水COD未能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978—1996）要求；隨后采用電化學(xué)法對預(yù)處理出水進(jìn)行進(jìn)一步處理，控制電流密度為88 mA/cm2，板間距為2 cm，電解40 min，出水COD為90 mg/L，符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
M. GHIMPUSAN等將臭氧氧化技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合處理金槍魚、橄欖油加工有機(jī)廢水，實(shí)驗(yàn)中首先利用臭氧氧化技術(shù)對廢水進(jìn)行預(yù)處理，隨后采用生物反應(yīng)器對預(yù)處理后廢水做進(jìn)一步處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，廢水經(jīng)該組合工藝處理后，出水COD穩(wěn)定在3.5~10.0 mg/L，COD去除率在90%左右，且廢水中的表面活性劑及懸浮物被有效去除，表明該技術(shù)對食品加工廢水具有良好的處理效果。
Chang LI等采用非均相Fenton氧化+生物膜反應(yīng)器技術(shù)處理海產(chǎn)品加工廢水，研究了該體系對高鹽度廢水的處理效果。結(jié)果表明，該組合系統(tǒng)對廢水中污染物的去除效果顯著，COD、氨氮去除率均高于95%，B/C由0.21提升至0.43。可見，該系統(tǒng)在高鹽度、難降解的海產(chǎn)品加工廢水的處理方面具有良好的應(yīng)用前景。
Weiwei CHEN等利用混凝-膜生物反應(yīng)器組合系統(tǒng)對乳品廢水進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該體系具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，處理出水COD降至8 mg/L，COD去除率達(dá)到98%，混凝對于穩(wěn)定膜生物反應(yīng)器的出水水質(zhì)具有重要意義。混凝法與膜生物反應(yīng)器的結(jié)合為乳品工業(yè)廢水的回收利用提供了可能。
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展 望
目前，物化處理技術(shù)和生物處理技術(shù)在食品工業(yè)廢水處理中已得到廣泛應(yīng)用，且處理效果良好。由于食品工業(yè)廢水有機(jī)物含量較高、水質(zhì)差異明顯，實(shí)現(xiàn)廢水零污染排放的目標(biāo)仍具有一定的難度。因此，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效的同時(shí)，優(yōu)化食品工業(yè)廢水治理技術(shù)、提升廢水資源的回收利用率成為今后研究的重點(diǎn)。在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，未來對食品工業(yè)廢水處理技術(shù)的探索可從以下幾點(diǎn)入手：
（1）廢水處理技術(shù)的優(yōu)化。廢水處理效果受多種因素的影響，針對現(xiàn)有食品工業(yè)廢水處理技術(shù)，需進(jìn)一步探索最佳的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和操作條件，提升設(shè)備穩(wěn)定性，提升廢水處理能力。
（2）材料及新技術(shù)的研究。對于物化處理法，可通過研發(fā)性能優(yōu)異的新型無機(jī)材料，提升絮凝、吸附等方法的處理效果；對于生物處理法，可從微生物性能的提升以及新型能源物質(zhì)的利用入手，優(yōu)化現(xiàn)有生物處理工藝，為食品廢水處理提供新資源。
（3）組合技術(shù)的探索。單一的物化處理技術(shù)和生物處理技術(shù)對廢水的處理能力有限，物化處理和生物處理相結(jié)合具有良好的應(yīng)用潛力。目前，組合技術(shù)的應(yīng)用仍處于開發(fā)階段，接下來可從處理次序、操作條件等多個(gè)方面進(jìn)行探索，將2種處理技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，不斷改善廢水的處理效果。
（4）廢水成分的回收利用。食品加工廢水中富含蛋白質(zhì)、油脂等多種營養(yǎng)成分，具有極高的回收價(jià)值。因此，在探索不同技術(shù)對廢水的處理能力時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)考察其對廢水中營養(yǎng)物質(zhì)的回收效果，實(shí)現(xiàn)資源的再利用，為食品工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
