東興市海產(chǎn)品深加工行業(yè)廢水處理工藝及實(shí)例探討

陳嬌桂 林妃妃

（東興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣西 東興 538100）

東興市海產(chǎn)品深加工行業(yè)廢水處理工藝及實(shí)例探討

陳嬌桂 林妃妃

（東興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣西 東興 538100）

文章概述了海產(chǎn)品加工行業(yè)廢水的來源及水質(zhì)情況，分析了當(dāng)前海產(chǎn)品加工行業(yè)廢水處理工藝的研究現(xiàn)狀，并對(duì)東興市某海產(chǎn)品深加工廢水處理工藝進(jìn)行探討。

海產(chǎn)品；廢水；處理工藝；實(shí)例

（一）前言

隨著世界人口的迅速增長(zhǎng)，人類從海洋中獲得的食物量也成幾何遞增的趨勢(shì)發(fā)展，然而過度的捕撈造成了海洋資源的匱乏，因此，我國(guó)實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的海洋食物資源的利用模式其中，海產(chǎn)品的深加工為主要的形式之一。海產(chǎn)品深加工行業(yè)不僅解決鮮活海產(chǎn)品的保存、運(yùn)輸和食用時(shí)間等問題，而且也大大增加了海產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)附加值，使當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)和漁戶得到高回報(bào)。隨著海產(chǎn)品深加工行業(yè)的不斷擴(kuò)大，該行業(yè)廢水排放量也逐年增加。該廢水中含有大量的蛋白質(zhì)，顯著提高了廢水的COD、BOD、NH3—N、SS等主要污染物濃度，提高了廢水處理的難度和處理成本。東興市作為廣西重要的海產(chǎn)品產(chǎn)地和深加工地，每年產(chǎn)生的廢水如未經(jīng)處理就直接排放進(jìn)入水環(huán)境，必將給東興海產(chǎn)品深加工區(qū)域及附件的河流和海洋帶來無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)破壞。

文章以東興市的海產(chǎn)品深加工行業(yè)產(chǎn)生的廢水為研究對(duì)象，對(duì)常用于處理海產(chǎn)品深加工產(chǎn)生的廢水處理工藝技術(shù)進(jìn)行介紹和比較，并對(duì)東興市某海產(chǎn)品深加工廠的廢水的處理方法進(jìn)行了探討，為海產(chǎn)品深加工行業(yè)對(duì)今后廢水處理工藝技術(shù)的選擇提供參考依據(jù)。

（二）海產(chǎn)品加工行業(yè)廢水的來源及水質(zhì)情況

1.原產(chǎn)品加工階段

漁獲物處理，即將新捕獲的魚類、貝類、藻類等新鮮品經(jīng)清洗、挑選、除去不需要的部位等處理，制成干鮮品、冷凍品及水產(chǎn)罐頭等。此階段過程中原料處理段用水量最大，達(dá)到 50%，所排廢水污染物濃度較低，COD一般為 500～800mg/L。

2.二次及成型產(chǎn)品加工階段

二次加工，即將以上制品根據(jù)需要進(jìn)行精制，制成魚肉松、烤魚片等煉制品、調(diào)味品等。海產(chǎn)品加工主要過程可分為原料處理、中間產(chǎn)品加工與成型產(chǎn)品加工三個(gè)部分。中間產(chǎn)品加工段用水量略少，約占總用水量的30%，但所排廢水污染物濃度最高，COD平均達(dá)2000mg/L左右；成型產(chǎn)品加工段用水量只占總用水量的 20%，同時(shí)所排廢水污染物濃度也較低，平均為200～400mg/L。

（三）海產(chǎn)品加工行業(yè)廢水處理工藝

1.SBR工藝

SBR即序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。

廢水中含有大量的鹽分，用 SBR處理高鹽度廢水時(shí)，進(jìn)水中氯離子濃度不宜超過10000 mg/L，另外系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)該盡量保持進(jìn)水中鹽度的恒定，普通活性污泥中的微生物在受到含鹽廢水沖擊時(shí)，會(huì)通過自身的滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)制平衡細(xì)胞內(nèi)的滲透壓或保護(hù)細(xì)胞的原生質(zhì)，這些調(diào)節(jié)機(jī)制包括細(xì)胞聚集低分子量物質(zhì)，如氨基酸、糖、甘氨酸三甲基內(nèi)鹽來形成新的胞外保護(hù)層，調(diào)節(jié)自身的新陳代謝，改變遺傳基因。由于鹽度的變化會(huì)給微生物系統(tǒng)帶來一定的沖擊，進(jìn)而影響系統(tǒng)的處理效果，因此當(dāng)進(jìn)水中鹽度變化時(shí)，需要充分的穩(wěn)定時(shí)間使系統(tǒng)中的微生物適應(yīng)變化的環(huán)境。通過污泥馴化，實(shí)現(xiàn)生物法處理高鹽廢水具有一定的可行性。

但高鹽廢水的生物處理有諸多不利因素，其影響作用主要表現(xiàn)在以下兩方面：（1）鹽度的升高，會(huì)使微生物細(xì)胞脫水，引起細(xì)胞原生質(zhì)分離，使細(xì)菌無法生長(zhǎng)存活；（2）廢水中的鹽度使廢水的密度增加，造成廢水與微生物的比重差減小，菌膠團(tuán)絮體難以沉降，使得活性污泥容易上浮流失。

SBR工藝處理該種廢水具有去除率高，且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但由于其含氮量比較高，需要適當(dāng)延長(zhǎng)氧化曝氣時(shí)間，運(yùn)行周期較其它污水的處理運(yùn)行周期要長(zhǎng)。

2.RSSP工藝

RSSP即回流污泥分離工藝（Return Sludge Separate Process，RSSP）。對(duì)于海產(chǎn)品廢水存在的水量大、C/N，C/P低的問題，現(xiàn)有的傳統(tǒng)脫氮除磷工藝很難實(shí)現(xiàn)厭氧磷釋放和反硝化過程各自獨(dú)立高效的進(jìn)行?，F(xiàn)有處理工藝在海產(chǎn)品廢水氮、磷處理上的問題主要存在于以下 2個(gè)方面：第一、反硝化細(xì)菌和聚磷細(xì)菌對(duì)碳源有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)，尤其是對(duì)于一些易快速降解COD（如揮發(fā)性有機(jī)酸VFA）的競(jìng)爭(zhēng)，而事實(shí)上反硝化細(xì)菌在這一競(jìng)爭(zhēng)中占有明顯優(yōu)勢(shì)，這種競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果往往導(dǎo)致除磷效率難以達(dá)到理想狀態(tài)；第二、硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷的影響，硝酸鹽的存在使得反硝化過程優(yōu)先利用污水中的有機(jī)底物，從而影響磷的厭氧釋放過程，此外，當(dāng)原廢水中 VFA濃度較低時(shí)，硝酸鹽的存在還可以誘導(dǎo)聚磷菌進(jìn)行缺氧吸磷，抑制厭氧釋磷過程的順利進(jìn)行，進(jìn)而影響生物除磷的效果。

因此，在針對(duì)海產(chǎn)品廢水生物脫氮除磷工藝進(jìn)行深入研究后，開發(fā)并應(yīng)用回流污泥分離工藝。RSSP工藝具有系統(tǒng)反應(yīng)器流，可形成較好的推流流態(tài)，基質(zhì)濃度可呈明顯的梯度分布，有利于基質(zhì)與微生物間的良好接觸，可以減輕增加水力負(fù)荷對(duì)污水處理的負(fù)影響，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，且工程投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，從而在很大程度上解決脫氮和除磷自獨(dú)立高效進(jìn)行的問題。然而回流污泥先回流到缺氧區(qū)或者中間接觸池（使硝酸鹽因在此段進(jìn)行反硝化而去除），然后再回流至厭氧區(qū)。由于這些工藝的內(nèi)回流太多，而回流的控制非常困難，因此實(shí)際應(yīng)用效果不穩(wěn)定。流程如圖1所示。

圖1 回流污泥分離工藝（RSSP）流程

3.MBR工藝

膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）是一種由膜過濾取代傳統(tǒng)生化處理技術(shù)中二次沉淀池和砂濾池的水處理技術(shù)，是一種膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。它集合了膜分離技術(shù)和活性污泥法的特點(diǎn)，采用膜分離取代傳統(tǒng)的重力沉降過程，利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，活性污泥濃度因而得到大幅度提高。由于實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間和污泥年齡的徹底分離，因此反應(yīng)器可以維持較高的污泥濃度，有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物（如硝化菌）的截留和生長(zhǎng)，硝化能力強(qiáng)。裝置如圖2所示。

圖2 MBR工藝裝置圖

MBR具有以下主要特點(diǎn)：

（1）出水水質(zhì)好。由于膜的高效截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零；對(duì)游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質(zhì)巨頭截留作用，生物反應(yīng)器內(nèi)生物相豐富，如世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌得以富集、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物也能生長(zhǎng)；膜出水不受生物反應(yīng)器中污泥膨脹等因素的影響。因此，MBR的出水質(zhì)量高，可滿足回用水水質(zhì)的要求。

（2）剩余污泥量少。對(duì)于傳統(tǒng)的活性污泥法，過長(zhǎng)的污泥齡將會(huì)導(dǎo)致出水中懸浮固體的增加。而 MBR中由于膜的截留作用長(zhǎng)污泥齡運(yùn)行并不影響出水水質(zhì)。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費(fèi)用，簡(jiǎn)化污水處理工藝操作，特別式對(duì)于小型污水處理廠和分散的污水處理設(shè)施，其優(yōu)越性更為突出。

（3）設(shè)備緊湊，占地少。由于生物反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，容積負(fù)荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過濾設(shè)備，因此，與常規(guī)生物處理工藝相比，膜生物反應(yīng)器的占地面積可大為減少。

4.氣浮-接觸氧化工藝

海產(chǎn)品深加工廠廢水含有大量海產(chǎn)品內(nèi)臟、部分油脂等，針對(duì)這種情況，可以采用氣浮和接觸氧化連用技術(shù)處理廢水，首先使用氣浮法進(jìn)行預(yù)處理，然后采用好氧接觸氧化法進(jìn)行后續(xù)處理。氣浮-接觸氧化工藝流程如圖3所示。

圖3 氣浮-接觸氧化工藝流程

（四）東興市某海產(chǎn)品深加工廠廢水處理工藝探討

該廠主要是海鮮類產(chǎn)品的深加工，廢水主要為生產(chǎn)過程中車間排水，由于其預(yù)處理工序使用海水解凍、沖洗等，故廢水鹽度較高。廢水中包括的污染物主要有懸浮于廢水中的油脂、蛋白質(zhì)、膠體物等，溶解于水中的糖、酸、堿、鹽類等?；旌纤疁叵募炯s30℃，冬季12℃左右。

首先采用100 mg/L的硫酸鋁、100 mg/L的硫酸鐵和40 mg/L的殼聚糖復(fù)合絮凝劑使懸浮于廢水中的油脂、蛋白質(zhì)、膠體物等絮凝沉淀從而達(dá)到蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物的回收，其蛋白回收率可達(dá)到 72%以上，粗蛋白含量為 79.7%，而且廢水中COD、BOD、NH3—N、SS等主要污染物的濃度顯著下降。然后廢水進(jìn)入已經(jīng)馴化穩(wěn)定的 SBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，最終即可達(dá)標(biāo)排放。通過以上的處理環(huán)節(jié)，蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)得以收率，不僅降低處理成本，還能為海產(chǎn)品養(yǎng)殖戶提供高質(zhì)量的魚餌飼料，既促進(jìn)當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，又實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

（五）結(jié)語

海產(chǎn)品深加工廢水成分復(fù)雜，有機(jī)物、蛋白質(zhì)、COD、氨氮等含量高，直接排放嚴(yán)重污染環(huán)境，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，因地制宜的選擇符合自身實(shí)際情況的廢水處理工藝，選擇一種或者是多種工藝的聯(lián)用，還可采用復(fù)合絮凝劑回收海產(chǎn)加工廢水蛋白，不僅可以獲得高含量的魚蛋白作為飼料添加劑，而且可以極大地提高出水透光率，為進(jìn)一步廢水深度處理、中水回用做了充分的準(zhǔn)備。處理后的出水完全可以回用于水產(chǎn)品加工原料處理用水。僅此一項(xiàng)就可以為企業(yè)節(jié)約大量的生產(chǎn)用水，并減少污水排放，對(duì)降低企業(yè)成本，提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步等方面有著重要意義。

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X703.1

A

1008-1151(2011)05-0082-02

2011-01-10

陳嬌桂，女，防城港東興人，東興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站助理工程師，從事環(huán)境工程、環(huán)境治理及相關(guān)環(huán)保研究。