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：887

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(shui)中的(de)(de)成分往往非常復雜，除(chu)了磷(lin)之外，還(huan)可(ke)能(neng)含有高濃度的(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)（如蛋白(bai)質、脂(zhi)(zhi)肪等）、懸(xuan)浮物(wu)(wu)(wu)、油脂(zhi)(zhi)以(yi)及重金屬離子等。這(zhe)些成分的(de)(de)存在(zai)可(ke)能(neng)會影(ying)響(xiang)磷(lin)的(de)(de)去除(chu)效果，如油脂(zhi)(zhi)可(ke)能(neng)附(fu)著在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜上降(jiang)低生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)性，懸(xuan)浮物(wu)(wu)(wu)可(ke)能(neng)堵塞管(guan)道和設備，而有機物(wu)(wu)(wu)則可(ke)能(neng)與磷(lin)競爭處(chu)理劑(ji)或(huo)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)營養源。

2. 磷濃度波動大

由于(yu)食品生產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)不穩(wen)定性，廢水中的(de)磷濃度也可能(neng)(neng)存(cun)在較(jiao)大的(de)波(bo)動。這種波(bo)動要(yao)求(qiu)處(chu)理系統具備(bei)較(jiao)強(qiang)的(de)適應性和抗沖擊能(neng)(neng)力(li)，以(yi)確保(bao)在不同濃度下都能(neng)(neng)保(bao)持穩(wen)定的(de)除(chu)磷效果。

3. 微生物活性受影響

在生物除磷(lin)過程中(zhong)，微生物的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)對除磷(lin)效(xiao)果(guo)至(zhi)關重要。然而，廢水中(zhong)的(de)(de)(de)溫度、pH值(zhi)、溶(rong)解(jie)氧含量(liang)以(yi)及有毒有害物質等因素都可能影響(xiang)微生物的(de)(de)(de)代謝和活(huo)性(xing)(xing)，從而影響(xiang)除磷(lin)效(xiao)果(guo)。例(li)如，溫度降低(di)會影響(xiang)微生物的(de)(de)(de)新陳代謝和生理活(huo)性(xing)(xing)，導(dao)致聚磷(lin)菌的(de)(de)(de)釋磷(lin)和吸磷(lin)效(xiao)果(guo)下降。

4. 泡沫問題

當廢(fei)水(shui)中含(han)有(you)合成洗滌劑及(ji)其他起(qi)泡物質時(shi)，可能(neng)會(hui)在曝氣池(chi)表面形成大量泡沫。這些泡沫不僅會(hui)隔絕空(kong)氣與水(shui)接觸，減小葉輪的充(chong)氧能(neng)力，還(huan)會(hui)吸附(fu)大量活性(xing)污泥固(gu)體(ti)，影響(xiang)二沉池(chi)的沉淀效率，惡化出(chu)水(shui)水(shui)質。此外，泡沫還(huan)可能(neng)隨風飄散，影響(xiang)環境衛生。

5. 污泥膨脹

污泥(ni)膨脹是活性污泥(ni)法(fa)處理(li)過程中常見(jian)的問題之一。在二沉池(chi)或加速曝氣(qi)池(chi)的沉淀區(qu)內，如(ru)果污泥(ni)出(chu)(chu)現結構松散、沉降性差的情況，就可(ke)(ke)能隨水(shui)漂(piao)浮并溢出(chu)(chu)池(chi)外，造成(cheng)出(chu)(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)(zhi)惡化(hua)和(he)污泥(ni)大量流(liu)失。污泥(ni)膨脹的原因可(ke)(ke)能包(bao)括絲(si)狀菌過度繁(fan)殖、營(ying)養物(wu)質(zhi)(zhi)不足或失衡等。

6. 藥劑投加量控制

在化(hua)學除(chu)磷(lin)(lin)過(guo)程(cheng)中，藥劑的投(tou)加量是一個需要嚴格控制的因(yin)素。投(tou)加量不(bu)足(zu)可能導致除(chu)磷(lin)(lin)效果不(bu)佳(jia)，而投(tou)加過(guo)量則可能造成(cheng)水體二次污(wu)染。因(yin)此，需要根據(ju)廢水的具體情況和試驗(yan)結(jie)果來(lai)確定合(he)適的藥劑投(tou)加量。

7. 技術選擇與經濟性

不(bu)同的除磷(lin)技術(shu)具有不(bu)同的優缺點和適用(yong)范圍。在選擇除磷(lin)技術(shu)時，需(xu)要綜合(he)考慮技術(shu)的可行性(xing)、經濟性(xing)、環保性(xing)以及處理效果(guo)等因素。例如，化學除磷(lin)法雖然(ran)操作簡單、除磷(lin)效率高，但(dan)藥劑成本較高；生(sheng)物除磷(lin)法則具有運行成本低、無(wu)二(er)次污染(ran)等優點，但(dan)處理效果(guo)可能受到多種因素的影響。

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. 化學除磷(lin)法

優點：

除磷效果好：通過投加化學(xue)藥劑，可以形成不溶(rong)性(xing)的磷(lin)酸鹽沉淀物(wu)，有效(xiao)去除污水中的磷(lin)，處理效(xiao)率可達80%~90%。
適應性強：對(dui)于不同濃度和(he)成分的廢水，通(tong)過調整藥劑投加量和(he)反應條件，都能達到較好的除磷效(xiao)果。
操作相對簡單：化學反應過程較為直接，操(cao)作步驟相對簡(jian)單。

缺點：

處理費用較高：由于需要投(tou)加(jia)大量的(de)化(hua)學藥劑，因此處理費用相對較高。
產生大量化學污泥：化學反應產生(sheng)的(de)沉淀物需要處(chu)理(li)，增加了污泥的(de)處(chu)理(li)和處(chu)置成本。
可能對水質產生其他影響：過(guo)量投(tou)加藥(yao)劑可能導致水體(ti)中其他離子(zi)濃(nong)度(du)的變化，影(ying)響(xiang)水質。

應用場景：

高濃度含磷廢水：當食品廢水中磷的(de)濃度(du)較(jiao)高時，化學除磷法能(neng)夠快速有效地降低磷含量，適用于需要(yao)快速處(chu)理(li)高濃度(du)磷廢水的(de)場景。
對出水水質有嚴格要求：對于需要(yao)達(da)到嚴格(ge)出(chu)水水質標準的食品污水處理項目，化學除磷(lin)法能(neng)夠穩(wen)定地去除磷(lin)，確保(bao)出(chu)水水質達(da)標。
應急處理：在(zai)突(tu)發情況(kuang)下，如廢(fei)水中的磷(lin)(lin)含量突(tu)然(ran)升高，化(hua)學除(chu)磷(lin)(lin)法可以(yi)作為應急(ji)處理手段，迅速(su)降低磷(lin)(lin)含量，避免對環境(jing)造成嚴重影響。

2. 生物除磷法

優點：

運行成本低：相(xiang)比(bi)化學(xue)(xue)除(chu)磷(lin)法，生物除(chu)磷(lin)法不需要額外投(tou)加大量(liang)化學(xue)(xue)藥劑，因此運(yun)行成本較(jiao)低(di)。
無二次污染：生物除(chu)磷過(guo)程中(zhong)不(bu)會產生化(hua)學污泥等二次污染物，對環境友好。
污泥肥分高：生物除磷(lin)產生的(de)(de)污泥(ni)含(han)有較高的(de)(de)磷(lin)含(han)量，具(ju)有一定的(de)(de)肥(fei)料價值，可用于農(nong)業等領域(yu)。

缺點：

對廢水組分的依賴性強：增(zeng)加活(huo)性污泥中聚磷(lin)(lin)菌的數(shu)量，除其他因素(su)外，主(zhu)要取(qu)決于可獲得的有機(ji)碳化(hua)合(he)物（COD和BOD）的數(shu)量和質量。對于一些廢水組分（通常用(yong)COD:P或BOD:P來表達），可能不(bu)易采用(yong)生(sheng)物法進(jin)行除磷(lin)(lin)。
穩定性和靈活性較差：盡(jin)管采用較(jiao)好的控制方(fang)法，但出水(shui)中磷(lin)酸鹽濃(nong)度在外界(jie)環境(jing)有(you)顯著改變時（如(ru)暴雨時期），要明顯高于化學方(fang)法。而(er)且(qie)生物法除磷(lin)對于提高不穩定出水(shui)質量的能力也比較(jiao)有(you)限。
對污泥體積指數（SVI）的影響：實踐中發現，當引進生物(wu)除磷工藝(yi)后，可能會使SVI值上升，影響污(wu)泥(ni)的沉降性(xing)能。

應用場景：

可生化性好的廢水：生(sheng)物除磷法依賴于微(wei)生(sheng)物的代謝活動，因此適用于可(ke)生(sheng)化性好(hao)的食品廢水(shui)。這類廢水(shui)中含有豐富的有機物，能夠為微(wei)生(sheng)物提供充足的營養源。
低濃度含磷廢水：對于磷(lin)(lin)濃(nong)度較低的食品(pin)廢水，生物除(chu)磷(lin)(lin)法(fa)可以在保證(zheng)出水水質的同時，降(jiang)低運行成(cheng)本(ben)。
長期穩定運行：生物除(chu)磷法具有(you)長期(qi)穩定運行的(de)優勢，適(shi)用于需(xu)要長期(qi)連續處理食品廢水的(de)場景。

3. 吸附除磷法

優點：

除磷效率高：吸(xi)附除磷(lin)(lin)技(ji)術利(li)用吸(xi)附劑對廢水中的磷(lin)(lin)進行吸(xi)附，其除磷(lin)(lin)效率(lv)高(gao)達90%以上，比傳統生物除磷(lin)(lin)、化學除磷(lin)(lin)等(deng)技(ji)術更為高(gao)效。
操作簡便：只需(xu)在廢水(shui)處(chu)理系統中(zhong)添(tian)加吸附劑即可(ke)，不需(xu)要過(guo)多(duo)的人(ren)工干預和設備(bei)支持(chi)。
選擇性強：可(ke)(ke)以通過調整(zheng)吸附劑(ji)(ji)的種(zhong)類和(he)用量來實(shi)現對(dui)磷的選(xuan)擇性(xing)吸附，且(qie)可(ke)(ke)以根據(ju)實(shi)際(ji)情況自(zi)由調整(zheng)吸附劑(ji)(ji)的添(tian)加量。

缺點：

吸附劑價格較高：吸附劑(ji)的(de)成本較高，且(qie)需要不斷補充，會(hui)增(zeng)加(jia)廢水(shui)處理的(de)成本。
一次性除磷量有限：吸附劑對磷的(de)吸附量有一定限制，需(xu)(xu)要定期更換(huan)吸附劑，因(yin)此(ci)一次性除磷量有限。如果處理的(de)污水中磷含量過高(gao)，需(xu)(xu)要頻(pin)繁(fan)更換(huan)吸附劑，增加了處理成本(ben)。
對水質變化敏感：吸附除(chu)磷技術對水質變化和(he)外界環境影響較為敏(min)感，可能(neng)導致除(chu)磷效(xiao)率下(xia)降，需要及(ji)時調(diao)整處理方案。

應用場景：

深度處理：在(zai)食(shi)品廢水(shui)處理的深度處理階段，吸附除磷法(fa)可以(yi)作為進一步去除磷的手(shou)段，提高出水(shui)水(shui)質。
小規模處理：對于小(xiao)規模的(de)食品(pin)廢水(shui)處理項目，吸附除(chu)磷(lin)法具有操作簡單、占地面積小(xiao)等優(you)點，適合(he)作為處理工藝(yi)的(de)一部分(fen)。
特定條件下的應用：在某些特定條件下，如需要快速去(qu)除廢(fei)水(shui)中(zhong)的磷以滿(man)足臨時(shi)性(xing)水(shui)質要求時(shi)，吸附除磷法可以作為(wei)一種有效的選擇。

4. 離子交換法

優點：

有效去除有害離子：離子交換可以有效地去除廢水(shui)中的有害(hai)離子，包括磷等，提高水(shui)質。
回收有價值離子：在(zai)去除有害離(li)子的同(tong)時(shi)，還可以回收(shou)有價(jia)值離(li)子，降低生產成本。
設備簡單易操作：離子交換(huan)設備相對簡(jian)單(dan)，操作和維(wei)護方便。

缺點：

初期投資較高：對于一些小型污水處理廠來說，離子交換設備的初期投資(zi)可能較高，難以(yi)承受。
使用壽命有限：離子交(jiao)換劑的使用壽(shou)命有限(xian)，需(xu)要定期更換，增加了運行成本。
可能無法完全去除某些有害物質：在某些情況下，離(li)子交換可能無法(fa)完全去除(chu)廢水中的某些有害物質，需要結合(he)其他處理方法(fa)使用。

應用場景：

低濃度含磷廢水：離子交換法適(shi)用于處理磷濃(nong)度較低(di)的食品廢水，通過選(xuan)擇性吸附去除磷元素(su)。
對出水水質有高精度要求：當對出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)有高精度(du)要求時，離子交換法(fa)能夠確(que)保出(chu)水(shui)(shui)(shui)中的磷含量(liang)達到極低水(shui)(shui)(shui)平。
與其他工藝組合使用：離子交換(huan)法通(tong)常與(yu)其他除磷(lin)(lin)工(gong)藝組(zu)合使(shi)用(yong)(yong)，以提高(gao)整(zheng)體除磷(lin)(lin)效果。例如，在化學(xue)除磷(lin)(lin)或生物除磷(lin)(lin)的(de)基礎上，采(cai)用(yong)(yong)離子交換(huan)法進一步去除殘留的(de)磷(lin)(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。