食品厂高COD废水处理案例｜果仁食品厂废水处理工程

果仁类食品废水处理工程

一、项目背景与概况

果仁类食品在加工过程中会产生大量废水，主要来自原料清洗、浸泡、蒸煮、漂洗和场地清洗等工序。这类废水的显著特点是果胶含量大、色度高、有机物浓度高，是食品加工废水中的典型代表。随着果仁食品加工业规模的持续扩大，废水排放量逐年增加，对水环境造成的影响日益突出。

某果仁食品加工企业以花生、杏仁、核桃等坚果为主要原料，生产加工多种果仁制品。该厂废水原有的处理系统存在处理能力不足、出水水质不稳定等问题，不能满足日益严格的环保要求。为此，企业决定对废水处理系统进行全面改造升级，采用曝气调节-气浮-铁碳微电解-混凝-两级AO-MBR-混凝沉淀组合工艺进行处理，出水执行广东省地方排放标准第二时段一级排放要求。

二、进水水质特征

果仁食品废水的水质受加工品种、生产工艺周期的季节性影响较大，总体呈现高COD、高色度、高果胶含量和高悬浮物的特点。水中的果胶是一种大分子多糖物质，具有一定的胶体特性，黏度高、难沉淀，会大大影响气浮和混凝沉淀的处理效果。

进水主要水质指标如下：

COD：3468 mg/L

TN：59.13 mg/L

TP：13.23 mg/L

废水的BOD5/COD比值约在0.35~0.4之间，具有一定的可生化性，但由于果胶的存在和COD浓度较高，单一生化处理难以达标，必须采用物化预处理+生化处理+深度处理的联合工艺。

三、工艺设计与技术路线

工程总体工艺流程为：废水收集→曝气调节→气浮→铁碳微电解→混凝→两级AO-MBR→混凝沉淀→达标排放。各单元功能如下：

曝气调节池：原水首先进入大容量调节池，既起到水量和水质均化的作用，也通过曝气对废水进行预曝气。曝气能够防止果胶等有机物的厌氧发酵，降低废水中有机酸和硫化氢的产生量，同时将部分挥发性有机物吹脱去除。

气浮单元：气浮利用微小气泡的吸附和上浮作用去除废水中的油脂、果胶和悬浮物，特别是对于颗粒细小、密度接近水的果胶胶体具有优异的去除效果。该单元在工艺前端显著削减了物化污染物的负荷，为后续处理提供了良好条件。

铁碳微电解单元：微电解是处理果仁食品废水的关键技术环节。利用铁碳电极之间的电势差在溶液中形成无数微电池，在阳极发生铁的溶解、阴极发生水的还原，生成具有强还原性的活性氢和新生态二价铁离子。微电解过程可以破坏果胶等大分子物质的分子结构，将难降解的长链有机物开环断链，显著提高废水的可生化性。同时，铁碳反应释放出来的铁离子在后续混凝过程中也能发挥良好的助凝作用。

混凝单元：通过投加混凝剂（如聚合氯化铝PAC）和助凝剂（如聚丙烯酰胺PAM），使微电解出水中残留的胶体、细小悬浮颗粒和反应产物形成絮体，在后续沉淀过程中得到有效分离。混凝和微电解相联合具有明显的协同效应，对COD的去除效果显著优于单一工艺。

两级AO-MBR生化系统：生化处理是整个工程的核心。两级AO工艺包括第一级缺氧-好氧和第二级缺氧-好氧，形成完整的硝化-反硝化脱氮体系。在第一级AO中，主要完成COD的大幅削减和部分氨氮的硝化；第二级AO一方面进一步降解残余有机物，另一方面强化脱氮效果，利用缺氧段的反硝化去除硝态氮。MBR膜生物反应器替代传统二沉池，通过膜的高效截留将生化系统的污泥浓度维持在较高水平，有效处理高浓度有机废水。膜过滤保证了出水的悬浮物和浊度极低，避免了深度处理对后续混凝沉淀单元的不利影响。

深度混凝沉淀单元： MBR出水中仍可能残留部分胶体和大分子溶解性有机物。通过二次混凝沉淀的作用，将这部分物质凝聚沉淀去除，进一步降低COD和总磷浓度，确保出水水质优于排放标准。

四、处理效果与运行数据

经过调试和稳定运行后，工程的处理效果极为优异，COD、TN、TP的去除率均处于高水平。

出水COD：约18 mg/L，去除率99.45%

出水TN：约3.9 mg/L，去除率93.40%

出水TP：约0.04 mg/L，去除率99.70%

出水水质全面优于广东省《水污染物排放限值》第二时段一级排放标准的要求。工程运行一年多来，系统对进水水质波动具有较好的适应性，即使在加工旺季废水浓度和水量均大幅增加的情况下，仍能保持出水稳定达标，充分体现了工艺系统的抗冲击能力。

五、工程特点及经济性分析

本工程在工艺设计上呈现以下显著特点：

一是“物化预处理+生化核心+深度保障”的多级防护体系。预处理段的气浮和微电解有效削减了果胶和悬浮物负荷，提高了废水的可生化性；两级AO-MBR生化系统发挥核心降解作用；二次混凝沉淀作为最后一道把关工序确保出水稳定达标。这种层层递进的工艺结构，使系统对异常工况具有充足的应对空间。

二是微电解与生化工艺的协同增效。铁碳微电解不仅直接去除了一部分COD，更重要的是提高了废水的可生化性，使后续生化系统能够以更高的效率运转。微电解产生的铁离子在混凝过程中也起到了辅助作用，使物化段整体的处理效能最大化。

三是MBR的高效截留作用。MBR膜的采用使得生化系统可以在高污泥浓度条件下运行，处理能力大大提升，同时省去了二沉池的占地，特别适用于场地受限的改扩建工程。