案例:食品加工厂含磷废水处理升级改造项目
项目背景
华南某大型肉类加工企业原有废水处理设施建于2010年,设计处理能力2000m³/d。随着生产规模扩大和排放标准提高(《肉类加工工业水污染物排放标准》GB13457-2017),现有设施无法满足要求,特别是总磷指标(现要求≤0.5mg/L)。企业决定投资800万元进行提标改造。
废水成分及来源
该厂废水主要来自屠宰、肉类加工和器具清洗工序,其中含磷废水主要源于:
肉类加工过程中使用的多聚磷酸盐保水剂(占总磷负荷60%)
清洗剂中的磷酸盐成分(占总磷负荷30%)
动物血液和组织液中的有机磷(占总磷负荷10%)
废水特性:总磷25-40mg/L(其中正磷酸盐占65%,聚磷酸盐占25%,有机磷占10%),COD 800-1200mg/L,SS 300-500mg/L,动植物油50-80mg/L。
处理工艺流程
改造工程保留了原有"隔油+气浮+活性污泥"的主体工艺,新增了专门的除磷单元:
化学除磷强化
:在生物处理前增设快速混合池,投加FeCl3(投加量40-60mg/L),将大部分溶解性磷转化为磷酸铁沉淀,通过初沉池去除。
生物除磷优化
:改造原有活性污泥系统为A2O工艺,增设厌氧区和缺氧区,污泥龄控制在15-20天,创造聚磷菌优势生长环境。好氧末端设置内回流(200%),强化脱氮除磷效果。
三级深度处理
:新增三级处理单元,包括:
微絮凝反应池:投加少量PAC(10-15mg/L)和PAM(0.5-1mg/L)
纤维转盘过滤器:过滤精度10μm,去除细微悬浮物
活性炭吸附塔:填充柱状活性炭,进一步吸附溶解性有机物和磷
磷回收系统
:将化学污泥和剩余污泥混合浓缩后,采用低温热解技术(120-150℃)处理,使污泥中的磷转化为植物可利用形态,加工成土壤改良剂。
处理效果
改造后系统运行数据表明:进水总磷平均32mg/L,出水稳定在0.3-0.4mg/L;COD从平均1000mg/L降至40mg/L以下;SS从平均400mg/L降至10mg/L以下。磷回收系统每月可产出含磷土壤改良剂约15吨,实现了废物资源化。改造后运行成本增加约0.6元/吨水,总运行成本约2.8元/吨水。
高含磷废水处理技术对比分析
通过对上述三个案例的分析,可以总结出不同行业高含磷废水处理的适宜技术路线:
电镀行业含磷废水
:以化学镀镍废水为代表,磷多以次磷酸盐形式存在,需采用高级氧化+化学沉淀组合工艺,重点解决难降解磷形态的转化问题。
养殖业沼液
:磷浓度高且含有丰富氮素,适合采用鸟粪石结晶法,既能高效除磷又可回收磷资源,配合生物处理实现养分平衡去除。
食品加工废水
:磷来源复杂且含有大量有机物,宜采用化学-生物联合除磷工艺,兼顾COD和磷的同步去除,必要时增加深度处理单元。
在实际工程应用中,需根据废水特性、处理规模、排放标准和经济条件等因素,选择合适的工艺组合。同时,磷回收技术的应用正成为行业趋势,既能降低处理成本,又可实现资源循环利用。
结语
高含磷废水的有效处理对防治水体富营养化具有重要意义。本文介绍的三个典型案例展示了不同行业、不同水质特性下的成功实践,为类似项目提供了可借鉴的技术路线。随着环保要求的不断提高和资源回收理念的普及,未来高含磷废水处理将更加注重工艺组合优化和磷资源回收利用。
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