食品工業廢水防治技術概述

貴公司之食品工業廢水與其他工業的廢水最大差異是食品工廠排出來的廢水，一般都不含重金屬、農藥等有害物質，然而其 BOD、COD等一般會偏高。由於食品工業範圍很大，且因製品、製程、季節及地區等不同因素，即使產生成品相同，其排出的廢水亦不盡相同，致廢水污染特性及污染量差異頗大，其排放廢水所需之處理方式亦有所不同。大致為調整pH、去除有機物等基本原則。常用之處理方法如下所示，相關說明如下：

一般食品工業廢水處理方法:

(1)預先處理

(A)篩濾

用來分離廢水中之固體，常用設備為攔污柵及篩，例如人工式攔污柵、機械式攔污柵與固定式細篩機、油脂截留槽等。

(B)調勻

調勻槽目的在調勻水質、水量並兼具降溫的功能。染整廢水因水量水質變化極大，各製程單元排出廢水量及其污染濃度一日之間可能時時不同，且變化大，因此需藉由調勻來使流入廢水處理設施之水質、水量得以穩定，並具有部份降低水溫之功能。

(C) pH調整

食品工業廢水pH值隨加工種類、製程而改變，其範圍從強酸至強鹼皆可能發生，故藉由添加酸、鹼中和劑以使廢水之pH調整至適宜後續處理條件。

(2)物化處理

(A)化學混凝單元

混凝之主要功能係於廢水中添加混凝劑及助凝劑，使廢水中無法沉降之細小固體物質產生凝聚作用，形成之膠羽（floc）則藉由沉澱或浮除去除之。一般而言，化學混凝處理包含快混池及慢混池，快混池中係經由混凝劑的加入及快速攪拌，以破壞粒子的穩定性，慢混池則藉緩慢的攪拌使粒子相互碰撞而凝聚，形成可沉降之粗大膠羽。

(B)沉澱單元

沉澱池係藉由重力沉降方式去除廢水中可沉降之有機物及懸浮固體，以降低後續處理之負荷。在規劃設計上需有足夠之表面溢流率，良好之污泥收集刮除設備及可調整之溢流堰板。而操作上需適當的排泥以維持污泥床之深度，避免污泥層太厚，影響出水水質。

(C)浮除單元

化學混凝形成之膠羽以加壓浮除來進行固液分離，最大之特點在於將 3～6kg/cm2壓力之空氣打入廢水中，使大量空氣溶於液相中（在空氣溶解槽中反應），再將之導入浮除槽。在大氣壓下，空氣自液相中溶出，形成小氣泡附在膠羽上，由於氣泡之上浮，將污泥一併帶至液面處形成浮渣，再以刮板刮除，其主要目的在去除不易沉降分離之懸浮固體物及油脂。

(D)過濾單元

過濾之目的為分離水中懸浮性固體物，為目前廢水處理常用之後續處理單元。於過濾程序中，廢水流經如細砂或無煙煤之類的濾料，形成阻流作用，可去除懸浮性及膠體性粒子。

(3)生物處理

生物處理主要為利用微生物代謝反應的處理方法，除去廢水中的有機物。廢水生物處理技術按其分解作用之需氧與否可分為好氧生物處理與厭氧生物處理。

(A)好氧生物處理

好氧處理中，即為活性污泥法及接觸曝氣法等，其中活性污泥法由於處理效率高，所以最為普及。由於活性污泥難以維修管理，所以最近所發展的生物處理方式多以生物膜為主，如接觸曝氣法。

1. 活性污泥法

活性污泥乃是由細菌、原生動物、輪蟲與真菌等混合維生物群所構成。本法最大之特點為活性污泥呈懸浮狀態生長，與廢水充分混合藉以吸附分解有機物，並藉由生物膠凝作用，使細小微生物結合成較大膠羽而沉降。影響處理效率之因素甚多，包括污泥停留時間、迴流污泥量、溶氧量、污泥容積指數、有機物之容積負荷、營養鹽之添加等，皆需操作人員用心來觀察及適切地操作控制。本法因所需面積較廣，在用地取得日益困難之今日，已逐漸較不為業者所考量。

1. 接觸曝氣法

接觸曝氣法乃是將曝氣槽內之接觸材料浸於水中，並提供充分的曝氣，藉由濾材表面生長之生物膜來分解去除有機物。由於附著之微生物污泥齡長，生物相多且呈安定化，促進微生物自行氧化分解。具有產生污泥量少之優點，但其在高有機物或SS負荷時，由於生物膜大量增殖，會造成濾池之阻塞，需增加反沖洗之次數，影響操作之穩定性及處理效率。

 

 

 

生物膜法技術在汙水處理中的有效應用

目前我國汙水處理行業中常用的活性汙泥法具有成本高、對水質和水量適應性較差、容易造成二次汙染等缺點，而生物膜法的出現有效的改變了這種狀況，為我國的汙水處理行業帶來了新的選擇。

一、生物膜法的概念和特點

生物膜法是令微生物附著在惰性濾料上，形成膜狀的生物汙泥，從而對汙水起到淨化效果的生物處理方法。

生物膜法具有運行費用低廉、管理方便的特點，對進水的水質與水量變化有著很強的適應能力，克服了活性汙泥法中汙泥絲狀膨脹的缺點，剩餘汙泥量也有了顯著的減少。但是與活性汙泥法相比，生物膜法對環境溫度的要求較高，氣溫過高或過低都會影響生物膜的活性，引起生物膜的壞死和脫落。另外，汙水處理由於生物膜需要附著在濾料上才能夠對汙水起到淨化作用，因此載體的比表面積對生物膜處理的效果有著很大的影響，如果選用的濾料比表面積達不到要求，想要達到預期的處理效果就需要增加處理池的面積，使投資費用增大。二、生物膜法的分類和優缺點

（一）生物接觸氧化法

生物接觸氧化法實際上是一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池與生物濾池相結合產生的綜合性汙水處理工藝，同時具備兩種處理方法的優點，具有容積負荷高、抗沖擊負荷力強的特點。U型溝生物接觸氧化法的供氧十分充足，膜的更新速度非常快，大大的提高了生物膜的活性，增強其抗沖擊能力，而且使用生物膜法會將產生的大部分活性汙泥附著在載體上，涵管減少汙泥產量及回流量，降低對機械的損耗。但生物接觸氧化法的濾料容易發生堵塞，增加了管理的難度。

（二）生物流化床

生物流化床技術是利用氣體或液體，使附著微生物的固體顆粒狀濾料呈流態化，對汙水進行淨化的技術。生物流化床法充分利用了微生物不同生命活動階段的特征，根據微生物的生長特點將處理階段劃分為固定床階段、流化床階段、液體輸送階段三個階段。生物流化床的主要優點：

1、容積負荷高，抗沖擊能力強。由於生物流化床的載體是采用小粒徑固體顆粒，且載體成流態化，所以生物流化床的單位體積表面積要比其他生物膜法的大很多且抗擊能力要較其他生物處理法高。

2、微生物的活性較強。由於生物顆粒不斷地相互碰撞與摩擦，使生物膜的厚度較薄且均勻。對於同類汙水而言，在同等的處理條件下，生物膜不僅反應速率快且呼吸率也非常快，所以微生物的活性較強。

3、淨化效果好。由於載體顆粒一直處於劇烈的運動狀態，從而導致界面的不斷更新，這樣不僅有利於微生物對汙染物的吸附和降解，更能加快生化反應速率，進而使淨化效果得到提高。

但是由於微生物顆粒在設備當中處於流動狀態，對設備的磨損較為嚴重，同時載體顆粒自身也存在著磨損現象。

 

食品工業廢水防治計畫概述

MBR膜生物反應器
膜生物反應器（Membrane Bioreactors, MBR）為把含高濃度MLSS的活性污泥單元和膜處理單元相結合之處理系統，可利用沉浸于好氧池內之膜分離設備截留反應槽內的大分子固體物及活性污泥，總體上，該系統利用超濾膜設備替代了傳統活性污泥法的二沉池和深度處理中的砂濾及超濾系統，在處理流程上，可省略混凝沉澱、砂濾、精濾及超濾等單元，所以與傳統的處理方法相比，具有簡化操作流程、較高的產水率、較低的操作費及較大的處理彈性等優點，應用於處理有機廢水，實現污水資源化具有很大的應用潛力，為近年來發展最快速的技術之一。目前膜生物反應器技術已應用至大型都市中水處理、工業上在紙業廢水，PCB廢水，染整廢水，食品廢水、畜牧屠宰廢水、製藥廢水、印刷廢水及煙廠等廢水及中水回收上有諸多應用。