CN104150721B - 一种用于食品腌制废水的资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品腌制废水的资源化处理方法，利用前处理分离废水得到高盐产水和高浓度有机物浓水，高盐产水首先通过反渗透脱盐处理得到纯水和高浓度含盐浓水；有机物浓水通过所述反渗透得到的纯水进行稀释，然后经生化处理和臭氧催化氧化以脱除有机物后，经过保安过滤后进入所述反渗透处理；本发明是以生物法为基础，综合利用膜技术实现了对食品腌制废水进行资源化处理，该综合工艺方法可广泛适用于食品腌制行业，在有效去除COD的同时，最大限度地实现了水及盐分的回收利用，真正实现了废水零排放，具有环境-经济的双重效益。

Description

一种用于食品腌制废水的资源化处理方法

技术领域：

本发明涉及食品行业废水深度处理领域，特别是涉及一种食品腌制废水的资源化处理方法。

背景技术

据研究数据统计显示，目前我国食品腌制废水处理方法研究滞后，主要关注点仍停留在如何实现废水净化以满足达标排放要求阶段，关于食品腌制废水的资源化处理方法的研究及相关专利较少。

如：中国专利CN201310472143.8公开了一种小型腌制厂废水的集成处理方法，其通过将废水经水解酸化-厌氧好氧交替反应器及内部回流方法完成了废水净化;

中国专利CN201310552875.8公开了一种食品行业含盐腌制废水的净化处理工艺，其通过步骤：(1)过滤去除含盐腌制废水中的大颗粒固体杂质；(2)加热促使废水中的蛋白质发生变性絮凝；(3)离心分离去除絮凝物；(4)用活性炭吸附分离去除小分子杂质；(5)过滤去除活性炭，实现了腌制废水的净化处理；

中国专利CN200910096098.4虽公开了一种榨菜清洗废水新型膜法处理与盐回收的方法，其通过选用特定的纳滤膜，把榨菜清洗废水进行前处理、加碱中和、再进行高压过滤的方式回收盐水，但该方法主要针对低盐低COD的清洗废水，应用范围小，不能实现高盐高COD废水的处理，也不能实现水及盐分的分别回收利用，仍存在废水排放，环保性较差。

随着环境保护及资源回收利用意识的不断提高，如果能够开发出一种既能高效处理食品腌制废水，又能实现资源回收利用的新工艺方法，成功实现废水零排放，其市场前景将不可估量。

在废水处理领域，生物法因其工艺简单、运行费用低、效果良好等优势被广泛应用于化工、冶金、电镀、食品等行业。众所周知，食品腌制过程中会产生大量有机物，对于此类高COD、高盐废水的处理，单纯应用生物法很难在高盐度环境中生存而无法在腌制废水处理中应用。如果对高盐废水中的有机物去除采取高级氧化技术，一方面由于有机物浓度很高使得氧化成本高，另一方面由于高浓度氯化钠的存在也会抑制羟基自由基的产生使得氧化效率很低。

与传统废水处理法相比，膜技术处理不仅效果好，而且可以实现水及有用成分的回收利用，有效综合利用膜技术其水质可达饮用水标准，然而由于膜自身特点及废水的有机物浓度高等复杂性，单纯使用膜技术常导致膜污染，降低膜效率、成本较高等问题，因此通常将膜技术，如:纳滤、超滤、反渗透及电渗析技术等与其他处理技术相结合，进一步实现污水的二级处理或深度处理。同时，纯粹的膜处理过程仅仅是对有机物进行浓缩，产生的高浓度有机物和盐类废液无法处理，成为危险废液。所以，需要一种能将有机物有效降解并能实现废水回用和废液零排放的处理方法。

综上所述，发明人经多年潜心研究，开发出一种以生物法为基础，综合利用膜技术对食品腌制废水进行资源化处理的新综合工艺方法，该方法在有效去除COD的同时，最大限度地实现了水及盐分的回收利用，具有环境-经济的双重效益。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于食品腌制废水的资源化处理方法，该方法综合利用生物法及膜技术能够有效去除腌制废水中的高盐及高COD的同时实现了水及盐分的资源化回收利用，真正实现了废水零排放，操作过程达到了环保-经济的双重效果。

本发明采用以下技术方案：

一种用于食品腌制废水的资源化处理方法，利用前处理分离所述废水得到高盐产水和高浓度有机物浓水，所述高盐产水首先通过反渗透脱盐处理得到纯水和高浓度含盐浓水；所述有机物浓水通过所述反渗透得到的纯水进行稀释，然后经生化处理和臭氧催化氧化以脱除有机物后，经过保安过滤后进入所述反渗透处理。

所述反渗透脱盐得到的纯水用于稀释高浓度有机物浓水，得到的高浓度含盐浓水进入电渗析进行进一步浓缩。

所述前处理包括超滤和纳滤，所述废水先经超滤膜去除悬浮物及大颗粒物质等，再经纳滤膜分离有机物得到高盐水和高浓度有机物浓水。

所产有机物浓水稀释至含盐量为0.8~5%；例如可稀释至含盐量为0.9~4.9%、1.0~4.8%、1.2~4.6%、1.0~4.8%、2.0~3.8%、2.5~3.3%、3.0~4.5%、3.3~5%；

更优选地，所产有机物浓水稀释至含盐量为1%。

所述电渗析脱盐处理产生超高浓度含盐浓水和淡水，所述超高浓度含盐浓水通过蒸发结晶制备NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水通过回用水池回用。

所述超滤膜优选采用PVDF膜；所述纳滤膜优选采用GE公司的DK或DL系列纳滤膜。

所述电渗析设置为5-10级膜组件。

所述生化处理包括厌氧池、缺氧池和好氧池，稀释后的有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理，利用微生物的生化反应降解有机物。

所述生化处理产水进一步经臭氧催化氧化深度脱除有机物，其中所需催化剂优选为固载铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃。

一种用于食品腌制废水的资源化处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

1)所述废水依次经超滤、纳滤分离得到高盐水和高浓度有机物浓水；

2)所产高盐水流入反渗透脱盐处理，产纯水用于稀释所产有机物浓水，产高浓度含盐浓水流入电渗析进一步浓缩，所产有机物浓水稀释后流入生化处理系统；

3）所述稀释后有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理降解有机物；

4)利用固载有铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃ 为催化剂臭氧催化氧化所述生化处理产水，充分脱除有机物后进行反渗透脱盐，所述反渗透产纯水用于稀释有机物浓水，产高浓度含盐浓水进行电渗析进一步浓缩；

5) 电渗析浓缩产淡水流入回用水池回用，产超高浓度含盐浓水蒸发结晶产NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、提供了一种用于处理高盐高COD食品腌制废水的资源化处理方法，可广泛应用于食品腌制行业，市场前景不可估量；

2、通过设置稀释处理，避免了常规食品腌制废水盐分过高导致生物处理效果不稳定等问题的产生；

3、食品腌制废水经处理后充分实现了盐分及水分的回收利用，其产水可达饮用水指标；

4、经本处理工艺处理后的超高浓度含盐浓水可以直接用于浓缩制备纯盐。

说明书附图

图1 是本发明食品腌制废水资源化处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案:

如图1所示，一种用于食品腌制废水的资源化处理方法，利用前处理分离所述废水得到高盐产水和高浓度有机物浓水，所述高盐产水首先通过反渗透脱盐处理得到纯水和高浓度含盐浓水；所述有机物浓水通过所述反渗透得到的纯水进行稀释，然后经生化处理和臭氧催化氧化以脱除有机物后，经过保安过滤后进入所述反渗透处理。所述反渗透脱盐得到的纯水用于稀释高浓度有机物浓水，得到的高浓度含盐浓水进入电渗析进行进一步浓缩。

其中,所述前处理包括超滤和纳滤，超滤膜优选采用PVDF膜,所述纳滤膜优选采用GE公司的DK或DL系列纳滤膜,所述废水先经超滤膜去除悬浮物及大颗粒物质等，再经纳滤膜分离有机物得到高盐水和高浓度有机物浓水,所产有机物浓水稀释至含盐量为0.8~5%；更优选地，所产有机物浓水稀释至含盐量为1%。

所述电渗析脱盐处理产生超高浓度含盐浓水和淡水，所述超高浓度含盐浓水通过蒸发结晶制备NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水通过回用水池回用,所述电渗析优选设置为5-10级膜组件。

所述生化处理包括厌氧池、缺氧池和好氧池，稀释后的有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理，利用微生物的生化反应降解有机物。

所述生化处理产水进一步经臭氧催化氧化深度脱除有机物，其中所需催化剂优选为固载铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃。

另外，根据该工艺，所述处理方法可以包括以下步骤：

1)所述废水依次经超滤、纳滤分离得到高盐水和高浓度有机物浓水；

2)所产高盐水流入反渗透脱盐处理，产纯水用于稀释所产有机物浓水，产高浓度含盐浓水流入电渗析进一步浓缩，所产有机物浓水稀释后流入生化处理系统；

3）所述稀释后有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理降解有机物；

4)利用固载有铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃ 为催化剂臭氧催化氧化所述生化处理产水，充分脱除有机物后进行反渗透脱盐，所述反渗透产纯水用于稀释有机物浓水，产高浓度含盐浓水进行电渗析进一步浓缩；

5) 电渗析浓缩产淡水流入回用水池回用，产超高浓度含盐浓水蒸发结晶产NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

实施例1

取榨菜腌制废水，COD为5000mg/L,TDS为3%，进水量400m³/h，经超滤去除菜叶等悬浮物及大颗粒物质后流入纳滤装置，纳滤产高盐水200m³/h流入反渗透装置，产纯水100 m³/h流入稀释装置，产高浓度含盐浓水100 m³/h流入电渗析进一步浓缩；产有机物浓水200m³/h，COD为10000mg/L,TDS为3%，经稀释装置进一步稀释产水300 m³/h，进入生化处理依次经厌氧-缺氧-好氧池处理，利用微生物有效降解有机物，COD降为80mg/l，TDS为1%，待生物降解后进一步进行臭氧氧化深度脱除有机物，保安过滤器过滤流入反渗透装置，反渗透脱盐产水150m³/h用于稀释装置稀释，产高浓度含盐浓水150m³/h进入电渗析进一步脱盐，电渗析产淡水150m³/h流入回用水池回用或用于稀释装置，超高浓度含盐浓水100m³/h直接蒸发结晶生成NaCl晶体用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

实施例2

取榨菜腌制废水，COD为6000mg/L,TDS为4%，进水量200m³/h，经超滤去除菜叶等悬浮物及大颗粒物质后流入纳滤装置，纳滤产高盐水100m³/h流入反渗透装置，产纯水50 m³/h流入稀释装置，产高浓度含盐浓水50m³/h流入电渗析进一步浓缩；产有机物浓水100m³/h，COD为12000mg/L,经稀释装置进一步稀释产水150m³/h，进入生化处理依次经厌氧-缺氧-好氧池处理，利用微生物有效降解有机物，COD降为100mg/l，TDS为3%，待生物降解后进一步进行臭氧氧化深度脱除有机物，保安过滤器过滤流入反渗透装置，反渗透脱盐产淡水75m³/h用于稀释装置稀释，产高浓度含盐浓水75m³/h进入电渗析进一步脱盐，电渗析产水75m³/h流入回用水池回用或用于稀释装置，产超高浓度含盐浓水50m³/h直接蒸发结晶生成NaCl晶体，回用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

实施例3

取榨菜腌制废水，COD为7000mg/L,TDS为5%，进水量200m³/h，经超滤去除菜叶等悬浮物及大颗粒物质后流入纳滤装置，纳滤产高盐水100m³/h流入反渗透装置，产水流入稀释装置，产高浓度含盐浓水流入电渗析进一步浓缩；产有机物浓水100m³/h，COD为14000mg/L，经稀释装置进一步稀释产水150m³/h，进入生化处理依次经厌氧-缺氧-好氧池处理，利用微生物有效降解有机物，COD降为110mg/l，TDS为3.3%，待生物降解后进一步进行臭氧氧化深度脱除有机物，保安过滤器过滤流入反渗透装置，反渗透脱盐产水75m³/h用于稀释装置稀释，产高浓度含盐浓水75m³/h进入电渗析进一步脱盐，电渗析产淡水65m³/h流入回用水池回用或用于稀释装置，超高浓度含盐浓水60m³/h直接蒸发结晶生成NaCl晶体用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

实施例4

取榨菜腌制废水，COD为10000mg/L,TDS为6%，进水量200m³/h，经超滤去除菜叶等悬浮物及大颗粒物质后流入纳滤装置，纳滤产高盐水100m³/h流入反渗透装置产水流入稀释装置，产高浓含盐浓水水流入电渗析进一步浓缩；产有机物浓水100m³/h，COD为20000mg/L,TDS为6%，经稀释装置进一步稀释产水150 m³/h，TDS为4%，进入生化处理依次经厌氧-缺氧-好氧池处理，利用微生物有效降解有机物，COD降为180mg/l，待生物降解后进一步进行臭氧氧化深度脱除有机物，保安过滤器过滤流入反渗透装置，反渗透脱盐产纯水75m³/h用于稀释装置稀释，产高浓度含盐浓水75m³/h进入电渗析进一步脱盐，电渗析产淡水50m³/h流入回用水池回用或用于稀释装置，超高浓度含盐浓水75m³/h直接蒸发结晶生成NaCl晶体用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。

本发明综合前人研究经验，在食品腌制废水净化满足达标排放的基础上实现了水资源及盐分的回收利用，是一种符合市场需求的资源化工艺方法，填补了食品腌制行业废水资源化处理方法的空缺，其工艺简单、操作简便，具有良好的市场前景。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (11)

1.一种用于食品腌制废水的资源化处理方法，其特征在于，利用前处理分离所述废水得到高盐产水和高浓度有机物浓水，所述高盐产水首先通过反渗透脱盐处理得到纯水和高浓度含盐浓水；所述有机物浓水通过所述反渗透得到的纯水进行稀释，然后经生化处理和臭氧催化氧化以脱除有机物后，经过保安过滤后进入所述反渗透处理。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述反渗透脱盐得到的纯水用于稀释高浓度有机物浓水，得到的高浓度含盐浓水进入电渗析进行进一步浓缩。

3.如权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述前处理包括超滤和纳滤，所述废水先经超滤膜去除悬浮物及大颗粒物质等，再经纳滤膜分离有机物得到高盐水和高浓度有机物浓水。

4.如权利要求1或2中任一权利要求所述的处理方法，其特征在于，所产有机物浓水稀释至含盐量为0.8～5％。

5.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所产有机物浓水稀释至含盐量为1％。

6.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述电渗析脱盐处理产生超高浓度含盐浓水和淡水，所述超高浓度含盐浓水通过蒸发结晶制备NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水通过回用水池回用。

7.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述超滤膜采用PVDF膜；所述纳滤膜采用GE公司的DK或DL系列纳滤膜。

8.如权利要求2或6所述的处理方法，其特征在于，所述电渗析设置为5-10级膜组件。

9.如权利要求1、2、6或7中任一权利要求所述的处理方法，其特征在于,所述生化处理包括厌氧池、缺氧池和好氧池，稀释后的有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理，利用微生物的生化反应降解有机物。

10.如权利要求1、2、6或7中任一权利要求所述的处理方法，其特征在于，所述生化处理产水进一步经臭氧催化氧化深度脱除有机物，其中所需催化剂为固载铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃。

11.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)所述废水依次经超滤、纳滤分离得到高盐水和高浓度有机物浓水；

2)所产高盐水流入反渗透脱盐处理，产纯水用于稀释所产有机物浓水，产高浓度含盐浓水流入电渗析进一步浓缩，所产有机物浓水稀释后流入生化处理系统；

3)所述稀释后有机物浓水依次经厌氧池、缺氧池和好氧池处理降解有机物；

4)利用固载有铁和钛的活性炭或活性Al₂O₃为催化剂臭氧催化氧化所述生化处理产水，充分脱除有机物后进行反渗透脱盐，所述反渗透产纯水用于稀释有机物浓水，产高浓度含盐浓水进行电渗析进一步浓缩；

5)电渗析浓缩产淡水流入回用水池回用，产超高浓度含盐浓水蒸发结晶产NaCl晶体回用于食品腌制，蒸馏水流入回用水池回用。