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：374

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

食品废水中的成分往往非常复杂，除了磷之外，还可能含有高浓度的有机物（如蛋白质、脂肪等）、悬浮物、油脂以及重金属离子等。这些成分的存在可能会影响磷的去除效果，如油脂可能附着在生物膜上降低生物活性，悬浮物可能堵塞管道和设备，而有机物则可能与磷竞争处理剂或微生物的营养源。

2. 磷浓度波动大

由于食品生产过程的不稳定性，废水中的磷浓度也可能存在较大的波动。这种波动要求处理系统具备较强的适应性和抗冲击能力，以确保在不同浓度下都能保持稳定的除磷效果。

3. 微生物活性受影响

在生物除磷过程中，微生物的活性对除磷效果至关重要。然而，废水中的温度、pH值、溶解氧含量以及有毒有害物质等因素都可能影响微生物的代谢和活性，从而影响除磷效果。例如，温度降低会影响微生物的新陈代谢和生理活性，导致聚磷菌的释磷和吸磷效果下降。

4. 泡沫问题

当废水中含有合成洗涤剂及其他起泡物质时，可能会在曝气池表面形成大量泡沫。这些泡沫不仅会隔绝空气与水接触，减小叶轮的充氧能力，还会吸附大量活性污泥固体，影响二沉池的沉淀效率，恶化出水水质。此外，泡沫还可能随风飘散，影响环境卫生。

5. 污泥膨胀

污泥膨胀是活性污泥法处理过程中常见的问题之一。在二沉池或加速曝气池的沉淀区内，如果污泥出现结构松散、沉降性差的情况，就可能随水漂浮并溢出池外，造成出水水质恶化和污泥大量流失。污泥膨胀的原因可能包括丝状菌过度繁殖、营养物质不足或失衡等。

6. 药剂投加量控制

在化学除磷过程中，药剂的投加量是一个需要严格控制的因素。投加量不足可能导致除磷效果不佳，而投加过量则可能造成水体二次污染。因此，需要根据废水的具体情况和试验结果来确定合适的药剂投加量。

7. 技术选择与经济性

不同的除磷技术具有不同的优缺点和适用范围。在选择除磷技术时，需要综合考虑技术的可行性、经济性、环保性以及处理效果等因素。例如，化学除磷法虽然操作简单、除磷效率高，但药剂成本较高；生物除磷法则具有运行成本低、无二次污染等优点，但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. 化学除磷法

优点：

除磷效果好：通过投加化学药剂，可以形成不溶性的磷酸盐沉淀物，有效去除污水中的磷，处理效率可达80%~90%。
适应性强：对于不同浓度和成分的废水，通过调整药剂投加量和反应条件，都能达到较好的除磷效果。
操作相对简单：化学反应过程较为直接，操作步骤相对简单。

缺点：

处理费用较高：由于需要投加大量的化学药剂，因此处理费用相对较高。
产生大量化学污泥：化学反应产生的沉淀物需要处理，增加了污泥的处理和处置成本。
可能对水质产生其他影响：过量投加药剂可能导致水体中其他离子浓度的变化，影响水质。

应用场景：

高浓度含磷废水：当食品废水中磷的浓度较高时，化学除磷法能够快速有效地降低磷含量，适用于需要快速处理高浓度磷废水的场景。
对出水水质有严格要求：对于需要达到严格出水水质标准的食品污水处理项目，化学除磷法能够稳定地去除磷，确保出水水质达标。
应急处理：在突发情况下，如废水中的磷含量突然升高，化学除磷法可以作为应急处理手段，迅速降低磷含量，避免对环境造成严重影响。

2. 生物除磷法

优点：

运行成本低：相比化学除磷法，生物除磷法不需要额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产生化学污泥等二次污染物，对环境友好。
污泥肥分高：生物除磷产生的污泥含有较高的磷含量，具有一定的肥料价值，可用于农业等领域。

缺点：

对废水组分的依赖性强：增加活性污泥中聚磷菌的数量，除其他因素外，主要取决于可获得的有机碳化合物（COD和BOD）的数量和质量。对于一些废水组分（通常用COD:P或BOD:P来表达），可能不易采用生物法进行除磷。
稳定性和灵活性较差：尽管采用较好的控制方法，但出水中磷酸盐浓度在外界环境有显著改变时（如暴雨时期），要明显高于化学方法。而且生物法除磷对于提高不稳定出水质量的能力也比较有限。
对污泥体积指数（SVI）的影响：实践中发现，当引进生物除磷工艺后，可能会使SVI值上升，影响污泥的沉降性能。

应用场景：

可生化性好的废水：生物除磷法依赖于微生物的代谢活动，因此适用于可生化性好的食品废水。这类废水中含有丰富的有机物，能够为微生物提供充足的营养源。
低浓度含磷废水：对于磷浓度较低的食品废水，生物除磷法可以在保证出水水质的同时，降低运行成本。
长期稳定运行：生物除磷法具有长期稳定运行的优势，适用于需要长期连续处理食品废水的场景。

3. 吸附除磷法

优点：

除磷效率高：吸附除磷技术利用吸附剂对废水中的磷进行吸附，其除磷效率高达90%以上，比传统生物除磷、化学除磷等技术更为高效。
操作简便：只需在废水处理系统中添加吸附剂即可，不需要过多的人工干预和设备支持。
选择性强：可以通过调整吸附剂的种类和用量来实现对磷的选择性吸附，且可以根据实际情况自由调整吸附剂的添加量。

缺点：

吸附剂价格较高：吸附剂的成本较高，且需要不断补充，会增加废水处理的成本。
一次性除磷量有限：吸附剂对磷的吸附量有一定限制，需要定期更换吸附剂，因此一次性除磷量有限。如果处理的污水中磷含量过高，需要频繁更换吸附剂，增加了处理成本。
对水质变化敏感：吸附除磷技术对水质变化和外界环境影响较为敏感，可能导致除磷效率下降，需要及时调整处理方案。

应用场景：

深度处理：在食品废水处理的深度处理阶段，吸附除磷法可以作为进一步去除磷的手段，提高出水水质。
小规模处理：对于小规模的食品废水处理项目，吸附除磷法具有操作简单、占地面积小等优点，适合作为处理工艺的一部分。
特定条件下的应用：在某些特定条件下，如需要快速去除废水中的磷以满足临时性水质要求时，吸附除磷法可以作为一种有效的选择。

4. 离子交换法

优点：

有效去除有害离子：离子交换可以有效地去除废水中的有害离子，包括磷等，提高水质。
回收有价值离子：在去除有害离子的同时，还可以回收有价值离子，降低生产成本。
设备简单易操作：离子交换设备相对简单，操作和维护方便。

缺点：

初期投资较高：对于一些小型污水处理厂来说，离子交换设备的初期投资可能较高，难以承受。
使用寿命有限：离子交换剂的使用寿命有限，需要定期更换，增加了运行成本。
可能无法完全去除某些有害物质：在某些情况下，离子交换可能无法完全去除废水中的某些有害物质，需要结合其他处理方法使用。

应用场景：

低浓度含磷废水：离子交换法适用于处理磷浓度较低的食品废水，通过选择性吸附去除磷元素。
对出水水质有高精度要求：当对出水水质有高精度要求时，离子交换法能够确保出水中的磷含量达到极低水平。
与其他工艺组合使用：离子交换法通常与其他除磷工艺组合使用，以提高整体除磷效果。例如，在化学除磷或生物除磷的基础上，采用离子交换法进一步去除残留的磷元素。

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。