【大学课件】环境保护与安全生产.ppt

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1、第七章 环境保护与安全生产,http:/,第一节 食品工业废水及其处理一、概 述 大多数食品在其加工过程中，需要大量用水，其中少量水构成制品供消费者食用，大量的是用来对各种食物原料的清洗、烫漂、消毒、冷却以及容器和设备的清洗。因此，食品工业排放的废水量是很大的。由于食品工业的原料广泛，产品种类繁多，排出的废水水质、水量差异也很大。废水中含的主要污染物有：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；悬浮在废水中的油脂、蛋白质、淀粉、血水、酒糟、胶体物等；溶解在废水中的糖、酸、盐类等；来自原料挟带的泥砂和动物粪便等；可能存在的致病菌等。概括地说，食

2、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。,http:/,二.污水的主要污染指标1、生物需氧量(Biological Oxygen Demand)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mgL。2、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand)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。同生物需氧量相

3、比较，化学需氧量测定时间短，而且不受水质限制。化学需氧量一般在数值上高于生物需氧量。两者之间的差值即可粗略地表示出不能被微生物所分解的有机物。对于多数食品加工厂废水，BOD将是COD的6580。,http:/,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。TOC的测定时间也仅需几分钟。TOC虽可以以总有机碳元素量来反映有机物总量，但因排除了其他元素，不能反映有机

4、物的真正浓度。5、总悬浮固形物(Total Suspended Solid)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。废水中的大部分TSS，可采用过滤法去除。,http:/,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。通常，市政管理部门都会规定出废水的最高允许温度。8、有毒物质 食品工业废水一般是无毒的。但有时造成废水中出现有毒物，通常是过量的游离氨，用来消毒的剩余氯

5、，以及清洗用的洗涤剂或其他有毒物如油漆，溶剂和农药等。,http:/,食品工业废水来源及水质表,http:/,http:/,http:/,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。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混

6、凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换等。,http:/,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。前者包括：活性污泥法，生物膜法，好氧氧化塘，土壤处理法等，后者包括：厌氧消化法，厌氧塘等。,http:/,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

7、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(Activated sludge)，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。,http:/,活性污泥处理系统主要由格栅、一次沉淀池、爆气池、爆气设备、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，然后进入爆气池，由于不断的送入压缩空气

8、，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，然后将爆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爆气池（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。,http:/,（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

9、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2540左右和大约去除70的总固形物，废水的净化程度不高，还必须进行二级处理。相对二级处理而言，一级处理又属于预处理，可在食品加工厂厂区进行预处理。,http:/,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8090，处理后水中的BOD含量可低于30mlL。采用好氧性生物处理法各过程可以达到这种标准。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厂厂区附近进行。,http:/,3三级处理 这一级处理

10、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。三级处理同深度处理有很多相似之处，但又不完全一致。三级处理是经二级处理后，为了从废水中去除某种特定的污染物质，如磷、氮等，而补充增加的处理单元。深度处理则往往是以废水回收，复用为目的时在二级处理后所增设的处理单元或系统。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。,http:/,四、食品工业废水处理方法 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

11、个地区之间，差异很大，这取决于很多因素：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?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?食品工厂拥有什么样的排放权利，应当遵守哪些法规?,http:/,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

12、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。,http:/,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,http:/,废水中的污染物质是多种多样的，往往不可能用一种处理单元就能够把所有的污染物质去除干净。一般一种废水往往需要通过几个处理单元组成的处理系统处理后，才能够达到排放要求。对于某一种食品加工废水，采用哪些方法或哪几种方法联合使用需根据废水的水质和水量，排放标准，处理方法的特点，处理成本和回收经济价值等，通过调查、分析、比较后才

13、能决定，必要时还要进行小试、中试等。,http:/,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。进入大气的污染物种类是相当多的，据不完全统计，大约有100种左右，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。一次污染物又称原发性污染物。由人为污染源或自然污染源直接排放环境

14、中，其物理、化学性状均未发生变化的污染物。二次污染物又称续发性污染物。排入环境中的一次污染物，在物理、化学因素或生物的作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应所形成的物理、化学性状与一次污物不同的新污染物。,http:/,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、H 2SO3、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。各种生产过程中产生的气溶胶态污染物可利用其质量较大的特点，通过外力的作用将其分离出来，通常称为除尘；气态污染

15、物则要利用污染物的物理性质和化学性质，通过采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化等方法进行处理。,http:/,（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,http:/,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。食品废弃物种类繁多，有可再利用的副产物，也有对环境造成污染的有毒有害物质，其来源除由生产过程中产生之外，还有非生产性的固体废弃物，另外在治理废水或废气的过程中有时还会有新的废渣产生，所以废弃物产生和排放量较大。由食品企业排放出的固体形式的废弃物质，凡是具有毒性

16、、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废弃物都属于有害废渣。废弃物的存放应远离生产车间，且不得位于生产车间上风向。存放设施应密闭或带盖，要便于清洗、消毒。,http:/,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。根据废弃物的类型和处置目的的不同，压实的处理流程不同。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,http:/

17、,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。所以通常不是最终处理，而往往作为运输、储存、焚烧、热分解、熔融、压缩、磁选等的预处理过程。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。根据废弃物的性质、形态和处理目的可供选择的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。,http:/,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。污泥的重要特征是含水率高。在污泥的处理与利用中，核心问题是水和悬浮物的分离

18、问题，即污泥的增稠和脱水问题。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8001000）使其中的化学活性成分被充分氧化分解，留下的无机成分(灰渣)被排出，在此过程中废弃物的容积减少，毒性降低，同时可达到回收热量及副产品的双重功效。,http:/,二、废弃物的再利用 在经济条件许可时，可以将食品加工厂的大部分废物加工或转换成更有用和更有价值的物质，实现食品加工原料的综合利用。,http:/,第四节 噪声控制 噪声污染是指噪声强度超过人的

19、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。5060dB时则比较吵闹，8090dB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。噪声污染和空气污染、水污染一样，被称为当今的三大污染。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。噪声控制的一般程序是：首先进行现场调查，测量现场的噪声级和频谱；然后按有关的标准和现场实测的数据确定所需降噪量；最后制定技术上可行、经济上合理的控制方案。,http:/,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

20、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。,http:/,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。,http:/,2传播途径的控制 噪声在传播过程中，一旦遇到障碍物，就会被障碍物吸收、反射、折射和绕射等。所以在噪声控制中，人们常利用障碍物起到隔声作用。另外，噪声在传播过程中的能量是随着距

21、离的增加而逐渐衰减的。在噪声源附近衰减的规律比较复杂，在稍远的地方，例如距离大于噪声源最大尺寸3倍5倍以外的地方，距离若增加一倍，噪声衰减6dB。因此，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。同时，噪声源一般都有高频指向性，即在不同方位上，接收到的高频噪声有所不同，所以我们可以改变机器设备的安装方位降低噪声，等等。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。,http:/,第五节、食品企业安全生产 安全性评价 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

22、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。它作为一种科学的安全管理方法，由以往主要研究和处理己发生和必然发生的事故，发展为主要研究那些还没有发生但可能发生的事件，并把这种可能性量化为一个指标，计算事故发生的概率，划分危险等级，制定企业安全标准和措施，并进行综合比较和评价，从中选取最佳的方案，以超前控制事故的发生，达到安全管理标准化、规范化。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,http:/,（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，

23、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。,http:/,（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。方案应是动态的，在评价过程中发现了某些缺陷或漏掉了项目，应及时修改、补充和完善。计划中包括以下项目：(1)评价任务和目的；(2)评价的对

24、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。,http:/,2安全性评价的步骤：确认系统的危险性，即找出危险性并加以定量化。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。,http:/,（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。根据有关法规进行评价。根据校验一览表或事故模型与影响分析做定性评价。有关物质(材料)、工艺过程的危险性定量评价。针对严重程度，实行相应的安全对策。根据事故灾害信息重新做出评价，进行全面定性、定量评价。,http:/,