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1、第八章 食品工业废弃物处理和应用 n食品工业的三废处理n食品工业废弃物的利用第一节 食品工业的三废处理一、食品工业废水的特性 有机物和悬浮物含量高，易腐败。n使接纳的水体富营养化，造成藻类等大量繁 殖，迅速消耗水体中的溶解氧，造成水体缺 氧，致使鱼类和其他水生动植物死亡；n促使水底沉积的有机物质在厌氧条件下分解 ，产生臭气，恶化水质，污染环境。 二、废水的水质污染指标n生化需氧量（BOD）水中的有机物在好氧性微生物作用下 进行氧化分解时所消耗的溶解氧的量，用 它来间接表示废水中有机物的含量。实际 测定时采用20条件下，5天的BOD值，单 位mg/L。n 化学需氧量（COD）表示废水中有机物在化
2、学氧化过程中所 消耗氧的量。COD越高，表示废水中有机物越 多。常用强氧化剂重铬酸钾来测定，单位 mg/L。COD测定需时短，不受水质限制，可作 为水中有机物污染物含量的一种间接指示。 COD一般较BOD高，它们的差值表示不能被微 生物降解的那部分有机物的含量。n 悬浮固体（SS）也称悬浮物，指不溶于水但悬浮于水中 的固体物，即使在静止条件下也不易沉淀， 是废水的重要污染指标之一。 n 酸度、碱度一般用pH表示。pH超过一定范围，对废 水的处理及综合利用，水生生物的生长繁殖 均有很大影响。三、食品工业废水处理的方法1.一级处理主要指预处理,即用机械方法或简单的 化学方法去除水中的固形物,悬浮固
3、体和漂 浮的油脂层,以及初步中和酸、碱度等。一 级处理只能除去BOD的30%左右。2.二级处理用生物处理法除去可溶性有机物。一般能 除去9095%的固体悬浮物和8095%的BOD 。二级处理可大大改善水质，甚至可使出水水 质达到排放标准。3.三级处理（深度处理）进一步除去二级处理未能除去的污染物质 ,其中包括微生物未能降解的有机物,磷和氮等 能导致水体富营养化的可溶性无机物等。所使 用的方法有生物脱氮法、混凝沉淀法、活性炭 过滤法、离子交换法等。三级处理只是在严重 缺水地区,要求工业废水闭路循环或接纳废水 的水体作为水源时才考虑。（一）物理法常用于废水的一级处理或预处理,它既 可作为独立的处理
4、方法,也可用作化学处理 、生物处理的预处理方法。常用的物理处 理法有:沉降与气浮、隔截与过滤、离心分 离、重力分离及蒸发浓缩等。物理法简单, 经济,但往往不能达到理想的处理效果,还 需要配合使用其他方法。（二）化学处理法借助于化学反应的作用,以去除或回收 废水中溶解物或胶体物质的方法,可达到回 收有用物质,降低废水中的酸、碱度,去除 金属离子,氧化某些有机物等目的。常用的 化学处理法有化学沉淀法、混凝法、中和 法、氧化还原法等。由于化学处理法常需 采用化学药剂和材料,处理费用较高。（三）物理化学处理法利用传质过程,分离废水中溶解性物质,回收有用成分,使废水得到深度处理,常用 的物理化学处理法有
5、浮选、汽提、吹脱、 萃取、吸附、电渗析等。（四）生物处理法利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶 解、胶体状态的有机物转变为稳定、无害 的物质。生物处理法是食品废水整个处理 过程的关键。按起作用的微生物对氧的要 求不同，可分为好氧生物处理和厌氧生物 处理。1.好氧生物处理法n在好氧微生物的氧化分解过程中，废水中 呈溶解性的有机物首先透过细菌的细胞壁 被细菌吸收。而固体有机物与胶体有机物 先被细菌所吸附，并在细菌所分泌的胞外 酶作用下分解成溶解性物质，然后再渗入 细菌细胞内。n 进入细胞内的溶解状有机物在胞内酶的作用 下，一部分被氧化分解成简单的无机物，如CO2 、H20、NO3、NH3、PO43和
6、SO42等，同时放出 能量。n 细菌利用这部分能量作为其生命活动的能源 ，将另一部分有机物作为其生长繁殖的营养物 质，合成新的细胞物质，使细菌得以增殖。|要求废水中有机物应有一定浓度，以BOD计 ，一般应为100500mg/L。BOD与其主要营养 物氮和磷的比例关系为BOD:N:P=100:5:1。要 求废水的pH为69。 |常见的好氧微生物有：好氧细菌、真菌、原 生动物、藻类等。其中数量最多、作用最大的 是细菌。1.好氧生物处理法n活性污泥法向富含有机物并有微生物的废水中不 断打入空气，使其中的微生物生长繁殖， 一定时间之后就会出现絮状泥粒，它具有 很强的分解有机物的能力，称之为活性污 泥。
7、利用活性污泥处理废水的方法就是活 性污泥法。 n 生物膜法好氧微生物在有充足的氧和丰富的有机物 的条件下迅速繁殖起来，在介质(滤料或转盘) 表面形成一层由各种微生物组成的薄膜，即生 物膜。因此称之为生物膜法。2.厌氧生物处理法也称为厌氧消化或厌氧发酵，就是在 厌氧条件下，利用微生物对有机物进行降 解的过程。消化过程分两个阶段进行，即 酸性发酵和碱性发酵阶段。n 酸性发酵阶段：废水中的复杂有机物在产酸 菌的作用下，分解为简单的有机酸，包括甲酸 、丁酸、醇、氨和硫化物等。n 碱性发酵阶段：参与作用的微生物是甲烷菌 ，代谢产物主要是甲烷和二氧化碳，及少量的 氨、氢、硫化氢等。3.厌氧好氧生物处理法4.自然生物处理法n生物氧化塘利用水中自然存在的微生物和藻类，对 有机废水进行好氧和厌氧生物处理的天然或 人工池塘。n土地处理系统利用土壤及其中的微生物和植物根系对 污染物的综合净化能力处理食品工业废水， 同时利用废水中的水分和肥分来促进农作物 、牧草或树木生长与增产的系统设施。第二节 食品工业废弃物的利用一、食品工业废水的利用n利用废水生产单细胞蛋白（SCP）n利用废水生产能源二、食品加工固体废物的利用n饲料应用n食品和食品添加剂n提取利用疗效成分
