食品污水处理在去除磷的过程中有哪些问题？

2024-07-09阅读量：916

在食品污水处理行业中，去除磷的过程中可能会遇到以下几个问题：

1. 废水成分复杂

食品废水中的(de)成分往往非(fei)常复(fu)杂，除了磷(lin)之外，还可(ke)能(neng)含(han)有高(gao)浓度的(de)有机物(wu)（如(ru)蛋(dan)白质、脂肪等）、悬浮物(wu)、油脂以及重金属(shu)离子等。这些(xie)成分的(de)存(cun)在可(ke)能(neng)会影响磷(lin)的(de)去除效果，如(ru)油脂可(ke)能(neng)附着在生(sheng)物(wu)膜上降低生(sheng)物(wu)活性，悬浮物(wu)可(ke)能(neng)堵塞管道和设备，而有机物(wu)则可(ke)能(neng)与磷(lin)竞争处理剂或微生(sheng)物(wu)的(de)营养(yang)源。

2. 磷浓度波动大

由于食品(pin)生产过程的(de)不稳(wen)定性，废水中的(de)磷浓(nong)度也(ye)可(ke)能(neng)存在较大的(de)波动。这种波动要求(qiu)处理系统(tong)具备较强的(de)适(shi)应性和抗冲击(ji)能(neng)力，以确保(bao)在不同浓(nong)度下都能(neng)保(bao)持稳(wen)定的(de)除磷效果。

3. 微生物活性受影响

在生(sheng)物(wu)除磷(lin)过程中，微(wei)生(sheng)物(wu)的活(huo)性对除磷(lin)效果至关重要。然而(er)，废(fei)水中的温度、pH值、溶解(jie)氧含(han)量(liang)以(yi)及有毒(du)有害物(wu)质等因(yin)素都可能影(ying)响微(wei)生(sheng)物(wu)的代(dai)谢(xie)和(he)活(huo)性，从而(er)影(ying)响除磷(lin)效果。例如，温度降低会影(ying)响微(wei)生(sheng)物(wu)的新陈代(dai)谢(xie)和(he)生(sheng)理活(huo)性，导致聚磷(lin)菌的释磷(lin)和(he)吸磷(lin)效果下(xia)降。

4. 泡沫问题

当(dang)废水(shui)中含有(you)合成洗涤剂及其他起(qi)泡(pao)物质时，可(ke)能会(hui)(hui)在曝气池表面形成大(da)量泡(pao)沫(mo)(mo)。这些(xie)泡(pao)沫(mo)(mo)不仅会(hui)(hui)隔绝空气与水(shui)接触，减小(xiao)叶轮的充氧能力，还(hai)会(hui)(hui)吸附大(da)量活性污泥固体，影响二沉池的沉淀效率，恶化出水(shui)水(shui)质。此(ci)外，泡(pao)沫(mo)(mo)还(hai)可(ke)能随风飘散，影响环境(jing)卫(wei)生。

5. 污泥膨胀

污(wu)泥膨(peng)胀(zhang)是活性污(wu)泥法处理过(guo)程中常见的问题(ti)之一。在二沉(chen)池(chi)或加速曝气(qi)池(chi)的沉(chen)淀区(qu)内，如果污(wu)泥出(chu)现结构(gou)松散、沉(chen)降(jiang)性差的情况，就可能(neng)随水(shui)(shui)漂浮并溢出(chu)池(chi)外，造成出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)质恶化和污(wu)泥大(da)量流失。污(wu)泥膨(peng)胀(zhang)的原因可能(neng)包括(kuo)丝状菌过(guo)度繁殖、营(ying)养物质不足或失衡等。

6. 药剂投加量控制

在化学(xue)除磷过(guo)程(cheng)中，药(yao)剂(ji)的投(tou)加量(liang)(liang)是一个需要严(yan)格控制的因素。投(tou)加量(liang)(liang)不足可能(neng)导致除磷效果不佳，而投(tou)加过(guo)量(liang)(liang)则可能(neng)造成水体(ti)二(er)次(ci)污染(ran)。因此，需要根据废水的具体(ti)情(qing)况和试验结果来确定合适的药(yao)剂(ji)投(tou)加量(liang)(liang)。

7. 技术选择与经济性

不同(tong)的除(chu)(chu)磷(lin)技(ji)术(shu)具有不同(tong)的优缺点(dian)和适用范围。在选择除(chu)(chu)磷(lin)技(ji)术(shu)时，需要综合(he)考虑技(ji)术(shu)的可行(xing)性(xing)、经济性(xing)、环(huan)保性(xing)以(yi)及处(chu)(chu)理(li)效(xiao)果等因素。例如(ru)，化(hua)学除(chu)(chu)磷(lin)法(fa)虽然操作简单、除(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)率(lv)高，但(dan)药剂成本较(jiao)高；生物除(chu)(chu)磷(lin)法(fa)则具有运行(xing)成本低、无二次污染等优点(dian)，但(dan)处(chu)(chu)理(li)效(xiao)果可能受到多种(zhong)因素的影响。

在食品污水处理行业中，去除磷的几种主要方法及其各自的优缺点如下：

1. 化学除磷(lin)法

优点：

除磷效果好：通过(guo)投加(jia)化学药剂，可(ke)以形成不溶性的(de)磷(lin)酸(suan)盐沉淀(dian)物，有效去除污水中的(de)磷(lin)，处理效率可(ke)达80%~90%。
适应性强：对于不同浓(nong)度和(he)成分的废水，通过调整药剂(ji)投加量和(he)反应条件，都能(neng)达到较(jiao)好(hao)的除磷效(xiao)果。
操作相对简单：化学反应过程较为(wei)直(zhi)接，操作步骤相对简单。

缺点：

处理费用较高：由(you)于需要投加大量的化学药(yao)剂，因此(ci)处理费用(yong)相对(dui)较高。
产生大量化学污泥：化(hua)学反应产生的沉淀物(wu)需(xu)要处理(li)，增加了污泥(ni)的处理(li)和处置成本。
可能对水质产生其他影响：过量投加(jia)药(yao)剂可能(neng)导致水体中(zhong)其他离(li)子浓度(du)的(de)变(bian)化，影响水质。

应用场景：

高浓度含磷废水：当食(shi)品废水(shui)中磷(lin)的浓度(du)较高(gao)时(shi)，化学除磷(lin)法能够(gou)快速有效地降低磷(lin)含量，适用(yong)于需要快速处理(li)高(gao)浓度(du)磷(lin)废水(shui)的场(chang)景。
对出水水质有严格要求：对于需要达(da)到严格出水(shui)水(shui)质标准的(de)食品(pin)污水(shui)处理项目，化(hua)学除(chu)磷(lin)法能(neng)够稳定地(di)去除(chu)磷(lin)，确保(bao)出水(shui)水(shui)质达(da)标。
应急处理：在突(tu)发情况下，如废水(shui)中(zhong)的磷含量(liang)(liang)突(tu)然升高，化学(xue)除磷法(fa)可以作为(wei)应急处(chu)理(li)手段，迅速降低磷含量(liang)(liang)，避免(mian)对环境(jing)造成(cheng)严(yan)重影响(xiang)。

2. 生物除磷法

优点：

运行成本低：相比化(hua)(hua)学除磷法，生物除磷法不需要额(e)外投加大(da)量化(hua)(hua)学药剂，因此(ci)运行成本较(jiao)低。
无二次污染：生物除磷(lin)过(guo)程中不会(hui)产生化学(xue)污(wu)泥(ni)等二次污(wu)染物，对环(huan)境友好(hao)。
污泥肥分高：生(sheng)物除磷(lin)产生(sheng)的(de)污(wu)泥含(han)有较(jiao)高的(de)磷(lin)含(han)量，具有一定(ding)的(de)肥料价值，可用于农业等(deng)领域。

缺点：

对废水组分的依赖性强：增加活性污(wu)泥(ni)中(zhong)聚(ju)磷(lin)菌的数量，除其他(ta)因素外，主要取(qu)决于(yu)可(ke)获(huo)得(de)的有机碳化(hua)合物(wu)（COD和(he)BOD）的数量和(he)质量。对(dui)于(yu)一些废水(shui)组分（通常用(yong)COD:P或BOD:P来(lai)表达），可(ke)能不(bu)易采用(yong)生物(wu)法进行除磷(lin)。
稳定性和灵活性较差：尽(jin)管(guan)采(cai)用较(jiao)好(hao)的控(kong)制方法，但出(chu)水(shui)中磷酸盐浓(nong)度(du)在外界环境有显(xian)著改变(bian)时（如暴雨时期），要(yao)明显(xian)高(gao)于(yu)化学(xue)方法。而且生物(wu)法除磷对于(yu)提(ti)高(gao)不稳定出(chu)水(shui)质量(liang)的能力也比(bi)较(jiao)有限。
对污泥体积指数（SVI）的影响：实践中发现，当引进生物除(chu)磷(lin)工艺(yi)后，可能(neng)会使SVI值上(shang)升，影响污泥的沉降性能(neng)。

应用场景：

可生化性好的废水：生(sheng)物除磷法依赖于微(wei)生(sheng)物的代谢(xie)活动，因此适(shi)用于可生(sheng)化性好的食品废水。这类废水中含有(you)丰富的有(you)机物，能够为微(wei)生(sheng)物提供(gong)充足的营养源。
低浓度含磷废水：对于磷(lin)浓度较低的食(shi)品废(fei)水，生物除磷(lin)法可以在(zai)保证出(chu)水水质的同(tong)时，降低运行成本。
长期稳定运行：生(sheng)物(wu)除磷(lin)法具有长期稳(wen)定运行的优势(shi)，适(shi)用于需要长期连续处(chu)理食(shi)品(pin)废(fei)水的场景。

3. 吸附除磷法

优点：

除磷效率高：吸(xi)附(fu)(fu)除磷(lin)(lin)技术(shu)(shu)利用吸(xi)附(fu)(fu)剂对废水中的磷(lin)(lin)进(jin)行吸(xi)附(fu)(fu)，其(qi)除磷(lin)(lin)效率高达90%以上，比传(chuan)统(tong)生物除磷(lin)(lin)、化(hua)学除磷(lin)(lin)等(deng)技术(shu)(shu)更为高效。
操作简便：只(zhi)需在废水处理系(xi)统中添加吸(xi)附(fu)剂即可，不(bu)需要过多的人(ren)工(gong)干预和设备支持。
选择性强：可以(yi)通过调整吸(xi)附剂(ji)的(de)种类和用量来实(shi)现对磷的(de)选择性吸(xi)附，且可以(yi)根据实(shi)际情(qing)况自由(you)调整吸(xi)附剂(ji)的(de)添加量。

缺点：

吸附剂价格较高：吸附剂(ji)的成本(ben)较(jiao)高(gao)，且需(xu)要不断补充(chong)，会增加(jia)废水(shui)处理的成本(ben)。
一次性除磷量有限：吸附(fu)剂(ji)对(dui)磷(lin)的吸附(fu)量(liang)有(you)一定限制，需(xu)要定期更换(huan)吸附(fu)剂(ji)，因此一次性除磷(lin)量(liang)有(you)限。如(ru)果处(chu)理(li)的污水中磷(lin)含量(liang)过高(gao)，需(xu)要频繁(fan)更换(huan)吸附(fu)剂(ji)，增加了处(chu)理(li)成(cheng)本。
对水质变化敏感：吸附除磷技术对水质(zhi)变(bian)化和外界(jie)环境影响较为敏(min)感，可能导致(zhi)除磷效(xiao)率(lv)下降(jiang)，需要(yao)及时调(diao)整处(chu)理(li)方案(an)。

应用场景：

深度处理：在食品废水处理(li)的深度处理(li)阶(jie)段(duan)(duan)，吸附(fu)除(chu)磷(lin)法可以作(zuo)为进一步去(qu)除(chu)磷(lin)的手(shou)段(duan)(duan)，提高(gao)出水水质。
小规模处理：对于(yu)小规模(mo)的食品废水处理项目(mu)，吸附除磷法(fa)具(ju)有操(cao)作简单、占地面积小等优点，适合作为处理工(gong)艺的一部(bu)分。
特定条件下的应用：在某些(xie)特定条件下，如需要(yao)(yao)快速(su)去除废水中的磷(lin)(lin)以(yi)满足(zu)临时(shi)性水质要(yao)(yao)求时(shi)，吸附除磷(lin)(lin)法可以(yi)作(zuo)为一种(zhong)有效的选择。

4. 离子交换法

优点：

有效去除有害离子：离子交换可以有效地去除废水(shui)中(zhong)的有害离子，包括磷等，提高水(shui)质。
回收有价值离子：在去除(chu)有害(hai)离子的同时，还可(ke)以回(hui)收(shou)有价(jia)值离子，降(jiang)低生产成本。
设备简单易操作：离子(zi)交换设备(bei)相对简单(dan)，操作和维护方便。

缺点：

初期投资较高：对于一些小型污水处(chu)理厂(chang)来说，离(li)子(zi)交换设(she)备(bei)的初期投资可能(neng)较高，难以承受。
使用寿命有限：离子交(jiao)换(huan)剂的使用寿命有限，需要定期(qi)更换(huan)，增(zeng)加了运行(xing)成本。
可能无法完全去除某些有害物质：在某些(xie)情况下，离子交换(huan)可能无法完全去(qu)除废水中的某些(xie)有(you)害(hai)物质，需要(yao)结合(he)其(qi)他处理方法使用。

应用场景：

低浓度含磷废水：离子(zi)交换法适(shi)用于处理(li)磷(lin)浓度较低的食品废(fei)水，通过选择(ze)性吸附(fu)去除(chu)磷(lin)元素(su)。
对出水水质有高精度要求：当对出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)质有高精度(du)要求时，离子交换法能够确保出(chu)(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的磷含量达到极低水(shui)(shui)平。
与其他工艺组合使用：离子交换(huan)法通(tong)常(chang)与其(qi)他除(chu)磷(lin)工艺组合使用(yong)，以提(ti)高整体除(chu)磷(lin)效果。例如，在化学除(chu)磷(lin)或生物除(chu)磷(lin)的基础上，采(cai)用(yong)离子交换(huan)法进一步去除(chu)残留的磷(lin)元(yuan)素。

实际选择除磷方法时还需考虑废水水质、处理规模、处理成本、环境影响以及技术可行性等多方面因素。同时，随着污水处理技术的不断发展，新的除磷方法也在不断涌现，为食品污水处理行业提供了更多的选择。

各种除磷方法都有其独特的优势和局限性。在实际应用中，需要根据废水的具体情况和处理要求选择合适的方法或组合多种方法以达到最佳的除磷效果。