食品企业环境保护监测技术研究

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　　摘  要：随着国家对环境的重视，环境监测提上了一个新高度。食品企业在飞速发展的同时，带来了一系列的环境污染问题，值得大家高度重视。该文以某食品企业环境监测项目为例，对企业的废水，废气和噪声进行监测，通过环境监测分析，阿提出改善措施，确保企业废水、废气排放标准满足国家排放要求，最后期望该文研究能为同行业环境治理提供经验和参考。
　　关键词：食品企业;环境监测;研究结果;技术难点
　　中图分类号：X830            文献标志码：A
　　0 引言
　　随着我国经济的平稳发展，给食品企业提供了有利的发展环境，企业的规模不断扩大，数量不断增多，使企业的发展走上了快速路。食品企业的发展在为我们的生活提供便利的同时，也为环境产生了一定程度的污染，如废水、废气和噪声等[1]。因此，减少工业生产带来的环境污染是每一個企业的责任和义务。近年来，随着国家对环境重视程度的提高，环境监测工作日益引起人们的关注。环境监测数据能够一定程度上反应企业对环境的污染程度，并通过数据分析给出一定的指导意见，从而减少环境污染。
　　1 研究对象与研究方法
　　1.1 研究对象
　　以上海某食品工业有限公司为研究对象，对其进行环境监测。该公司主要经营生产、加工食用油、饮料（蛋白饮料类及固体饮料类）、食用油脂后加工、分类、油脂包装品的生产。为实现环境治理的可持续发展，现对企业内的废水、废气、噪声等进行检测。
　　1.2 研究方法
　　该项目的监测依据是根据食品企业环境监测标准执行的，对企业的生产工艺流程进行分析，确定企业生产和加工环节产生的环境污染物，参照环境污染物的监测过程，严格按照标准规定对现场进行采样，并将现场采样样品在标准实验室进行分析，通过分析结果与污染物评价标准进行对比，确定企业排放情况是否达标以及企业排放的污染等级。通过对监测关键数据进行分析，确定污染源，并针对污染源的种类和产生原因采取相应的治理措施，最终通过对污染源的处理使企业废水废气排放标准符合国家要求的排放标准。
　　2 研究结果
　　2.1 工艺流程、产污环节及污染物
　　食用油生产工艺流程涉及从压榨到侵出到精炼的过程，其关键环节为脱酸、碱炼、氢化和酯化等[2]。其具体内容如下所述。
　　脱酸：主要是依靠蒸汽或是热水，来达到水化油脂的目的，紧接着将杂质取出，也就是把蒸汽传输到油脂里面，而那些处于游离状态的脂肪酸会受到蒸汽的影响而分离出来，在对其进行冷凝后就会消失;此外，也可以将热水与油脂混在一起进行乳化，当沉淀完全分层后，借助离心机来将部分杂质去除，包括磷脂、游离脂肪酸以及植物黏液。然后才开展真空干燥的工作，顺利完成以上步骤所生成的产品称为粗油。
　　碱炼：所谓碱炼，它的核心作用就是进一步将杂质完全剔除掉，包括游离脂肪酸、磷脂、色素、铁和铜离子以及部分含硫化合物。具体的操作流程如下。首先往圆柱形铁锅里面添加磷酸，选择浓度在0.02%～0.5%，然后将温度控制在60 ℃～90 ℃，为处理工作创造良好的条件，大概处理15 min～30 min左右即可，完成后再添加1%-3%之间的油量以及浓度在8%～12%内的氢氧化钠，对其进行为时10 min～30 min左右的皂化处理，正是因为皂化物比重偏大，使其会下沉到锅底，因此在放出后，我们也将其命名为皂脚;此外，选择不超过65 ℃的水或稀酸对其进行洗涤，反复2次之后才可以将水液释放出来，紧接着选择114 ℃左右的环境来对其进行加热，直到水分完全消失，确保已经干燥后才能够放入油柜进行封存。
　　氢化：在进行处理的过程中，可供选择的手段有以下两种，一种是选择性氢化法（温度控制在200 ℃、而压力为41.37 kPa），另一种则是非选择性氢化法（温度控制在135 ℃、压力则控制在413.69 kPa），首先要将浓度为0.01%～0.2%的甲酸镍或碳酸镍添加到在蛇管氢化锅里面，如此一来能够有利于加速油脂里面的不饱和脂肪酸和氢相互作用转化成饱和脂肪酸，并使顺式脂肪酸能够成功转变为反式异构体，由此来加速油脂的硬化以及增强其抗氧化力，此外还可以对油脂香味进行改良。如果选择一类被称作考夫曼的氢化设备，那么就能够在不超过100 ℃的环境中进行，再添加一类名称为Miscella的油溶剂混合物，只需要40%的量即可。当然也有其他的方式能够促进氢化过程的进行，那就是让油可以连续不断地通过催化剂（镍）。这样，油脂里面就剩下一小部分的油酸，油脂的品质也就相应地得到提升。
　　酯化：对于此项工序来说，一般会选择在温度为95℃～135℃的环境下进行加热，只需要12 h即可，当然也能够选择在温度为32℃～38℃的低温环境中进行，不过必须确保有以下2种催化剂进行辅助，一种是浓度为0.1%～0.5%的甲醛钠以及乙醛钠，另一种则是钾钠合金;然后再使用水进行洗涤，将附着的催化剂完全洗干净，借助油脂分子里外之间的酯化作用，促使三油精以及三硬脂精这两者能够组合生成6种差异较大的甘油三酯，这样能够使油脂的塑性得到更好的改良，并将低熔点的脂转化成高熔点的脂，从而能有利于生产出固化的人造奶油。
　　脱臭：所谓的脱臭是指将有气味的黄色物质分离开来，例如游离脂肪酸、醛酮和葡萄糖芥苷分解所产生的含硫化合物。这种蒸馏工作必须在特定的真实罐里面开展，必备的条件包括以下2个。1）240 ℃～-270 ℃度左右的高温。2）5.07 kPa的绝对压力，在确保完全冷却后，才能够继续添加浓度为0.005%～0.01%的柠檬酸，从而可以预防出现氧化的状况。
　　针对以上油脂产品工艺流程进行详细分析，得出污染物存在于各个环节中，其中的污染物废水中包括硫化物、碱性物质、稀酸溶液、甲醛钠、乙醛钠以及相应的阴离子等;污染物废气中存在的物质有硫化氢、臭气以及非甲烷总烃以及相应的其他杂质污染物;噪声污染物包括机器的运转、工人的操作杂音等。 　　2.2 主要污染物來源及治理措施
　　2.2.1 废水
　　该项目中涉及废水主要来自生产工艺对器皿的洗涤以及相应的化学反应。在对油脂进行加工过程中碱炼过程中，在脱水过程废水中会含有许多污染物离子，例如脂肪酸、硫化物等，在进行皂化过程采用了氢氧化钠，氢氧化钠又名烧碱，是一种强碱，具有强烈腐蚀性，溶解在水里会对水体产生污染，同时为了除去器皿上的残留物用到了稀酸，稀酸呈酸性，在和水混合后能够改变水的pH值，从而影响了水的酸碱性。在氢化过程中用到了甲酸镍，这些都是具有污染性的物质;酯化和脱臭过程又引入了醛和硫化物，从而使得废水中污染物的离子种类多，污染严重。根据废水产生来源可知，一方面是洗涤产生的废水，另一方面是化学反应产生的废水。对于洗涤产生的废水处理建议是在洗涤器皿时尽量采用弱碱和弱酸洗涤液，避免引入污染物;对于化学反应产生的废水，可以根据废水成分进行化学降尘和化学中和，从而将废水中的有害物质沉淀后，废水中和后再排放。
　　2.2.2 废气
　　该项目中的废气主要来源是油厂大气排放物，即主要为油厂杂物化学反应产生的刺鼻废气[3]。由于该公司规模较大，在生产过程中产房大，为了降低工人的劳动强度，公司的固体物料运输采用了带式输送机等机械输送设备外，还经常采用气力输送。油料在预处理工段，为了保证油料的质量的卫生，需要对有粉尘逸出的地方进行通风。无论是气力输送还是通风除尘，在通风过程中都会产生废气。同时在入榨油料时，为了达到一定的干度，需要经过蒸馏的方法将油料中的水分蒸干，这些水分到了工作环境中就形成了废气，此外还有油脂的浸出尾气也是废气。另一方面，在车间进行加工过程中不可避免有物料和油料掉落的情况，由于油料的主要化学成分为甘油三酸酯等有机物，随着时间的推移，车间温度相对较高，很容易使细菌滋生，并且细菌在这种环境下繁殖速度较快，甘油三酸酯分解成短链脂肪酸和其他易挥发有机物，从而产生臭气。这些臭气虽然并没有化学性质上的毒害，但是工人长期在这样的环境中工作会产生不良反应。此外精炼车间在进行脱臭工段，馏出物可能存在某种令人作呕的气味，最终都成为了废气的来源[4]。对于废气的治理措施是对生产车间勤通风，形成空气的对流，降低废气的浓度，从而达到国家标准要求。
　　2.2.3 噪声
　　该公司在对油品进行加工过程中经过的流程工艺较多，用到的设备也多种多样，并且设备在进行工作过程中存在一定的噪声最典型的机器噪声就是机器的压榨机，由于电机是动力源，电机高速运转过程中的噪声相当大。油品在加工过程中，根据工艺不同，有的为了蒸干，有的为了风干，此过程可能会用到排风机，排风机的高速运转也会产生一定的噪声。为了减小噪声公司可以对车间进行合理的布局，更换设备，采用柔性生产设备，减少撞击碰撞;另外公司可以设置隔离带组织噪声外界传播，或者采用吸音板隔离噪声。
　　2.2.4 固体废物
　　由于油厂环境的原因，无用物品在长期的堆积后很容易产生发霉等腐烂现象，这样会产生固体废物，不仅占据了车间的生产空间，还不利于卫生。因此，对于固体废物的处理要尽量避免堆积，不要长时间进行存放，要及时进行清理。
　　2.3 污染物监测结果及评价
　　2.3.1 监测布点及评价标准
　　在对监测取样过程中，为了使得监测结果更加合理，在企业正常生产运行时对废水废气进行取样，其取样情况如下所述。1）废水：选择企业中污水排口2个，在排水口一定时间内取样，为了确保取样结果的准确性，分别在3个不同时间内取样，并且每次取样3瓶。主要监测内容为取样水的pH值，化学需氧量、悬浮物、氨氮、动植物油、阴离子表面活性剂、硫化物。2）废气：选择企业中具有普遍性的锅炉9台，在锅炉的尾气口进行取样，为了确保取样结果的准确性，分别在3个不同时间内取样，并且每次取样3瓶。主要监测内容为检测因子为粉尘、二氧化硫、氮氧化物。工艺废气污染源2套进出口，检测因子为臭气、非甲烷总烃、硫化氢。无组织废气排放，检测因子为臭气。3）噪声：合理挑取厂区内8个点位，并对其进行昼间和夜间分别监测，监测这8个点位的分贝值。
　　2.3.2 监测结果评价
　　通过对取样样品在实验室进行分批次监测，记录监测结果，通过与相关评价标准进行对比，判断企业废水、废气、噪声的污染程度。1）废水。废水各监测因子符合《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）要求。2）废气。废气各监测因子符合《大气污染物综合排放标准》（DB 31/933-2015）要求。3）噪声。厂区8个监测点的噪声值，在昼间和夜间分贝值均符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348—2008）中标准限值要求。
　　3 技术难点及解决
　　项目在进行检测过程中一个关键技术难点就是，在对二氧化硫进行取样分析时，二氧化硫的数据偏低，针对该现象分析了如下4个原因。1）冷凝水影响。由于气体温度与采样管温度会形成一个明显的温度差距，从而会产生冷凝水，而冷凝水会吸附二氧化硫导致数据偏低。2）采样通道堵塞。对于二氧化硫抽样时，由于二氧化硫有毒性，需要借助抽气泵来抽气，在抽气的过程中，采样通道堵塞也会造成二氧化硫数据偏低。3）采气通道漏气。在进行采样过程中，如果采气通道漏气，那么进入采样瓶的二氧化硫就偏少，分析数据会降低。4）二氧化硫传感器损耗。由于二氧化硫传感去长时间处在恶劣的环境中工作，其使用性能和准确度等，都可能存在着不准确，从而会影响示数偏低。
　　针对以上存在的4个原因，采用了3种解决办法。1）为了避免温度差存在，导致冷凝水的产生，在进行取样时采用加热枪进行加热。2）为了避免采样通道堵塞和通道漏气，在进行二氧化硫采样前认真对设备进行检查，如发现问题应该及时修理或更换。3）为了防止二氧化硫传感器出现损耗，应该定期对其进行检查和维护，并且在每一次使用前都要标定，从而保障结果的准确性。根据以上问题解决办法，不断进行尝试最终测到了理想的二氧化硫数值，技术难题得以解决，从而保证了项目的顺利进行。
　　4 结语
　　环境监测作为环境管理的前提与基础，给环境管理提供了有效的数据，为后期环境治理提供了理论依据，因此对环境监测技术研究意义重大。该文以某食品企业环境监测项目为例，介绍了项目研究方法和研究结果，并分享了项目难题以及解决方法，期望能为后续同类项目问题的解决提供参考和依据。
　　参考文献
　　[1]钟立勋.提高企业环境监测数据质量水平措施探讨[J].中国设备工程，2020（9）：148-149.
　　[2]常颜辉.植物油厂废气的控制及处理[J].中国新技术新产品，2009（13）：131.
　　[3]曾益坤，李起潮.浅论植物油厂废气的控制及处理[J].中国油脂，2001（3）：11-12.
　　[4]崔雪平.环境监测对企业环境发展的影响[J].山西化工，2020，40（1）：152-155.
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