食品饮料细分领域中的生物废水处理系统

　　在处理诸如食品与饮料等人类终端消费产品时，人们很容易认为，与其它行业相比，食品与饮料行业几乎没有生物废水需要处理。尽管如此，食品与饮料废水中经常含有过量的生物物质，如果不负责任地进行排放，这些物质同样会对环境和公共水处理设施带来危害。

　　食品与饮料生产商要达到排放标准，方法之一是采用现场生物废水处理。但什么是生物废水处理系统？它在食品与饮料行业中又是如何工作的呢？

　　本文对生物废水处理工艺与技术进行了简要概述，并进一步介绍了它在食品与饮料生产企业的应用。

　　什么是生物废水处理系统？

　　任何废水处理系统的主要目标都是降低废水中不需要的成分或污染物的浓度。生物废水处理系统主要是利用微生物分解和去除废水中的污染物来实现这一目标。这些微生物通过消化废水中的有机物来工作。在这个过程中，会形成新的微生物生物质，它们既可能是大团块（或“絮体”）状，最终沉淀下来，或者是无需进一步沉淀的固定表面生物膜。

　　生物废水处理系统通常含有多个子系统，包括：

　　• 好氧处理系统：主要利用需要氧气才能发挥作用的微生物。好氧系统对中、低度污染水平的污水有效，但需要适当的管理，以避免由于BOD/COD（生化需氧量/化学需氧量）过高、曝气不当和污泥堆积过多而出现问题。

　　• 厌氧废水处理系统：利用的是不需要氧气的微生物。厌氧系统非常适合处理浓缩型废水，但由于它们对氧气、pH 值、温度、废水的变化非常敏感，因此需要仔细规划、管理，以避免出现问题。

　　• 缺氧废水处理系统：专门用于去除废水中的氮和其它物质，在呼吸过程中，使用经氧化的无机化合物代替氧气，从而调节微生物的水平。

　　根据特定设施的需要，可按顺序部署一种或多种生物处理装置来处理废水。此外，由于不同时间和季节的变化，食品与饮料行业中的许多生物处理设施也会包括某种形式的初级处理和（或）均衡池，以防止对生物处理系统造成损害，或优化处理效率。

　　生物废水处理系统如何在食品与饮料行业发挥作用？

　　食品、饮料生产过程中产生的废水通常含有中、高水平的有机物，这主要通过测得的高水平生化需氧量（BOD）和（或）化学需氧量（COD）反映出来。食品与饮料废水也可能含有悬浮物、溶解物、营养物、清洁剂、杀虫剂、溶剂和其它物质的残留物。所有这些都可能破坏水生环境和市政处理设施，因此受到国家污染物排放消除系统（NPDES）许可限制和监管限制。

　　好的消息是，生物废水处理系统可以非常有效地帮助食品与饮料生产商达到排放标准，避免代价高昂的处罚。虽然对于很多行业而言，排放的合规性和空间限制等问题具有共性，但食品与饮料行业同一系列细分领域一样，都有各自不同的运营与废水处理需求。

　　为了更好地了解食品与饮料生产商如何使用生物废水处理技术，按细分领域列举了一些实例：

　　乳制品行业的废水生物处理

　　乳制品行业的废水可能来自牛奶包装，以及黄油、奶酪和酸奶等乳制品的生产过程。乳制品生产是一个水密集型过程，会产生大量含有蛋白质、脂肪和碳水化合物等有机物的废水。与其它食品与饮料细分行业相比，乳制品生产所产生的BOD/COD水平最高，因此成为厌氧废水处理系统最常用的应用领域之一。好氧处理系统也较为常用。

　　虽然生物处理为许多乳制品生产设施带来了一些好处，但在规划与维护系统时必须小心谨慎，以应对乳制品行业面临的特殊挑战，包括废料流中有机物含量和 pH值的变化、加工过程中使用的香精、糖和水果等非乳制品成分的存在，以及残留的溶剂和清洁剂。

　　果蔬加工废水生物处理

　　水果和蔬菜加工中，洗涤、分类、去皮、榨汁、烹饪和清洁等活动均会产生废水。其中通常含有生化需氧量（BOD）高的大量水果和蔬菜（如果蔬皮、果肉、纤维），同时还可能含有土壤颗粒、盐类和农药残留。考虑到废水成分的复杂性，现有的果蔬加工厂大多数废水处理设施都包括某种形式的预处理，如溶气气浮或重力分离，以及二级生物处理装置。具体使用哪种技术在很大程度上取决于废水的成分、位置、空间限制和其它因素，但常用的技术包括好氧和厌氧发酵池、生物滴滤器和活性污泥单元。

　　饮料废水生物处理

　　饮料生产的各个工艺环节也会产生废水，包括瓶子和设备的清洗和冲洗。废水中通常含有饮料生产中的糖和其它碳水化合物，以及残留的清洁剂和溶剂。饮料生产商越来越多使用厌氧废水处理技术，这是因为与好氧技术相比，它不仅降低了能耗，而且还可以生产供设施内部使用或对外出售的沼气。这些成本效益对饮料生产商很有吸引力，因为他们经常面临激烈的竞争、以及不断上升的淡水使用成本。在许多情况下，有限的空间限制也要求饮料生产商选择紧凑的生物处理系统。

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