超聲波處理食品工業(yè)廢水
來源：張家港市港威科凈電子有限公司 閱讀：3486 更新時間：2012-11-13 12:06食品工業(yè)廢水具有固體雜質(zhì)多，有機物含量高，BOD、COD值高，酸堿程度不一樣等特點。盡管其本身毒性較小，但含有大量可降解的有機物質(zhì)，如果廢水不經(jīng)處理排入自然水域會造成嚴(yán)重的水體污染，對魚類及其他水生生物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，破壞正常的生態(tài)平衡。廢水中的懸浮物沉入自然水域底部，在厭氧條件下降解，產(chǎn)生臭氣致使水質(zhì)惡化，從而污染環(huán)境，致使魚類無法生存，對漁業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。廢水不經(jīng)處理進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，還會造成地下水污染，因此對食品工業(yè)廢水應(yīng)進(jìn)行處理。近年來，各國工程技術(shù)人員在食品加工廢水處理領(lǐng)域作了廣泛深入的探討和研究，探索出許多食品廢水處理的新工藝，新方法，超聲波強化生物處理技術(shù)就是其中一種引人注目的工藝。
技術(shù)人員研究了不同空化狀態(tài)下超聲波對啤酒廢水中有機物質(zhì)的降解作用，探討了超聲波作用溫度、時間、功率及PH值變化對廢水中有機物質(zhì)降解的影響，發(fā)現(xiàn)超聲作用對啤酒廢水中的COD有顯著的降解作用。
由于食品廢水中通常不含有難降解有機物，可以采用生化處理方法，因此超聲波在食品廢水處理的應(yīng)用與其他廢水有一定區(qū)別，通常不是以破壞環(huán)狀結(jié)構(gòu)或打破大分子鏈等生化學(xué)為主，而是以促進(jìn)生化處理中的微生物活性為主。以土豆加工廢水飼養(yǎng)光合細(xì)菌，在降低廢水COD和BOD的同時收獲光合細(xì)菌細(xì)胞，獲取單細(xì)胞蛋白質(zhì)作為肥料和飼料的添加劑。在此過程中，如果施加低強度的超聲波（<0.3W/L），無論是低頻率（20KHZ），還是高頻率（500KHZ），都有相當(dāng)好的促進(jìn)細(xì)菌生長、促進(jìn)細(xì)菌新陳代謝的作用，具體促進(jìn)作用的強度根據(jù)所施加的超聲處理時間有關(guān)。此外，施加方式也有一定影響，在同樣的超聲波能量輸入的情況下，每次施加幾分鐘的效果比一次性地施加較長時間的效果更好。分析其原因，可能是因為超聲波促進(jìn)細(xì)菌生命活動不是一個連續(xù)的過程，而是對新陳代謝的幾個關(guān)鍵步驟或是關(guān)鍵酶起了一定的促進(jìn)（或是抑制），因此施加超聲波后其效益有一定的時效性，這個時間可能是幾個小時到幾天。在生物制乙醇的過程中，長時間、低功率的超聲波處理時效性是3天，而在果汁加工中施加高強度超聲波的時效性是3——6小時。因此，間歇式的超聲波處理比連續(xù)式的更為有效。
除了促進(jìn)微生物活動外，在食品廢水處理中引入超聲波輻照還有強化傳值的作用。強化傳質(zhì)表現(xiàn)在兩個方面：一是促進(jìn)微生物細(xì)胞與廢水的混合，強化細(xì)胞與底物之間的傳質(zhì)；二是在好氧處理中強化曝氣，將氣泡粒徑降低成為微氣泡，可以很大程度的提高曝氣效率，而在厭氧處理中可以加快所產(chǎn)生的沼氣的排出，降低沼氣氣壓，促進(jìn)厭氧反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行，從而加快廢水的降解。
由于食品廢水中懸浮顆粒濃度通常較高，這些懸浮顆粒在生化處理中需要進(jìn)行水解成為可溶性物質(zhì)才能為微生物細(xì)胞所吸收利用，而超聲波的另一項功能就是打破較大的顆粒物，促進(jìn)其水解，因此對食品廢水處理頗有效果，前景廣闊。
