食品污水处理在去除磷的过程中有哪些问题？

食品污水處理在去除磷的過程中有哪些問題？

2024-07-09閱讀量：919

在食品污水處理行業中，去除磷的過程中可能會遇到以下幾個問題：

1. 廢水成分復雜

食品廢水中的(de)(de)成分(fen)往往非(fei)常復(fu)雜，除了磷(lin)之外，還可(ke)能含有高濃(nong)度的(de)(de)有機(ji)物(wu)（如蛋(dan)白質、脂(zhi)肪等）、懸(xuan)(xuan)浮(fu)物(wu)、油脂(zhi)以及重金(jin)屬離子等。這(zhe)些成分(fen)的(de)(de)存在可(ke)能會(hui)影響磷(lin)的(de)(de)去(qu)除效果，如油脂(zhi)可(ke)能附(fu)著在生物(wu)膜(mo)上降低生物(wu)活(huo)性，懸(xuan)(xuan)浮(fu)物(wu)可(ke)能堵塞(sai)管道(dao)和設備，而有機(ji)物(wu)則(ze)可(ke)能與磷(lin)競(jing)爭處理(li)劑或(huo)微生物(wu)的(de)(de)營養(yang)源。

2. 磷濃度波動大

由于(yu)食品生產過程的(de)不穩定性，廢水中(zhong)的(de)磷濃(nong)度也可(ke)能存在較大的(de)波(bo)(bo)動。這種波(bo)(bo)動要求處理(li)系統(tong)具備較強(qiang)的(de)適(shi)應性和抗(kang)沖擊能力，以確保(bao)在不同濃(nong)度下都能保(bao)持穩定的(de)除(chu)磷效果。

3. 微生物活性受影響

在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)除磷(lin)過程中，微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性對(dui)除磷(lin)效(xiao)果(guo)(guo)至關重要。然而，廢水中的(de)(de)溫(wen)度、pH值、溶解氧含量以及有毒有害物(wu)(wu)質(zhi)等因素都(dou)可能(neng)影響微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)代(dai)謝和(he)(he)活(huo)性，從(cong)而影響除磷(lin)效(xiao)果(guo)(guo)。例如，溫(wen)度降低(di)會(hui)影響微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)新陳代(dai)謝和(he)(he)生(sheng)理活(huo)性，導致聚磷(lin)菌的(de)(de)釋磷(lin)和(he)(he)吸磷(lin)效(xiao)果(guo)(guo)下降。

4. 泡沫問題

當廢水中含有合成洗滌劑(ji)及(ji)其他起泡(pao)物(wu)質時，可能會在曝(pu)氣池(chi)表(biao)面(mian)形成大量泡(pao)沫。這些泡(pao)沫不僅會隔絕空氣與水接觸，減(jian)小(xiao)葉輪的(de)充(chong)氧能力，還(huan)會吸(xi)附大量活性污泥固體，影響(xiang)二沉池(chi)的(de)沉淀效率，惡化(hua)出水水質。此外，泡(pao)沫還(huan)可能隨風飄散，影響(xiang)環(huan)境衛生。

5. 污泥膨脹

污(wu)泥膨脹是(shi)活性污(wu)泥法處理過程(cheng)中常見(jian)的(de)問題之一(yi)。在二沉池(chi)或加速曝氣池(chi)的(de)沉淀(dian)區(qu)內，如果污(wu)泥出現結構松(song)散、沉降性差的(de)情況，就可能隨(sui)水(shui)漂浮并溢出池(chi)外，造成出水(shui)水(shui)質(zhi)(zhi)惡化(hua)和污(wu)泥大量流失。污(wu)泥膨脹的(de)原因可能包括絲狀菌過度(du)繁殖、營(ying)養物質(zhi)(zhi)不足或失衡等。

6. 藥劑投加量控制

在化學除磷(lin)過程中，藥劑的(de)(de)投(tou)(tou)加量(liang)是一(yi)個需(xu)要嚴格控制的(de)(de)因素。投(tou)(tou)加量(liang)不(bu)足可能導致除磷(lin)效果不(bu)佳，而投(tou)(tou)加過量(liang)則可能造(zao)成水體(ti)二次污染。因此，需(xu)要根(gen)據廢水的(de)(de)具體(ti)情(qing)況(kuang)和試(shi)驗(yan)結果來確定合(he)適(shi)的(de)(de)藥劑投(tou)(tou)加量(liang)。

7. 技術選擇與經濟性

不(bu)同(tong)的除(chu)磷(lin)技(ji)術(shu)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)的優缺點和(he)適用范圍。在選擇除(chu)磷(lin)技(ji)術(shu)時(shi)，需要綜合(he)考慮技(ji)術(shu)的可行性(xing)、經濟性(xing)、環保(bao)性(xing)以及處(chu)理效果等因素(su)。例(li)如，化學除(chu)磷(lin)法雖然操(cao)作簡單、除(chu)磷(lin)效率高，但藥劑成本較高；生物除(chu)磷(lin)法則具(ju)有(you)運行成本低(di)、無二次污(wu)染(ran)等優點，但處(chu)理效果可能受到多(duo)種因素(su)的影響。

在食品污水處理行業中，去除磷的幾種主要方法及其各自的優缺點如下：

1. 化學(xue)除磷法

優點：

除磷效果好：通過投加化學藥劑，可以(yi)形(xing)成不溶性(xing)的磷酸鹽沉淀物，有效去(qu)除污水中的磷，處理(li)效率可達80%~90%。
適應性強：對于不同濃度(du)和(he)成分的廢水，通過調(diao)整藥劑投(tou)加量和(he)反應條(tiao)件，都能達到(dao)較(jiao)好的除磷效果。
操作相對簡單：化學反應過程較(jiao)為直接，操(cao)作步驟(zou)相對簡單(dan)。

缺點：

處理費用較高：由于需要投加大量的化學藥劑，因(yin)此處理費用(yong)相對較(jiao)高。
產生大量化學污泥：化學反應產生的沉淀物需(xu)要處(chu)理，增加了(le)污泥(ni)的處(chu)理和處(chu)置(zhi)成本。
可能對水質產生其他影響：過量(liang)投加藥(yao)劑可能導致水體中其他(ta)離子濃度(du)的變化，影響水質。

應用場景：

高濃度含磷廢水：當食品(pin)廢水中磷的(de)濃(nong)度較高時(shi)，化學(xue)除磷法能(neng)夠快(kuai)速有效地降低磷含量，適用于需要快(kuai)速處理高濃(nong)度磷廢水的(de)場景(jing)。
對出水水質有嚴格要求：對于需(xu)要達(da)到嚴格出水(shui)水(shui)質(zhi)標準的食品污水(shui)處(chu)理(li)項(xiang)目，化學除磷法能夠穩定地去(qu)除磷，確保出水(shui)水(shui)質(zhi)達(da)標。
應急處理：在(zai)突(tu)發情(qing)況下(xia)，如廢水中的磷(lin)含量突(tu)然升高，化學除磷(lin)法可以作為應急處理(li)手段(duan)，迅(xun)速降(jiang)低磷(lin)含量，避(bi)免對環境造成(cheng)嚴重影響。

2. 生物除磷法

優點：

運行成本低：相(xiang)比化學除(chu)(chu)磷法，生物除(chu)(chu)磷法不需要額外投加大(da)量化學藥劑(ji)，因(yin)此運行(xing)成(cheng)本(ben)較低。
無二次污染：生(sheng)(sheng)物(wu)除磷(lin)過(guo)程中不會產生(sheng)(sheng)化學污(wu)泥等(deng)二次污(wu)染物(wu)，對環(huan)境友(you)好。
污泥肥分高：生(sheng)物除磷(lin)產(chan)生(sheng)的污(wu)泥含有(you)(you)較高的磷(lin)含量，具有(you)(you)一(yi)定的肥(fei)料價值，可用于農(nong)業等(deng)領(ling)域。

缺點：

對廢水組分的依賴性強：增(zeng)加活性污泥中聚磷菌的數量，除其他因素外，主要取(qu)決(jue)于(yu)可獲得的有(you)機碳化合(he)物（COD和(he)BOD）的數量和(he)質量。對于(yu)一(yi)些廢水組分（通常用COD:P或(huo)BOD:P來表達(da)），可能不(bu)易采用生物法進行除磷。
穩定性和靈活性較差：盡管采(cai)用較(jiao)好的控制方法，但出(chu)(chu)水中磷酸(suan)鹽濃(nong)度(du)在外界環境有(you)顯著改變(bian)時(shi)（如(ru)暴雨時(shi)期），要明顯高于(yu)化學(xue)方法。而且生物法除磷對于(yu)提高不穩(wen)定出(chu)(chu)水質量的能(neng)力(li)也比(bi)較(jiao)有(you)限。
對污泥體積指數（SVI）的影響：實踐中發現，當引進生(sheng)物除磷(lin)工藝后(hou)，可(ke)能會使SVI值上升，影響(xiang)污(wu)泥(ni)的沉降(jiang)性(xing)能。

應用場景：

可生化性好的廢水：生物(wu)(wu)除磷法(fa)依賴于(yu)微(wei)(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)(de)代謝活動，因此適用(yong)于(yu)可生化性好(hao)的(de)(de)(de)食(shi)品廢(fei)水(shui)。這類(lei)廢(fei)水(shui)中(zhong)含有豐富的(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)(wu)，能夠為(wei)微(wei)(wei)生物(wu)(wu)提供(gong)充(chong)足(zu)的(de)(de)(de)營養源。
低濃度含磷廢水：對于磷濃(nong)度較低(di)的食品廢水，生(sheng)物除磷法(fa)可以在(zai)保證出水水質的同時，降低(di)運行成本。
長期穩定運行：生物除磷法具有長期(qi)(qi)穩定運行(xing)的優勢，適用于需要長期(qi)(qi)連續處理食品廢(fei)水的場景(jing)。

3. 吸附除磷法

優點：

除磷效率高：吸附除磷(lin)技(ji)術利用吸附劑對廢水中(zhong)的(de)磷(lin)進行吸附，其除磷(lin)效(xiao)率高(gao)達(da)90%以(yi)上，比(bi)傳統生物除磷(lin)、化學(xue)除磷(lin)等技(ji)術更(geng)為高(gao)效(xiao)。
操作簡便：只需在廢水處理系統中添加吸附劑即可(ke)，不需要過多的人工干預和(he)設備支(zhi)持。
選擇性強：可以通過調整吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)種類和用(yong)量來實現對(dui)磷的(de)選(xuan)擇(ze)性吸(xi)附(fu)，且可以根據實際情況自(zi)由調整吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)添加量。

缺點：

吸附劑價格較高：吸附劑的成(cheng)本較高，且需要不斷補(bu)充(chong)，會增加廢水處理的成(cheng)本。
一次性除磷量有限：吸附劑(ji)對磷的(de)吸附量有一定限制(zhi)，需(xu)要定期更換吸附劑(ji)，因此(ci)一次性除磷量有限。如果(guo)處(chu)理(li)的(de)污水中磷含量過高，需(xu)要頻繁更換吸附劑(ji)，增加了(le)處(chu)理(li)成本。
對水質變化敏感：吸(xi)附除磷(lin)技術對(dui)水質變(bian)化和外界環境(jing)影響(xiang)較為(wei)敏感，可能導致除磷(lin)效率下降，需要及(ji)時調(diao)整處(chu)理(li)方案。

應用場景：

深度處理：在食(shi)品(pin)廢(fei)水處(chu)理(li)的(de)深度處(chu)理(li)階段(duan)，吸附除磷(lin)法可(ke)以作為進一步去除磷(lin)的(de)手段(duan)，提高出水水質。
小規模處理：對于小規模(mo)的(de)食品廢水處理項目，吸附除磷法具有(you)操作簡單、占(zhan)地面積小等優點，適合作為處理工藝(yi)的(de)一部分。
特定條件下的應用：在某(mou)些特定(ding)條(tiao)件下，如(ru)需要快速去除廢水中的(de)磷以滿足臨時性水質要求時，吸附除磷法可以作(zuo)為一種有效的(de)選(xuan)擇(ze)。

4. 離子交換法

優點：

有效去除有害離子：離子交換可以(yi)有(you)效地(di)去除廢水中(zhong)的(de)有(you)害(hai)離子，包(bao)括磷等，提(ti)高(gao)水質(zhi)。
回收有價值離子：在去除有(you)害離(li)子的同時，還可以(yi)回收有(you)價值離(li)子，降(jiang)低生產成本。
設備簡單易操作：離(li)子交(jiao)換設備相對簡單，操作和維護方便(bian)。

缺點：

初期投資較高：對于一些小(xiao)型(xing)污(wu)水處理廠來說，離(li)子交換設備的初期投資可能(neng)較高，難以(yi)承受。
使用壽命有限：離(li)子(zi)交換劑的使用壽(shou)命有限，需要定期(qi)更換，增加了運行成本(ben)。
可能無法完全去除某些有害物質：在某些(xie)情況下，離(li)子交(jiao)換(huan)可能(neng)無法(fa)(fa)完(wan)全(quan)去除廢水中的某些(xie)有(you)害(hai)物質(zhi)，需要結(jie)合其(qi)他(ta)處理方(fang)法(fa)(fa)使(shi)用。

應用場景：

低濃度含磷廢水：離子(zi)交換法適(shi)用(yong)于處(chu)理磷(lin)濃度較低的食品廢水(shui)，通過選擇(ze)性(xing)吸附去除(chu)磷(lin)元素。
對出水水質有高精度要求：當(dang)對出水水質有高精度要求時，離(li)子交換法能夠(gou)確保出水中的磷含量達到極低水平(ping)。
與其他工藝組合使用：離子交換(huan)法通常(chang)與其他(ta)除(chu)(chu)磷(lin)工藝組合使用(yong)，以提高整(zheng)體(ti)除(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)果。例(li)如，在化學除(chu)(chu)磷(lin)或生物除(chu)(chu)磷(lin)的基礎上(shang)，采用(yong)離子交換(huan)法進一步去除(chu)(chu)殘留的磷(lin)元素。

實際選擇除磷方法時還需考慮廢水水質、處理規模、處理成本、環境影響以及技術可行性等多方面因素。同時，隨著污水處理技術的不斷發展，新的除磷方法也在不斷涌現，為食品污水處理行業提供了更多的選擇。

各種除磷方法都有其獨特的優勢和局限性。在實際應用中，需要根據廢水的具體情況和處理要求選擇合適的方法或組合多種方法以達到最佳的除磷效果。