四平食品加工废水处理工艺选择与案例分析

食品加工业是我国重要的民生产业，但其生产过程中产生的废水具有有机物浓度高、悬浮物多、水质水量波动大、可生化性好等特点，若未经有效处理直接排放，将对水体环境造成严重污染。随着环保法规日益严格，食品加工企业亟需选择科学、经济、高效的废水处理工艺。本文系统分析了食品加工废水的水质特征，综述了主流处理技术及其组合工艺，结合典型行业案例，探讨了工艺选择的关键因素与优化路径，为食品企业废水治理提供技术参考与实践指导。

1. 引言

我国食品加工业涵盖屠宰、乳制品、酿酒、饮料、淀粉、果蔬加工、调味品等多个子行业，年废水排放量超过50亿吨。该类废水通常含有大量蛋白质、脂肪、糖类、纤维素及盐分，COD浓度可达2000~20000 mg/L，BOD₅/COD比值大于0.4，可生化性良好，但高负荷冲击和季节性生产导致水质水量波动剧烈。因此，合理选择处理工艺，实现稳定达标排放或回用，已成为企业可持续发展的关键环节。

2. 食品加工废水的水质特征

不同食品加工行业的废水特性差异显著，主要特征如下：

行业 主要污染物 COD (mg/L) BOD₅ (mg/L) SS (mg/L) pH 特点

屠宰与肉类加工 血液、油脂、内脏碎屑 1500–6000 800–3000 1000–3000 6.5–8.0 高氨氮、易腐败、恶臭

乳制品 乳糖、乳蛋白、清洗剂 1000–5000 600–2500 500–1500 6.0–7.5 高脂肪、易起泡

酿酒 残糖、酵母、有机酸 2000–12000 1000–6000 800–2000 4.0–6.0 酸性强、季节性波动大

淀粉与制糖 淀粉、糖类、纤维 3000–20000 1500–10000 2000–5000 5.0–7.0 高SS、易沉降

果蔬加工 果汁、果皮、糖分 1000–8000 500–4000 500–2000 4.0–6.5 高色度、季节性强

共性特征：高有机负荷、可生化性强、营养比例适宜（BOD₅:N:P ≈ 100:5:1），适合采用生物处理技术。

3. 主流处理工艺及其适用性

3.1 预处理工艺

格栅与沉砂池：去除大颗粒悬浮物和砂砾；

调节池：均衡水质水量，缓解冲击负荷；

气浮（DAF）或隔油池：去除油脂和细小悬浮物，尤其适用于含油量高的屠宰、乳制品废水；

初沉池：降低SS和部分COD，减轻后续生物处理负担。

3.2 生物处理工艺

（1）好氧处理

活性污泥法：传统工艺，运行成熟，适用于中低浓度废水；

序批式反应器（SBR）：集反应、沉淀于一体，适应水质波动，自动化程度高；

生物接触氧化法：填料上形成生物膜，抗冲击能力强，适合中小型厂区；

膜生物反应器（MBR）：出水水质好，可直接回用，但投资和能耗较高。

（2）厌氧处理

上流式厌氧污泥床（UASB）：高效、节能，COD去除率可达70%~90%，产生沼气可回收能源；

厌氧滤池（AF）：适用于含悬浮物较少的废水；

膨胀颗粒污泥床（EGSB）：适合高浓度、低悬浮物废水，传质效率高。

厌氧工艺特别适用于高浓度有机废水（如酿酒、淀粉、制糖），可大幅降低后续好氧负荷，节省能耗。

3.3 深度处理与回用技术

混凝沉淀/气浮：进一步去除残留SS和胶体；

臭氧氧化或Fenton氧化：降解难降解有机物，脱色除臭；

活性炭吸附：改善出水感官指标；

反渗透（RO）或纳滤（NF）：实现废水回用，适用于水资源紧张地区。

4. 工艺选择原则

选择食品加工废水处理工艺应综合考虑以下因素：

水质特征：COD浓度、可生化性、油脂与SS含量；

处理规模：大型企业适合UASB+SBR组合，小型企业可采用一体化设备；

排放标准：是否需达到一级A或回用标准；

用地条件：空间紧张时优先选择紧凑型工艺（如MBR、SBR）；

经济性：兼顾建设投资、运行成本与能源回收潜力；

运维能力：自动化程度与操作复杂性需匹配企业技术水平。

典型工艺组合推荐：

高浓度废水（如酿酒、淀粉）：调节池 → UASB → SBR → 深度处理

中等浓度废水（如乳制品、果蔬）：调节池 → 气浮 → 接触氧化 → 二沉池

小型分散企业：一体化A/O或MBR设备

5. 案例分析

案例一：某大型啤酒厂废水处理工程

规模：3000 m³/d

水质：COD 4000~6000 mg/L，BOD₅ 2500 mg/L，pH 5.0~6.0

工艺流程：格栅 → 调节池 → UASB（COD去除率85%）→ SBR → 消毒

运行效果：出水COD < 60 mg/L，BOD₅ < 20 mg/L，达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB 19821-2005）；

能源回收：UASB年产沼气约120万m³，用于锅炉供热，年节省燃料成本约150万元。

案例二：某肉类屠宰加工厂

规模：1500 m³/d

水质：COD 3500 mg/L，NH₄⁺-N 80 mg/L，油脂 200 mg/L

工艺流程：格栅 → 隔油沉淀 → 调节池 → CASS工艺（循环式活性污泥法）→ 混凝过滤

特点：CASS工艺耐冲击负荷强，适应屠宰废水间歇排放；

出水稳定达标，部分回用于厂区冲洗，实现节水减排。

案例三：某果蔬汁生产企业

规模：500 m³/d，季节性生产（榨季集中）

工艺：一体化MBR设备（地埋式）

优势：占地小、启动快、出水水质好（COD < 50 mg/L），可直接用于绿化灌溉；

运维：配备远程监控系统，实现无人值守运行。

6. 运行管理与优化建议

加强预处理：防止油脂和悬浮物堵塞管道或抑制微生物活性；

控制厌氧系统运行参数：维持适宜pH（6.8~7.5）、温度（中温35℃）和碱度；

防止污泥膨胀：合理控制F/M比、DO浓度和污泥回流比；

定期维护设备：清理格栅、检查曝气头、更换膜组件（如MBR）；

推进资源化利用：沼气发电、污泥制肥、废水回用，提升综合效益。

7. 结论

食品加工废水具有高有机负荷和良好可生化性，适合采用“预处理+厌氧+好氧”为核心的组合工艺。UASB、SBR、MBR等技术在不同场景下表现出良好的处理效能。实际工程中应根据行业特点、规模、排放要求和经济条件科学选型，并注重运行维护与资源回收。未来，随着“双碳”目标推进，食品加工废水处理将向低碳化、智能化和资源化方向发展，实现环境效益与经济效益的双赢。