食品工厂设计-第六章环境保护与安全生产

第六章环境保护与安全生产第一节食品工业废水及其处理一、概述废水中含的主要污染物有：1.漂浮在废水中的固体物质，如茶叶、肉和骨的碎屑、动物或鱼的内脏、排泄物和畜毛、植物的废渣和皮等；2.悬浮在废水中的油脂、蛋白质、淀粉、血水、酒糟、胶体物等；3.溶解在废水中的糖、酸、盐类等；4.来自原料挟带的泥砂和动物粪便等；5.可能存在的致病菌等。概括地说，食品工业废水的主要特点是：有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无毒性。二.污水的主要污染指标1、生物需氧量(BiologicalOxygenDemand)生物需氧量简称BOD，系指在一定的温度，时间条件下，微生物在分解、氧化废水中有机物的过程中，所消耗的游离氧数量，实际测定时采用20C条件下，5d的BOD，单位mg／L。2、化学需氧量(ChemicalOxygenDemand)化学需氧量简称COD，它表示废水经过强氧化剂(如重铬酸钾)在酸性条件下，将有机物氧化成为H2O和CO2时所测得的耗氧量即为化学需氧量COD。COD值越高，表示水中有机污染物的污染越严重。3、总需氧量(TOD)有机物主要元素是C、H、O、N、S等，在高温下燃烧后，将分别产生C02、H20、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。TOD的值一般大于COD的值。4、总有机碳(TOC)总有机碳是近年来发展起来的一种水质快速测定方法，用于测定废水中的有机碳的总含量。5、总悬浮固形物(TotalSuspendedSolid)废水中总悬浮固形物简称TSS，系指飘浮在废水表面和悬浮在废水中的总固形物质含量，是废水的重要污染指标之一。6、酸碱度pH酸度和碱度也是废水的重要污染指标。常用pH来表示废水的酸性和碱性程度。7、温度废水温度过高而引起的危害称为热污染。在物理和化学处理系统中，由于废水温度的大幅度变化，也会影响到处理过程的稳定性。8、有毒物质食品工业废水一般是无毒的。加工厂类别产品名称原料主要污染源排水水质（(mg/L）肉类加工厂红肠、火腿、咸肉禽肉、鱼肉调料原料处理设备、水煮设备、冷却水pH值：5.5～7.5BOD：300～600SS：100～150奶制品厂奶油、干酪、酸乳酪、冰激凌牛奶设备和各种器具清洗排水pH值：6.5～11BOD：50～400SS：70～150水产品加工厂鱼贝类加工制品、鱼粉、海产品肥料鱼贝类、调料原料处理设备、水煮设备、其他器具清洗排水、除臭设备排水pH值：6.6～8.5BOD：200～2000SS：150～1000砂糖加工厂砂糖、糖粒原糖过滤设备、冷却水pH值：6.0～8.0BOD：80～200SS：70～100食品工业废水来源及水质表膨化粉、酵母、其他酵母合成剂制造商膨化粉、酵母和酵母合成剂面粉、糖蜜糖蜜发酵排水、清洗排水、杂排水pH值：6.0～9.0BOD：300～1200面包糕点厂各种面包、饼干、糕点面粉、糖、酵母清洗搅拌机、其他各种容器排水pH值：6.0～8.0BOD：200～600饮料厂汽水、果汁糖、碳酸设备和各种容器清洗水pH值：9.0～12.0BOD：250～350啤酒厂啤酒麦芽、酒花麦芽清洗设备和冷却水PH值：8.0～11.0BOD：200～800SS：210～350清酒（日本酒）厂清酒米清洗设备排水PH值：7.0～9.0BOD：50～300SS：100～200酒厂白酒、果酒、药酒薯类、各种水果蒸馏后发酵排水、冲洗设备PH值：6.0～8.0BOD：600～900SS：600～2000琼脂厂琼脂石花菜原料处理设备、漂白排水PH值：1.0～14BOD：300～600SS：250～500三、废水处理途径和方法（一）按处理方法分类现代食品工业废水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类方法。1．物理处理法利用物理作用，分离和回收废水中不溶解的，呈悬浮固体状态的污染物质。也称为机械处理法。根据物理作用的不同，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截流法。2．化学处理法利用化学原理分离和除取废水中呈溶解胶体状态的污染物质，或将其转化为无害物质的废水处理法。3．物理化学法运用物理和化学的综合作用去除废水中的污染物质的方法。物理化学法主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、气提法和吹脱法等。4．生物处理法利用微生物的代谢原理，使废水中呈溶解状胶体以及细微悬浮固体状的有机性污染物转化为稳定，无害的物质。根据微生物作用的不同，生物处理法又分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。活性污泥法它是以废水中有机污染物作为底物，经过向废水中注入空气进行充氧，持续一段时间之后，废水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群所构成，它易于沉淀分离，并使废水得到澄清，由于存在有丰富的有机物和不断提供充足的氧加速了微生物的活动和繁殖，并在微生物高度活动区的中心聚集着大量的各种微生物，在学术上就把这种微生物高度活动的中心叫做微生物絮体，又叫活性污泥(Activatedsludge)，通俗地说，就是有氧气、有养料的无数个微生物活动、聚集的中心。（二）按处理程度分类废水处理技术按处理程度可分为一级、二级、三级处理。1．一级处理(初级处理或预处理)去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节废水pH值、减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。常用方法有筛滤法、沉淀法、上浮法、预曝气法。一般经过一级处理后BOD的消除率约为25％～40％左右和大约去除70％的总固形物。2．二级处理通过一级处理后，再加处理，用以除去污水中大量有机污染物(即BOD)，使污水进一步净化的工艺过程。一般经过二级处理后废水中的BOD，可去除80％～90％，处理后水中的BOD含量可低于30ml／L。3．三级处理这一级处理的任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物质，其中包括微生物未能降解的有机物，以及磷、氮和可溶性的无机物。一级处理和二级处理，是城市污水和食品工业废水处理中经常采用的，故又称常规处理。三级处理一般投资较大，管理复杂，但能充分利用水资源，在当前水资源紧缺情况下应大力发展此类处理。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。四、食品工业废水处理方法食品工业污水的典型处理工艺流程如图污水→悬浮分离→调节池→生物处理→沉淀（过滤）→消毒↓↓污泥处理达标排放第二节食品工业废气及其处理一、大气污染物大气污染，是指由于有害的气态污染物进人大气，使大气在成分、气味、颜色和性质等方面发生变化，危害生物生活环境，影响人体健康和动植物的生存。大气中超过洁净空气组成中应有浓度水平的物质，称大气污染物。按来源可分为自然污染物和人为污染物（如工厂排放的废气），引起公害的往往是人为污染物；按其存在状态可分为气溶胶态污染物和气态污染物；按其形成过程的不同，可分成一次污染物和二次污染物。二、大气污染物的治理技术食品加工厂的废气具有种类繁多，组成复杂，污染物浓度高，污染面大的特点，其典型的废气有含硫化合物、氟化物和氮氧化物，如SO2、H2SO3、H2S、NO2、NO等，使周围的大气和土壤受到污染。其中二氧化硫和氮氧化物对大气所造成的污染更为严重。（一）除尘技术（二）气体污染物的处理技术1．吸收法2．吸附法3．催化法4．燃烧法5．冷凝法6．生物法7．膜分离法第三节食品工业废弃物处理技术食品生产的特点是四多，即原料多，生产方法多，产品的品种多，产生的废物也多。一、废弃物的处理与处置1．压实亦称压缩，是用物理方法提高固体废弃物的聚集程度，增大其在松散状态下的单位体积质量，减少固体废弃物的体积，以便于利用和最终处置。以材料回收再生为目的的压实处理流程为：废弃物→破碎→压实处理→胚块→回收再生对有害垃圾进行填埋的压实处理流程为：有害垃圾→压实处理→胚块→沥青固化→填埋对一般生活垃圾进行填埋处置的压实处理流程为：城市垃圾→压实处理→胚块→打包→填埋2．破碎指用机械方法将废弃物破碎，减小颗粒尺寸，使之适合于进一步加工或能经济地再处理。3．固化技术指通过物理或化学法，将废弃物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害成分的溶出特性。固化技术有以下五种方法，即水泥基固化法、右灰基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物聚合稳定法和玻璃基固化法。4．增稠和脱水生产过程本身或废水处理过程中，常常产生许多沉淀物和漂浮物统称为污泥。5．热解技术热解技术是在氧分压较低的条件下，利用热能使可燃性化合物的化合键断裂，大分子质量的有机物转化成小分子质量的燃料气体、油、固形碳等。6．焚烧焚烧是一种高温处理和深度氧化的综合工艺，通过焚烧（温度在800—1000℃）使其中的化学活性成分被充分氧化分解。第四节噪声控制噪声污染是指噪声强度超过人的生活和生产活动所容许的环境状况，对人们健康或生产发生危害。当噪声在30dB以下时，较安静。40dB时，为正常环境。50~60dB时则比较吵闹，80~90dB时，相距0.15m要大声喊话才能对话，工作效率下降。超过90dB则会损伤听觉。噪声污染的发生必须有三个要素：噪声源、传播途径和接受者。一、食品企业常见的噪声来源1．风机噪声2．空压机噪声3．电机噪声4．泵噪声5．其它噪声在食品企业还常有粉碎机、柴油机、制冷设备、制罐设备、机械加工设备和运输车辆等均产生不同声级和频率的噪声。二、噪声控制一般原理1．噪声源的控制这是首先要考虑的治本方法。运转的机械设备和交通运输工具是造成噪声污染的主要来源，控制它们的噪声有两种方法：一是改进结构，提高部件的加工精度和装配质量，采用合理的操作方法，可显著降低源强；二是采用吸声、隔声、减振、隔振、安装消声器等技术，将设备做成低噪声整机。2．传播途径的控制在厂址的选择上，要把噪声级高，污染面大的工厂、车间或设备布设在远离需要安静的地方。3．接受者的防护除了减少接受者在噪声环境中的暴露时间和调整他们的工种之外，可配戴护耳器，如耳塞、耳罩或头盔等。第五节、食品企业安全生产安全性评价也称危险度评价，是应用安全系统工程的理论和方法，对系统存在的危险性进行定性和定量的分析，判断系统发生事故的可能性大小及其严重程度，采取相应的预防措施，使系统达到所要求的安全标准。评价采取现场检查、资料查阅、现场考问、实物检查、仪表检测、调查分析、现场测试分析试验等7种查评方法（一）评价的原则(1)评价人员的客观性：要防止评价人的主观因素影响评价数据，同时要坚持对评价结果进行复查。(2)评价指标的综合性：单一指标只能反映局部功能，而综合性指标能反映评价对象各方面的功能。(3)评价方案的可行性：只有从技术、经济、时间和方法等条件分折都是可行舶，才是较佳方案。(4)所采用的标准参数资料，应是最新版本，确实能反映人、机、物、环境的危险程度。(5)评价结果应用综合性的单一数字表达。（二）安全性评价的程序1．制订评价计划可参考同行业中其它企业安全性评价的计划，结合本企业情况，提出一个供讨论的初步方案。计划中包括以下项目：(1)评价任务和目的；(2)评价的对象和区域；(3)评价的标准；(4)评价的程序；(5)评价的负责人和成员；(6)评价的进度；(7)评价的要求；(8)试点建议；(9)安全问题的发现、统计和列表，整改措施的提出；(10)测试方法；(11)整改效果分析；(12)总结报告等。2．安全性评价的步骤：①确认系统的危险性，即找出危险性并加以定量化。②根据危险的允许范围，具体评价危险性即排除危险性，消除或降低系统的危险性，使其达到允许范围。（三）安全性评价技术安全性评价是系统从方案制订、设计、制造、使用、报废整个过程中的安全保证手段，它一般分为若干个阶段。①根据有关法规进行评价。②根据校验一览表或事故模型与影响分析做定性评价。③有关物质(材料)、工艺过程的危险性定量评价。④针对严重程度，实行相应的安全对策。⑤根据事故灾害信