關(guān)鍵詞：食品廢水；有機(jī)磷；化學(xué)除磷；生物炭；混凝沉淀

1. 引言

食品工業(yè)是我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一，2022年廢水排放量達(dá)25億噸，其中總磷濃度普遍在10-200 mg/L，主要來(lái)自原料清洗、加工助劑及副產(chǎn)品（如動(dòng)物血液、骨粉）。與市政污水不同，食品廢水中的磷60%以上以有機(jī)形態(tài)存在（如磷脂、DNA），且常與油脂、蛋白質(zhì)結(jié)合，傳統(tǒng)生物法處理效率不足30%?；瘜W(xué)除磷劑通過(guò)沉淀、絡(luò)合等作用可直接去除溶解性磷，尤其適用于高負(fù)荷廢水的前端處理。本文聚焦食品工業(yè)場(chǎng)景，剖析除磷劑的應(yīng)用難點(diǎn)與創(chuàng)新解決方案。

2. 食品廢水中磷的特性與處理難點(diǎn)

2.1 主要來(lái)源與形態(tài)

2.2 處理挑戰(zhàn)

1. 有機(jī)磷降解難：植酸、磷脂等需先轉(zhuǎn)化為PO?³?才能被沉淀；

2. 共存干擾物多：油脂包裹磷分子，蛋白質(zhì)與金屬離子競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合；

3. 水質(zhì)波動(dòng)大：生產(chǎn)批次不同導(dǎo)致磷濃度差異達(dá)10倍以上。

3. 除磷劑的作用機(jī)理與選型對(duì)比

3.1 金屬鹽除磷劑

3.1.1 鐵鹽（Fe³?為例）

• 反應(yīng)式：Fe³? + PO?³? → FePO?↓（pH=4-6）

• 優(yōu)勢(shì)：同步除臭（與H?S生成Fe?S?），適合屠宰廢水；

• 缺陷：過(guò)量投加導(dǎo)致出水色度升高（>50 TCU）。

3.1.2 改性鋁鹽（如PFS）

• 特性：聚合硫酸鐵（PFS）的[Fe?(OH)?(SO?)???/?]?結(jié)構(gòu)增強(qiáng)網(wǎng)捕作用；

• 案例：某淀粉廠投加PFS 80 mg/L，TP從45 mg/L降至1.2 mg/L。

3.2 鈣鎂基除磷劑

• 創(chuàng)新應(yīng)用：牡蠣殼煅燒產(chǎn)物（CaO含量>90%），在pH=10.5時(shí)除磷率>95%；

• 經(jīng)濟(jì)性：成本較商品Ca(OH)?降低60%，但污泥量增加30%。

3.3 生物炭復(fù)合材料

• 典型配方：餐廚廢油制備的生物炭負(fù)載納米Fe?O?（比表面積達(dá)800 m²/g）；

• 吸附性能：對(duì)植酸磷的飽和吸附量達(dá)48.7 mg/g，再生5次后效率保持85%。

4. 分行業(yè)處理工藝與案例

4.1 乳制品廢水處理

• 水質(zhì)特征：COD=2000 mg/L，TP=35 mg/L（60%為乳清蛋白結(jié)合磷）；

• 工藝路線：

   

   

• 效果：TP去除率92%，污泥磷含量達(dá)7.8%（可作磷肥原料）。

4.2 肉類加工廢水

• 難點(diǎn)：油脂含量高（>150 mg/L），傳統(tǒng)藥劑易失效；

• 解決方案：

  • 采用Al-Cl復(fù)合除磷劑（Al³?:Cl?=1:2），破解脂蛋白膠束；

  • 聯(lián)合紫外催化氧化（UV/H?O?），降解有機(jī)磷。

5. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析與優(yōu)化方向

5.1 成本對(duì)比（以處理1噸廢水計(jì)）

5.2 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1. 廢物資源化：利用啤酒酵母廢渣制備氮磷吸附劑；

2. 智能加藥系統(tǒng)：基于在線磷傳感器動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)投加量；

3. 磷回收工藝：從污泥中提取鳥(niǎo)糞石（MgNH?PO?·6H?O）。

6. 結(jié)論

食品廢水除磷需根據(jù)磷形態(tài)選擇針對(duì)性方案：對(duì)有機(jī)磷優(yōu)先采用氧化-沉淀組合工藝，對(duì)高油脂廢水宜選用破乳型復(fù)合藥劑。未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)低成本、易再生的新型除磷材料，并構(gòu)建"去除-回收"一體化技術(shù)體系。