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：916

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)(fen)往往非常復雜，除(chu)了磷之外，還可(ke)能(neng)含有高濃度(du)的(de)(de)有機物(wu)(wu)（如(ru)蛋白(bai)質、脂(zhi)肪(fang)等(deng)）、懸浮(fu)物(wu)(wu)、油脂(zhi)以及重金(jin)屬離(li)子(zi)等(deng)。這些成分(fen)(fen)的(de)(de)存(cun)在可(ke)能(neng)會影響磷的(de)(de)去除(chu)效果，如(ru)油脂(zhi)可(ke)能(neng)附(fu)著在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜上降低生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性(xing)，懸浮(fu)物(wu)(wu)可(ke)能(neng)堵塞(sai)管道和設備，而有機物(wu)(wu)則(ze)可(ke)能(neng)與磷競爭處理劑(ji)或(huo)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)營養源。

2. 磷濃度波動大

由(you)于食品生產過程的不穩定(ding)性(xing)，廢水中(zhong)的磷濃度也(ye)可能(neng)(neng)存在較(jiao)大的波動。這(zhe)種波動要求(qiu)處理系統具備較(jiao)強的適(shi)應性(xing)和抗沖擊能(neng)(neng)力，以確保(bao)在不同濃度下都能(neng)(neng)保(bao)持穩定(ding)的除(chu)磷效果。

3. 微生物活性受影響

在生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)除(chu)磷(lin)(lin)過(guo)程(cheng)中，微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的活(huo)(huo)性對除(chu)磷(lin)(lin)效果至(zhi)關重要。然(ran)而(er)，廢水中的溫度、pH值、溶解(jie)氧(yang)含(han)量以及有(you)毒有(you)害物(wu)質等(deng)因素(su)都(dou)可能影(ying)(ying)響微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的代謝和(he)活(huo)(huo)性，從而(er)影(ying)(ying)響除(chu)磷(lin)(lin)效果。例如，溫度降(jiang)低會(hui)影(ying)(ying)響微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的新陳代謝和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)活(huo)(huo)性，導(dao)致聚磷(lin)(lin)菌的釋磷(lin)(lin)和(he)吸磷(lin)(lin)效果下(xia)降(jiang)。

4. 泡沫問題

當廢水(shui)中含(han)有合成(cheng)洗滌(di)劑及(ji)其(qi)他起泡物質(zhi)時(shi)，可能(neng)會(hui)在曝氣池表面形成(cheng)大(da)量泡沫(mo)(mo)。這些(xie)泡沫(mo)(mo)不僅會(hui)隔(ge)絕空氣與水(shui)接觸，減小(xiao)葉輪(lun)的充氧能(neng)力，還會(hui)吸附大(da)量活性污(wu)泥(ni)固體，影響(xiang)二沉池的沉淀效率，惡化出水(shui)水(shui)質(zhi)。此(ci)外(wai)，泡沫(mo)(mo)還可能(neng)隨風飄散，影響(xiang)環境(jing)衛生。

5. 污泥膨脹

污泥(ni)(ni)膨脹(zhang)是活性污泥(ni)(ni)法(fa)處理過程中常見的(de)(de)問題之一。在二沉池(chi)或加速曝氣池(chi)的(de)(de)沉淀區內，如果污泥(ni)(ni)出(chu)(chu)現結構(gou)松散、沉降性差的(de)(de)情況(kuang)，就(jiu)可(ke)能隨(sui)水(shui)(shui)漂浮并溢出(chu)(chu)池(chi)外(wai)，造成出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質惡化(hua)和(he)污泥(ni)(ni)大(da)量流失。污泥(ni)(ni)膨脹(zhang)的(de)(de)原因可(ke)能包(bao)括絲狀(zhuang)菌過度(du)繁殖、營(ying)養物質不足或失衡(heng)等。

6. 藥劑投加量控制

在化學除磷過程中(zhong)，藥劑的(de)投加量(liang)是(shi)一(yi)個需(xu)要(yao)嚴格控制(zhi)的(de)因素(su)。投加量(liang)不足可(ke)(ke)能導致除磷效(xiao)果不佳(jia)，而(er)投加過量(liang)則可(ke)(ke)能造成水體二次污染。因此(ci)，需(xu)要(yao)根據廢水的(de)具體情況(kuang)和(he)試驗結(jie)果來確(que)定合(he)適的(de)藥劑投加量(liang)。

7. 技術選擇與經濟性

不同(tong)的除(chu)磷(lin)技術(shu)具(ju)有不同(tong)的優(you)缺點(dian)和適用(yong)范圍。在選擇除(chu)磷(lin)技術(shu)時，需要綜合考慮(lv)技術(shu)的可(ke)行性、經(jing)濟性、環保性以及處理效(xiao)果等(deng)因(yin)素(su)。例如，化(hua)學(xue)除(chu)磷(lin)法雖然操(cao)作簡單、除(chu)磷(lin)效(xiao)率(lv)高，但藥劑成(cheng)本較高；生物除(chu)磷(lin)法則具(ju)有運行成(cheng)本低(di)、無二次(ci)污(wu)染等(deng)優(you)點(dian)，但處理效(xiao)果可(ke)能受到多種因(yin)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. 化學除磷法

優點：

除磷效果好：通過投加化學藥劑(ji)，可(ke)以形成不(bu)溶性的磷酸鹽沉淀物(wu)，有效去(qu)除(chu)污水中的磷，處(chu)理效率可(ke)達80%~90%。
適應性強：對于不同濃度和(he)成分的廢水，通過調整藥劑投加量和(he)反應(ying)條件，都能達(da)到較好(hao)的除(chu)磷效(xiao)果。
操作相對簡單：化(hua)學反應(ying)過程較為直接，操作步(bu)驟相對簡單。

缺點：

處理費用較高：由(you)于需要投加大量的(de)化學藥(yao)劑，因此處理(li)費用相(xiang)對(dui)較高。
產生大量化學污泥：化學反應(ying)產生的(de)沉淀(dian)物需要(yao)處理(li)，增加了污泥(ni)的(de)處理(li)和(he)處置成本。
可能對水質產生其他影響：過(guo)量(liang)投加藥劑可能導(dao)致水體中其他離子濃度的變化，影(ying)響水質。

應用場景：

高濃度含磷廢水：當食品廢水中磷(lin)的(de)濃度較(jiao)高(gao)時，化學(xue)除磷(lin)法能夠快速有效地(di)降(jiang)低磷(lin)含量，適用(yong)于(yu)需要快速處理高(gao)濃度磷(lin)廢水的(de)場(chang)景。
對出水水質有嚴格要求：對(dui)于(yu)需要(yao)達(da)到(dao)嚴格出水(shui)水(shui)質標準的食品污水(shui)處理(li)項目，化學除磷法能夠穩定地去(qu)除磷，確保出水(shui)水(shui)質達(da)標。
應急處理：在(zai)突發情況下(xia)，如廢水(shui)中的磷(lin)(lin)(lin)含(han)(han)量突然升高，化學(xue)除(chu)磷(lin)(lin)(lin)法(fa)可(ke)以作為(wei)應急(ji)處(chu)理手(shou)段，迅速(su)降(jiang)低磷(lin)(lin)(lin)含(han)(han)量，避免對環境造(zao)成嚴重(zhong)影響。

2. 生物除磷法

優點：

運行成本低：相(xiang)比化學除磷(lin)法(fa)，生物除磷(lin)法(fa)不(bu)需要額(e)外投加大量化學藥劑，因此運行成(cheng)本較低。
無二次污染：生(sheng)物(wu)除磷(lin)過程中不會產生(sheng)化(hua)學污(wu)泥(ni)等二次污(wu)染(ran)物(wu)，對環境(jing)友好(hao)。
污泥肥分高：生物除(chu)磷產(chan)生的(de)污(wu)泥含(han)有較高的(de)磷含(han)量，具有一定(ding)的(de)肥料價(jia)值，可用于農業(ye)等領域。

缺點：

對廢水組分的依賴性強：增(zeng)加(jia)活性污泥中聚磷菌的(de)數(shu)量(liang)(liang)，除其(qi)他(ta)因素外(wai)，主要取決(jue)于可(ke)獲(huo)得的(de)有機碳化(hua)合物(wu)（COD和BOD）的(de)數(shu)量(liang)(liang)和質量(liang)(liang)。對于一些廢水組分（通常(chang)用COD:P或BOD:P來表(biao)達(da)），可(ke)能不(bu)易采用生物(wu)法(fa)進行除磷。
穩定性和靈活性較差：盡管采用較好的(de)控制方(fang)法(fa)，但出水(shui)中磷酸鹽濃度在外(wai)界環境有顯著(zhu)改(gai)變(bian)時（如暴雨(yu)時期），要明顯高(gao)于化(hua)學方(fang)法(fa)。而且生物法(fa)除磷對于提高(gao)不穩定出水(shui)質量(liang)的(de)能力也(ye)比較有限。
對污泥體積指數（SVI）的影響：實踐中發(fa)現，當引進生物除磷(lin)工藝后(hou)，可能會使SVI值上升，影響(xiang)污泥的沉降性能。

應用場景：

可生化性好的廢水：生物(wu)除磷法依賴于微(wei)生物(wu)的代謝活動(dong)，因此(ci)適用(yong)于可生化性好的食品廢水(shui)。這類(lei)廢水(shui)中含有(you)豐(feng)富(fu)的有(you)機物(wu)，能(neng)夠為微(wei)生物(wu)提供(gong)充足的營養源。
低濃度含磷廢水：對于磷濃(nong)度較低(di)的(de)食品廢(fei)水，生物除磷法可以在保證出水水質(zhi)的(de)同時，降低(di)運行成(cheng)本。
長期穩定運行：生(sheng)物除磷法具有長(chang)期(qi)穩(wen)定運行的(de)優勢，適用(yong)于需要長(chang)期(qi)連續(xu)處理(li)食(shi)品廢水的(de)場景。

3. 吸附除磷法

優點：

除磷效率高：吸(xi)(xi)附(fu)除磷技術利用吸(xi)(xi)附(fu)劑對(dui)廢水(shui)中的磷進行(xing)吸(xi)(xi)附(fu)，其除磷效率高(gao)達90%以上，比傳(chuan)統(tong)生物除磷、化學(xue)除磷等技術更為高(gao)效。
操作簡便：只(zhi)需在廢水處理系統中(zhong)添加吸附劑即可(ke)，不需要(yao)過(guo)多的(de)人工干預和設備支持。
選擇性強：可(ke)以通過調整吸(xi)(xi)附劑的種類(lei)和用量來實現(xian)對磷(lin)的選擇性吸(xi)(xi)附，且(qie)可(ke)以根據實際情況自由調整吸(xi)(xi)附劑的添加量。

缺點：

吸附劑價格較高：吸附劑的(de)成(cheng)本較高，且需要(yao)不斷補(bu)充(chong)，會增加(jia)廢水(shui)處理的(de)成(cheng)本。
一次性除磷量有限：吸(xi)附(fu)劑對(dui)磷的(de)吸(xi)附(fu)量有一定限(xian)制，需要定期更(geng)換吸(xi)附(fu)劑，因此一次性除磷量有限(xian)。如果處(chu)理的(de)污水中磷含(han)量過高，需要頻繁更(geng)換吸(xi)附(fu)劑，增(zeng)加了(le)處(chu)理成本。
對水質變化敏感：吸附除(chu)磷技術對水質變化和外界環(huan)境影響較(jiao)為敏感，可(ke)能(neng)導致除(chu)磷效(xiao)率下降(jiang)，需(xu)要及(ji)時(shi)調整(zheng)處理方案。

應用場景：

深度處理：在食(shi)品廢水(shui)處(chu)理(li)的深度處(chu)理(li)階(jie)段，吸附(fu)除(chu)磷法可以作(zuo)為(wei)進一(yi)步去除(chu)磷的手(shou)段，提高出水(shui)水(shui)質(zhi)。
小規模處理：對于小規模的食品廢水處理項目，吸(xi)附除(chu)磷法具有操作(zuo)簡單、占地面(mian)積(ji)小等優點，適合作(zuo)為處理工藝的一(yi)部(bu)分。
特定條件下的應用：在某些特定(ding)條(tiao)件(jian)下，如需要快速去除廢(fei)水中的磷以(yi)滿足臨時性水質要求時，吸附(fu)除磷法可以(yi)作為一種有(you)效的選擇。

4. 離子交換法

優點：

有效去除有害離子：離(li)子交換可以有(you)效地(di)去除廢水(shui)中(zhong)的有(you)害(hai)離(li)子，包括磷等，提(ti)高水(shui)質。
回收有價值離子：在去(qu)除有(you)害離子(zi)的(de)同(tong)時，還可(ke)以回收有(you)價值離子(zi)，降(jiang)低生(sheng)產(chan)成本。
設備簡單易操作：離子交換設備相(xiang)對簡單，操(cao)作(zuo)和維護方(fang)便(bian)。

缺點：

初期投資較高：對于一些小型污水處理(li)廠來說，離子(zi)交換設(she)備(bei)的初期投資可(ke)能較高，難以承受。
使用壽命有限：離(li)子交換(huan)(huan)劑的使用壽命有(you)限，需要定期更換(huan)(huan)，增(zeng)加了(le)運行成本。
可能無法完全去除某些有害物質：在(zai)某些情況下，離子交換(huan)可(ke)能無法完全去除廢水中的某些有害(hai)物質，需要結合其他處理方法使用。

應用場景：

低濃度含磷廢水：離子交換法適(shi)用于處理(li)磷(lin)濃度較低的食品廢水，通過選擇性吸附去(qu)除磷(lin)元(yuan)素。
對出水水質有高精度要求：當對出水(shui)水(shui)質有高精(jing)度要求時，離子(zi)交換(huan)法能夠確(que)保出水(shui)中(zhong)的(de)磷含量達(da)到極低水(shui)平(ping)。
與其他工藝組合使用：離子交(jiao)換法(fa)通常與其他除(chu)(chu)磷(lin)工(gong)藝組合使用(yong)，以(yi)提高整體除(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)果。例如(ru)，在(zai)化學(xue)除(chu)(chu)磷(lin)或(huo)生物除(chu)(chu)磷(lin)的(de)基礎上，采(cai)用(yong)離子交(jiao)換法(fa)進(jin)一步去(qu)除(chu)(chu)殘(can)留的(de)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。