四、污水处理的基本方法
1.处理原则
综合利用或循环利用以减少污水排放量（如制冷用水全部循环使用，50％的冷却用水循环使用，尽量减少洗涤水、冲冼水，防止跑水、冒水、滴水、漏水）；利用水体的自净化能力来降低污染；废水经过处理符合标准后再排放。
2.污水处理方法
（1）按处理程度来分：
一级处理：主要为预处理，用机械或简单的化学方法使水中大量悬浮或胶体物质沉淀及初步中和酸碱度。常用方法有筛滤法、沉淀法、上浮法等。一般经过一级处理后BOD下降为25%～40%和去除约70%的总固形物，废水的净化程度不高，还必须进行二级处理。
二级处理：主要指好气性生物处理。可降低溶解性有机物污染，一般去除90％左右的要被生物分解的有机物，去除90％~95％的固体悬浮物。能大大改善水质，达到排放标准。一般而言，经二级处理后，废水已具备了排放水的标准。二级处理可在大型食品加工企业厂区附近进行。
三级处理：也称“深度处理”只是在特殊要求时采用，是用物理化学方法如生物脱氮法、凝聚沉淀法、活性炭过滤、渗透交换、电渗等，进一步处理二级处理水。主要去除可溶性无机物，未能分解的有机物及各种病毒、病菌、P、N和其他物质。最后达到地面水、工业用水或接近生活用水标准的水质。
水的处理程度取决于处理后污水的去向和污水利用情况。用作灌溉的、纳入城市地下水道的水，一般经一级处理即可；三级处理只是在严重缺水地区，要求工业废水闭路循环或纳废水的体系为水源和游览地才考虑。
（2）按处理方法来分：
物理法：常用于废水的一级处理，主要是分离或回收废水中的悬浮物质。如沉淀、漂浮、过滤、离心分离、过筛、阻截、沉降、蒸发浓缩等。
化学法：又称“化学药剂法”主要分解胶体物质和溶解物质以达到回收有用物质、降低废水中的酸碱度、去除金属离子和氧化某些有机物等。如中和、凝集、氧化、还原等。
物化方法：主要分离废水中的溶解物质，回收有用的成分，使废水得到进一步处理。如吸附、离子交换、电渗析和反渗透。
生物法：常用于二级处理。主要去除废水中的溶解的有机物和胶体有机物，也可用于特殊无机物。如生物活性污泥法（微生物在水中悬浮使有机物氧化分解）、生物膜法（是微生物群集在支撑体上进行水处理）。
在废水处理中，各种方法是交替使用和综合使用。尤以物理法和生物法用得最广。
3.食品工业废水处理常用方法
（1）中和法：最普遍使用的化学法，使废水达到一定标准（pH值为5～9）。中和剂：碱性的中和剂有碱类NaOH、Na2CO3，石灰类的生石灰、消石灰、氧化镁，石灰石类的CaCO3、MgCO3的混合物，及其他碱类物质；酸性中和剂有强酸HCl、H2SO4，弱酸中最常用为H2CO3（过滤的锅炉烟道气）。
（2）凝集沉淀法：可去除悬浮物质与胶体，也可将废水中的色度、BOD、COD等去除或降低。常见凝集剂：硫酸铝、明矾等。
（3）氧化还原法：氧化不是指曝气氧化及生物分解氧化，而是指急速的化学氧化。它主要用于废水中含有无法用简单的物理法除去的溶解性无机有毒物质。常用的氧化剂：氯气、漂白粉、臭氧、双氧化物H2O2。还原剂有二氧化硫、亚硫酸盐、硫酸亚铁等。
（4）膜过滤技术：有电渗析、反渗析、超过滤。
（5）厌气消化：利用微生物在缺氧状态下（如密封的器室）将废水中的有机物分解而产生甲烷、氨气及硫化氢等。菌种有水解菌和甲烷菌。
厌气消化的原理：首先固体、大分子有机物在水解菌作用下生成溶解性物质和简单有机物，再行酸化成脂肪酸，脂肪酸在产氨菌作用下生成氨等。优点是操作费用低；缺点是作用缓慢，停留时间长，不能用于废水量大的企业。
（6）滴滤池法：是好气性生物处理法。是靠生物吸附氧化有机物。
滴滤池法的原理：在大型池内装入碎石、矿渣、塑料板等滤料而将废水连续撒与滤料层上并保持滤料与日光、空气接触，使滤料上逐渐长出一层由生物组成的膜（主要是好气性微生物）。当流入滤池的废水与生物态的膜接触后，有机物即被微生物氧化分解。生物膜渐渐增厚，在生物膜底层的微生物由于缺氧及营养而死亡分解，后随水排出，再经沉淀过滤除去。
（7）生物膜法：好氧微生物在有充足的氧和丰富的有机物条件下，迅速繁殖起来，在介质（滤液或转盘）表面形成一层各种微生物组成的薄膜，即生物膜。因此称之为生物膜法。
生物膜法的主要设备是生物滤池或生物转盘、二次沉淀池等。滤料是生物滤池中最主要的组成部分。废水沿长满生物膜的滤料空隙流动，使废水中的有机物被吸附，氧化分解，使废水得以净化。生物膜总是在不断生长、不断衰老脱落、不断更新。常用的滤料有碎石、炉渣、焦炭、瓷环以及近年来发展起来的塑料波纹板、低蜂窝等滤料。生物滤池应用较多的有两种，即普通生物滤池（又称低负荷生物滤池）和高负荷生物滤池。负荷大小是影响滤池降解功能的首要因素。有水力负荷和BOD负荷两种，水力负荷即每单位体积滤料或每单位面积滤池每天可以处理的废水水量；BOD负荷即每单位体积滤料每天可以去除的废水中的有机物数量。目前采用较多的是塔式生物滤池。
（8）活性污泥法：目前食品厂中使用最多的生物法。
所谓“活性污泥法”就是一种含有微生物（细菌、原生物）及一些有机物所形成的生态污泥。当水中有充足的溶解氧和有机物时，就会使水中的微生物大量繁殖，无数微生物凝集在一起，好像一堆堆的泥。因此得名。
当废水与活性污泥接触后，悬浮固体胶体和有机物会迅速被吸于污泥上。因此，被微生物氧化并聚集成为生物胶凝物，最后这些胶凝物（污泥）被沉淀去除。
活性污泥处理系统主要由格栅、一次沉淀池、曝气池、曝气设备、污泥回收设备和二次沉淀池组成。待处理的废水经格栅除去大块物质，进入一次沉淀池，然后进入曝气池，由于不断的送入压缩空气，使混合液中有足够的溶解氧并对混合液进行搅拌，使活性污泥与废水充分接触，保证活性污泥中的好氧微生物对有机物的稳定氧化分解。同时，活性污泥不断增长，然后将曝气池内的混合液送入二次沉淀池，在这里停留一段时间，使污泥沉淀，澄清水溢流排出。沉淀下来的活性污泥一部分回流至曝气池（作为下次处理的污泥源，使其成长起来比较快，相当于发酵的接种），剩余的进入污泥池进行处理。
4.食品厂的污水处理
废水在离开食品工厂前必须降低的污染程度，特别是一个地区与另一个地区之间，差异很大，这取决于很多因素：
①废水是否排入城市污水处理工厂或商业废水处理工厂，如果是，该厂能处理的最大污染负荷是多少？
②这种处理的费用有多大，如由食品工厂自行处理是否会更经济些？
③食品工厂拥有什么样的排放权利，应当遵守哪些法规？
选择食品工业排放污水处理工艺，不仅要考虑污水中有害物质的组成，而且要了解排出污水水质、水量的瞬时变化情况，这些对选择污水处理工艺、设备和日后的运行管理都很重要。对于食品工业污水，一级处理一般是采用固液分离技术去除污水中的漂浮物和悬浮物；二级处理是主要处理过程，一般采用生物处理技术去除水中有机物等有毒物质，在需要的场所物理化学法可以用来进行酸、碱中和处理；三级处理一般采用膜处理法、强氧化剂氧化等技术将污水进一步净化，多适用于特殊食品加工的饮用水所作的最终处理，一般不需要也不用来处理食品工厂的废水。
因此，在进行食品工业污水处理时，要根据生产性质的差异，分析排出生产废水的特点，根据具体情况来选择、组合合适的处理方法。
复习思考题
1.简述食品工厂厂址选择的原则和需要考虑的因素。
2.总平面设计的原则和内容有哪些？
3.食品工厂的主要建筑物、构筑物根据其使用功能可分为哪几部分？
4.什么是风玫瑰图？风玫瑰图有哪几种？简述风玫瑰图阅读方法。
5.什么是GMP？GMP体系对食品工厂工艺设计有什么要求？
6.食品工厂常用的消毒方法有哪些？
7.简述工业的污水来源及污水处理方法。
