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：873

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(pin)廢水(shui)中的成分(fen)(fen)往往非常復(fu)雜，除(chu)了(le)磷(lin)之外，還可(ke)能(neng)含有(you)高(gao)濃度的有(you)機物（如蛋白質、脂(zhi)肪等）、懸浮物、油(you)脂(zhi)以(yi)及重金屬離子(zi)等。這些(xie)成分(fen)(fen)的存(cun)在可(ke)能(neng)會影(ying)響磷(lin)的去除(chu)效果，如油(you)脂(zhi)可(ke)能(neng)附著(zhu)在生(sheng)物膜上(shang)降低生(sheng)物活性(xing)，懸浮物可(ke)能(neng)堵塞管道(dao)和設備(bei)，而有(you)機物則可(ke)能(neng)與磷(lin)競(jing)爭處理劑或微生(sheng)物的營養源。

2. 磷濃度波動大

由(you)于食品生產過程的不穩(wen)定(ding)性，廢水中的磷(lin)濃(nong)度也可能存在較(jiao)大的波(bo)動。這種波(bo)動要求(qiu)處(chu)理系(xi)統(tong)具備(bei)較(jiao)強的適(shi)應(ying)性和(he)抗沖擊能力，以(yi)確保(bao)在不同濃(nong)度下都能保(bao)持穩(wen)定(ding)的除磷(lin)效果。

3. 微生物活性受影響

在生(sheng)物(wu)除(chu)(chu)磷(lin)(lin)過程中，微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)活性(xing)對除(chu)(chu)磷(lin)(lin)效(xiao)果(guo)至關重(zhong)要。然(ran)而，廢水(shui)中的(de)(de)(de)溫度、pH值、溶(rong)解氧含量以及有毒有害物(wu)質等因素(su)都可(ke)能(neng)影(ying)響微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)代謝和活性(xing)，從而影(ying)響除(chu)(chu)磷(lin)(lin)效(xiao)果(guo)。例如，溫度降低會影(ying)響微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)新(xin)陳代謝和生(sheng)理(li)活性(xing)，導致聚磷(lin)(lin)菌的(de)(de)(de)釋(shi)磷(lin)(lin)和吸(xi)磷(lin)(lin)效(xiao)果(guo)下降。

4. 泡沫問題

當廢水(shui)(shui)中(zhong)含有合成洗滌劑及其(qi)他起泡物質時，可能(neng)會在曝氣池(chi)表面(mian)形成大(da)量泡沫。這些泡沫不僅會隔絕空氣與水(shui)(shui)接觸，減小(xiao)葉輪的充氧(yang)能(neng)力，還會吸附大(da)量活性污泥固體，影(ying)響二沉池(chi)的沉淀效率(lv)，惡化出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。此(ci)外，泡沫還可能(neng)隨風飄散，影(ying)響環(huan)境衛生。

5. 污泥膨脹

污泥(ni)(ni)膨(peng)脹是(shi)活(huo)性污泥(ni)(ni)法(fa)處理過程中常見(jian)的問(wen)題之一。在二沉池(chi)或(huo)加速曝氣池(chi)的沉淀區內，如果污泥(ni)(ni)出(chu)(chu)現結(jie)構松散(san)、沉降性差的情況，就可能(neng)隨水(shui)漂浮并溢(yi)出(chu)(chu)池(chi)外，造成(cheng)出(chu)(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)惡化和污泥(ni)(ni)大量流失。污泥(ni)(ni)膨(peng)脹的原因可能(neng)包(bao)括絲(si)狀菌過度(du)繁殖、營養物(wu)質(zhi)不足(zu)或(huo)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)加量(liang)是一個需要嚴格(ge)控制(zhi)的(de)(de)因(yin)素。投(tou)加量(liang)不足可(ke)能導致(zhi)除磷(lin)效果不佳，而投(tou)加過量(liang)則可(ke)能造成水(shui)體二次污染。因(yin)此，需要根(gen)據廢水(shui)的(de)(de)具體情(qing)況和試驗結果來確(que)定合適(shi)的(de)(de)藥劑投(tou)加量(liang)。

7. 技術選擇與經濟性

不(bu)同的(de)除(chu)磷(lin)技(ji)術(shu)具(ju)有不(bu)同的(de)優缺點(dian)和適用范圍。在選擇除(chu)磷(lin)技(ji)術(shu)時(shi)，需(xu)要綜合(he)考慮技(ji)術(shu)的(de)可行性、經濟性、環保性以及處(chu)(chu)理(li)效(xiao)果等因素。例如，化學除(chu)磷(lin)法雖然操作簡單、除(chu)磷(lin)效(xiao)率高，但藥劑(ji)成本(ben)較高；生(sheng)物除(chu)磷(lin)法則(ze)具(ju)有運行成本(ben)低(di)、無二次污(wu)染(ran)等優點(dian)，但處(chu)(chu)理(li)效(xiao)果可能(neng)受到(dao)多種因素的(de)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(hua)學除磷法(fa)

優點：

除磷效果好：通過投(tou)加(jia)化學藥劑，可(ke)以形成(cheng)不(bu)溶性的磷酸鹽沉淀物，有效(xiao)去(qu)除污水(shui)中的磷，處理效(xiao)率(lv)可(ke)達(da)80%~90%。
適應性強：對于不同濃度和成分的廢(fei)水，通(tong)過調整藥劑(ji)投(tou)加量和反應條件(jian)，都(dou)能達到(dao)較(jiao)好的除(chu)磷效果。
操作相對簡單：化學反應過程較為直接，操作步驟相對簡單。

缺點：

處理費用較高：由于(yu)需要投(tou)加大(da)量的化學藥劑，因此處(chu)理費(fei)用相對較高。
產生大量化學污泥：化學反應產生的(de)沉淀物需(xu)要處(chu)理，增加了污泥的(de)處(chu)理和(he)處(chu)置成本。
可能對水質產生其他影響：過量(liang)投加藥劑可(ke)能導致(zhi)水體中(zhong)其(qi)他離子(zi)濃度的(de)變化，影響(xiang)水質。

應用場景：

高濃度含磷廢水：當食品廢水中磷(lin)的濃(nong)度較(jiao)高時(shi)，化學除磷(lin)法(fa)能夠快速(su)有(you)效地降低(di)磷(lin)含量，適用于需要(yao)快速(su)處理高濃(nong)度磷(lin)廢水的場(chang)景(jing)。
對出水水質有嚴格要求：對(dui)于需要(yao)達到嚴格出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質標準的食(shi)品污水(shui)(shui)(shui)處理項目，化學除磷法能夠穩定地去除磷，確(que)保(bao)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質達標。
應急處理：在突發情(qing)況下，如廢水中的磷(lin)含(han)量突然升高，化學(xue)除磷(lin)法(fa)可(ke)以作為應急處理手(shou)段，迅速降低磷(lin)含(han)量，避免對環境(jing)造成(cheng)嚴重(zhong)影響(xiang)。

2. 生物除磷法

優點：

運行成本低：相比化學(xue)除(chu)磷(lin)法，生物除(chu)磷(lin)法不需要額外投(tou)加大量化學(xue)藥劑，因(yin)此運(yun)行成本較低。
無二次污染：生(sheng)物(wu)除磷(lin)過程中(zhong)不會產(chan)生(sheng)化(hua)學污(wu)(wu)泥等(deng)二次污(wu)(wu)染(ran)物(wu)，對(dui)環境(jing)友好(hao)。
污泥肥分高：生物除(chu)磷產生的污泥含(han)有較高的磷含(han)量，具有一(yi)定的肥料價(jia)值(zhi)，可用于農業等領域。

缺點：

對廢水組分的依賴性強：增加活性污泥中聚磷(lin)菌的數量(liang)(liang)，除其他(ta)因素外(wai)，主要取決于可獲得的有機碳化合物（COD和BOD）的數量(liang)(liang)和質量(liang)(liang)。對于一(yi)些(xie)廢水組分（通常用COD:P或BOD:P來(lai)表達），可能不易采用生物法進行除磷(lin)。
穩定性和靈活性較差：盡管采用較好的(de)控制方(fang)(fang)法，但出水中磷酸鹽濃度在外界環境有顯著(zhu)改變時(shi)（如暴(bao)雨時(shi)期），要明(ming)顯高(gao)于(yu)化學方(fang)(fang)法。而且生物法除磷對于(yu)提(ti)高(gao)不穩(wen)定出水質(zhi)量(liang)的(de)能(neng)力也比較有限(xian)。
對污泥體積指數（SVI）的影響：實踐(jian)中發現，當(dang)引進(jin)生物除磷工藝后(hou)，可能會使SVI值上升(sheng)，影響污泥的沉降(jiang)性能。

應用場景：

可生化性好的廢水：生物(wu)(wu)除磷(lin)法依賴于微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)代(dai)謝(xie)活動，因此(ci)適用于可生化性好的(de)(de)食(shi)品(pin)廢水(shui)。這(zhe)類廢水(shui)中含(han)有(you)豐富(fu)的(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)，能夠(gou)為微(wei)生物(wu)(wu)提供(gong)充足的(de)(de)營養源。
低濃度含磷廢水：對(dui)于磷濃(nong)度較低的(de)食(shi)品廢(fei)水，生物除(chu)磷法可(ke)以在保(bao)證出水水質的(de)同時(shi)，降低運行成本。
長期穩定運行：生物除(chu)磷法具有(you)長期穩定運(yun)行的優勢，適用于(yu)需要長期連(lian)續處理食品廢(fei)水的場景。

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)劑對廢水中的(de)磷進行吸(xi)(xi)附(fu)，其除磷效率高達90%以(yi)上，比傳統(tong)生物除磷、化學除磷等技術更為高效。
操作簡便：只需在廢水處理系統中添加吸附劑即(ji)可，不需要過多的人工干預和設備支持(chi)。
選擇性強：可以通(tong)過調(diao)(diao)整(zheng)吸(xi)(xi)附(fu)劑的種(zhong)類和(he)用量(liang)來(lai)實現對磷的選擇性吸(xi)(xi)附(fu)，且可以根據實際(ji)情況自由調(diao)(diao)整(zheng)吸(xi)(xi)附(fu)劑的添加量(liang)。

缺點：

吸附劑價格較高：吸附(fu)劑的(de)成(cheng)本較高，且需要不斷補充，會增加廢水處(chu)理(li)的(de)成(cheng)本。
一次性除磷量有限：吸(xi)附劑對(dui)磷(lin)(lin)的吸(xi)附量有一定(ding)(ding)限(xian)制(zhi)，需要(yao)定(ding)(ding)期(qi)更換(huan)(huan)吸(xi)附劑，因此一次性除磷(lin)(lin)量有限(xian)。如果處理的污水中磷(lin)(lin)含量過高，需要(yao)頻繁更換(huan)(huan)吸(xi)附劑，增加了處理成(cheng)本。
對水質變化敏感：吸附除磷技術對水質變化和外界環境影響較(jiao)為敏感，可能導(dao)致除磷效率下降，需要及時調整處理方案。

應用場景：

深度處理：在食品廢水(shui)處理的深度(du)處理階(jie)段，吸(xi)附除(chu)磷法可以作為進一步去除(chu)磷的手(shou)段，提高出水(shui)水(shui)質。
小規模處理：對于小規模(mo)的食品廢水處(chu)理(li)項目，吸附除(chu)磷(lin)法具有操作(zuo)簡單(dan)、占(zhan)地(di)面積(ji)小等優點，適合(he)作(zuo)為處(chu)理(li)工藝的一部分。
特定條件下的應用：在某(mou)些特定條件下，如需要快速(su)去除廢水中的磷以(yi)滿足臨時(shi)性水質要求時(shi)，吸附除磷法可以(yi)作為一種有效的選擇。

4. 離子交換法

優點：

有效去除有害離子：離子交換(huan)可以有效地去(qu)除廢水(shui)中的有害離子，包括磷(lin)等，提高水(shui)質。
回收有價值離子：在去除有(you)害離(li)子的同時，還可(ke)以回收有(you)價(jia)值離(li)子，降(jiang)低生產(chan)成本。
設備簡單易操作：離子交換設備(bei)相對簡單(dan)，操(cao)作和(he)維護方便。

缺點：

初期投資較高：對于一(yi)些小(xiao)型污(wu)水處理廠來說，離子交換設備的初期投資可能較高，難以(yi)承受(shou)。
使用壽命有限：離子交換(huan)劑的使(shi)用壽命有限，需要定期更換(huan)，增加了運(yun)行(xing)成本(ben)。
可能無法完全去除某些有害物質：在某(mou)些(xie)情況(kuang)下，離子交換可能無法完全去除廢水中(zhong)的某(mou)些(xie)有害(hai)物(wu)質，需要結(jie)合(he)其他(ta)處理(li)方(fang)法使用。

應用場景：

低濃度含磷廢水：離(li)子(zi)交(jiao)換法適用于處理磷濃度較低的食品廢水，通過(guo)選擇性吸(xi)附(fu)去除磷元素。
對出水水質有高精度要求：當對出水(shui)水(shui)質(zhi)有高精(jing)度要求時，離子交換法能夠確保出水(shui)中的磷含量達到極(ji)低水(shui)平。
與其他工藝組合使用：離子交換法(fa)通(tong)常與其(qi)他(ta)除(chu)磷(lin)(lin)工藝組合(he)使(shi)用，以提高整體除(chu)磷(lin)(lin)效果。例如，在化學(xue)除(chu)磷(lin)(lin)或生物除(chu)磷(lin)(lin)的(de)基礎上，采用離子交換法(fa)進一步去(qu)除(chu)殘留的(de)磷(lin)(lin)元(yuan)素(su)。

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。