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：919

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(pin)废水中的成(cheng)分往往非常复杂，除了磷(lin)之外，还(hai)可(ke)能(neng)含有(you)高浓度的有(you)机(ji)物(wu)（如蛋白质、脂肪等(deng)）、悬浮物(wu)、油(you)脂以及重金属离子等(deng)。这些成(cheng)分的存在(zai)可(ke)能(neng)会(hui)影响(xiang)磷(lin)的去除效果，如油(you)脂可(ke)能(neng)附着在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)上降低生(sheng)物(wu)活性，悬浮物(wu)可(ke)能(neng)堵塞管道和设备(bei)，而有(you)机(ji)物(wu)则(ze)可(ke)能(neng)与磷(lin)竞(jing)争(zheng)处理(li)剂或微生(sheng)物(wu)的营(ying)养源。

2. 磷浓度波动大

由于(yu)食品(pin)生(sheng)产过程的(de)不(bu)稳(wen)定性(xing)，废水中(zhong)的(de)磷(lin)浓度也可能存在(zai)(zai)较大的(de)波(bo)(bo)动。这种波(bo)(bo)动要求处理系统(tong)具备较强的(de)适应性(xing)和抗冲击能力，以确保在(zai)(zai)不(bu)同(tong)浓度下都能保持稳(wen)定的(de)除(chu)磷(lin)效果(guo)。

3. 微生物活性受影响

在生物(wu)(wu)除(chu)磷(lin)过程中(zhong)，微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)对除(chu)磷(lin)效(xiao)果(guo)至(zhi)关重要。然而，废水中(zhong)的(de)(de)温度、pH值、溶解(jie)氧含量(liang)以及(ji)有毒(du)有害物(wu)(wu)质等因素(su)都可能影(ying)响微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)代谢和(he)(he)活(huo)性(xing)(xing)，从而影(ying)响除(chu)磷(lin)效(xiao)果(guo)。例如，温度降(jiang)低会影(ying)响微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)新(xin)陈(chen)代谢和(he)(he)生理活(huo)性(xing)(xing)，导致聚(ju)磷(lin)菌的(de)(de)释磷(lin)和(he)(he)吸磷(lin)效(xiao)果(guo)下降(jiang)。

4. 泡沫问题

当(dang)废水(shui)中含有合成洗(xi)涤剂及其他起泡(pao)物质(zhi)(zhi)时，可(ke)能会在曝气池表(biao)面形成大(da)量泡(pao)沫(mo)。这些(xie)泡(pao)沫(mo)不仅(jin)会隔绝空气与水(shui)接触，减小叶轮的充氧能力(li)，还会吸附大(da)量活性污泥固体，影响二沉池的沉淀效率，恶化(hua)出(chu)水(shui)水(shui)质(zhi)(zhi)。此(ci)外，泡(pao)沫(mo)还可(ke)能随风飘散，影响环(huan)境卫生。

5. 污泥膨胀

污(wu)泥(ni)(ni)膨胀是活性污(wu)泥(ni)(ni)法处理过(guo)程(cheng)中常见的(de)(de)问(wen)题(ti)之一。在二(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)或加速曝气池(chi)(chi)的(de)(de)沉(chen)(chen)淀区内(nei)，如果污(wu)泥(ni)(ni)出(chu)(chu)现结构(gou)松散、沉(chen)(chen)降性差的(de)(de)情况，就可能(neng)随(sui)水漂浮并溢(yi)出(chu)(chu)池(chi)(chi)外，造(zao)成出(chu)(chu)水水质恶化(hua)和污(wu)泥(ni)(ni)大量(liang)流失(shi)。污(wu)泥(ni)(ni)膨胀的(de)(de)原因(yin)可能(neng)包括丝状菌过(guo)度繁殖、营(ying)养物质不足或失(shi)衡等。

6. 药剂投加量控制

在化学除(chu)磷过(guo)程中，药剂(ji)的投加(jia)量(liang)是一个需要严格控制(zhi)的因(yin)素。投加(jia)量(liang)不(bu)足可(ke)能导致除(chu)磷效果(guo)不(bu)佳，而投加(jia)过(guo)量(liang)则可(ke)能造成水体二次污染。因(yin)此，需要根据废水的具(ju)体情况和(he)试验结果(guo)来确定合适的药剂(ji)投加(jia)量(liang)。

7. 技术选择与经济性

不同(tong)的除(chu)磷(lin)技术(shu)(shu)具有不同(tong)的优缺点和(he)适用(yong)范围。在选择除(chu)磷(lin)技术(shu)(shu)时，需要综合考虑技术(shu)(shu)的可行(xing)性(xing)、经(jing)济(ji)性(xing)、环保性(xing)以及(ji)处理效果等因素。例(li)如，化学除(chu)磷(lin)法虽然操作简单(dan)、除(chu)磷(lin)效率高，但(dan)药剂成本(ben)较(jiao)高；生物除(chu)磷(lin)法则具有运(yun)行(xing)成本(ben)低、无(wu)二(er)次污染等优点，但(dan)处理效果可能受到多种因素的影响。

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(xue)除磷法

优点：

除磷效果好：通过投加化学(xue)药剂，可以(yi)形成不溶(rong)性的(de)磷(lin)酸盐沉(chen)淀物，有效(xiao)去除污水中的(de)磷(lin)，处理效(xiao)率可达80%~90%。
适应性强：对于不同浓度和成分的废(fei)水，通(tong)过(guo)调整药剂投加量和反应条件(jian)，都(dou)能(neng)达(da)到较好的除磷(lin)效果。
操作相对简单：化学反应过程(cheng)较为直接，操作步骤(zhou)相对简单。

缺点：

处理费用较高：由于需要投加大(da)量的化学药剂，因此处理费用相(xiang)对较(jiao)高。
产生大量化学污泥：化学反应(ying)产生的沉淀(dian)物需要处理(li)，增加了污泥(ni)的处理(li)和处置(zhi)成本。
可能对水质产生其他影响：过量投加药剂(ji)可能导致水体中其他(ta)离(li)子浓度的变化，影响水质。

应用场景：

高浓度含磷废水：当食品废水中(zhong)磷(lin)的(de)浓(nong)度(du)较高(gao)时，化学(xue)除磷(lin)法能(neng)够快速(su)(su)有效地降低磷(lin)含量，适用(yong)于需(xu)要快速(su)(su)处理高(gao)浓(nong)度(du)磷(lin)废水的(de)场(chang)景。
对出水水质有严格要求：对于需要达到严格出水(shui)水(shui)质标准的食品(pin)污水(shui)处(chu)理(li)项目，化学除磷法(fa)能够稳(wen)定地(di)去除磷，确保出水(shui)水(shui)质达标。
应急处理：在突发情况下，如废水中的磷(lin)(lin)含量(liang)突然(ran)升高，化学(xue)除磷(lin)(lin)法可以作为应急处理手段，迅速(su)降低(di)磷(lin)(lin)含量(liang)，避免(mian)对环境造成严重影响。

2. 生物除磷法

优点：

运行成本低：相比化学除磷(lin)(lin)法，生物除磷(lin)(lin)法不需要额(e)外投加大量化学药剂，因此运行成本较低。
无二次污染：生物除磷过程中不会(hui)产生化学污(wu)(wu)泥(ni)等二次污(wu)(wu)染物，对环(huan)境友(you)好。
污泥肥分高：生物除磷产生的(de)污泥含有较高的(de)磷含量，具有一定的(de)肥(fei)料(liao)价值，可(ke)用(yong)于农业等(deng)领域(yu)。

缺点：

对废水组分的依赖性强：增加(jia)活性污泥中聚磷菌的数量(liang)，除其他因素外，主(zhu)要(yao)取决于可获得的有机(ji)碳化合物（COD和(he)BOD）的数量(liang)和(he)质量(liang)。对于一些废水(shui)组(zu)分（通(tong)常用COD:P或BOD:P来(lai)表达），可能不易采用生(sheng)物法进行除磷。
稳定性和灵活性较差：尽(jin)管采用较好的控制方(fang)法(fa)，但出(chu)水(shui)中磷酸(suan)盐浓度在外界(jie)环境有显著改变时(shi)（如暴雨时(shi)期），要明显高于化学方(fang)法(fa)。而且生物法(fa)除磷对于提高不稳定出(chu)水(shui)质量的能力也比较有限。
对污泥体积指数（SVI）的影响：实践中(zhong)发现，当引进生(sheng)物除(chu)磷(lin)工艺后，可能会使SVI值上(shang)升，影响污(wu)泥的(de)沉(chen)降性(xing)能。

应用场景：

可生化性好的废水：生物除磷法依赖于微生物的(de)代谢活动，因(yin)此适用于可生化性好(hao)的(de)食品废(fei)水。这类废(fei)水中含有(you)丰(feng)富的(de)有(you)机(ji)物，能够(gou)为(wei)微生物提供充(chong)足的(de)营养源。
低浓度含磷废水：对于磷浓度较低的(de)食(shi)品废水(shui)，生(sheng)物除磷法可(ke)以在保证出水(shui)水(shui)质的(de)同时，降低运行成本。
长期稳定运行：生物(wu)除磷法(fa)具有长期稳(wen)定运行(xing)的优势，适用于需(xu)要长期连续处理食品废水(shui)的场(chang)景。

3. 吸附除磷法

优点：

除磷效率高：吸附(fu)除磷(lin)技(ji)术利用(yong)吸附(fu)剂对废水中的磷(lin)进行吸附(fu)，其除磷(lin)效率高达90%以上，比(bi)传统生物(wu)除磷(lin)、化学除磷(lin)等(deng)技(ji)术更为高效。
操作简便：只(zhi)需(xu)在废水处理系统(tong)中(zhong)添(tian)加吸附剂即(ji)可，不需(xu)要过多的人工干预(yu)和设备支持。
选择性强：可以通(tong)过调(diao)整(zheng)吸附(fu)(fu)剂(ji)的种类和用(yong)量(liang)来实现对(dui)磷的选择性吸附(fu)(fu)，且(qie)可以根据实际情(qing)况自(zi)由调(diao)整(zheng)吸附(fu)(fu)剂(ji)的添加量(liang)。

缺点：

吸附剂价格较高：吸附剂的成(cheng)本较高，且需(xu)要(yao)不断补充，会增加废水处理的成(cheng)本。
一次性除磷量有限：吸附(fu)(fu)剂对磷的(de)吸附(fu)(fu)量有一(yi)定限制，需要(yao)定期更(geng)换(huan)吸附(fu)(fu)剂，因此(ci)一(yi)次性除磷量有限。如果处理的(de)污水中磷含量过高，需要(yao)频繁更(geng)换(huan)吸附(fu)(fu)剂，增加(jia)了(le)处理成本。
对水质变化敏感：吸附除磷技术对水(shui)质(zhi)变化和(he)外(wai)界环境影响较为敏感(gan)，可能导致除磷效率下降，需要(yao)及时调整处理方(fang)案。

应用场景：

深度处理：在(zai)食品废水(shui)(shui)处理(li)(li)的深度(du)处理(li)(li)阶段，吸附除磷法可以(yi)作为进一步去除磷的手段，提高出水(shui)(shui)水(shui)(shui)质。
小规模处理：对于小规模的食品废水处理(li)项目，吸附除磷法具(ju)有操作(zuo)简单、占地面(mian)积小等优点(dian)，适(shi)合作(zuo)为处理(li)工艺的一部分(fen)。
特定条件下的应用：在某些特定条件下，如需要快速去(qu)除废水(shui)中(zhong)的磷以(yi)满足临时性水(shui)质(zhi)要求时，吸附除磷法可以(yi)作(zuo)为一种有效(xiao)的选择。

4. 离子交换法

优点：

有效去除有害离子：离子(zi)交换可(ke)以有效地(di)去除废水中的(de)有害(hai)离子(zi)，包括磷等，提(ti)高(gao)水质。
回收有价值离子：在去除有害(hai)离子(zi)的同(tong)时，还(hai)可以回收有价值离子(zi)，降低生产成本。
设备简单易操作：离子交(jiao)换设备相(xiang)对(dui)简单，操作和(he)维护方便(bian)。

缺点：

初期投资较高：对于一(yi)些小型污(wu)水(shui)处理厂来(lai)说，离(li)子交(jiao)换设备的初期投资可能(neng)较高，难以承受。
使用寿命有限：离(li)子交换剂的使用寿命有(you)限(xian)，需要定期更换，增加了运(yun)行成本。
可能无法完全去除某些有害物质：在某些情况下，离子(zi)交换可能无法(fa)完全(quan)去除废(fei)水中的某些有(you)害(hai)物质，需要(yao)结合其他(ta)处理方法(fa)使用。

应用场景：

低浓度含磷废水：离子(zi)交换法适(shi)用于处理磷(lin)浓度较低的食品废水，通过选择性(xing)吸附去(qu)除磷(lin)元素。
对出水水质有高精度要求：当对出水水质有(you)高精度要求(qiu)时，离子交换法能(neng)够确(que)保出水中的磷含量(liang)达到极低水平。
与其他工艺组合使用：离(li)子交换法通常与其他除(chu)(chu)磷(lin)(lin)工艺组合使用(yong)(yong)，以(yi)提(ti)高(gao)整体(ti)除(chu)(chu)磷(lin)(lin)效果。例(li)如(ru)，在化学(xue)除(chu)(chu)磷(lin)(lin)或生物除(chu)(chu)磷(lin)(lin)的基础上(shang)，采(cai)用(yong)(yong)离(li)子交换法进一步去除(chu)(chu)残留的磷(lin)(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。

相(xiang)关案例(li)：牧原食品、西商集团、雨轩股份、中桂农、山东傲农、瑞航农牧、德康集团、双汇集团、胖东来、大红门、温氏食品、海大集团、大张集团、立华集团、加大集团、铁骑力士集团、森盛食品、旭瑞鸭业、金邦集团、华红集团……（点(dian)击查看(kan)详(xiang)情）