紫菜一次加工是把鮮紫菜經(jīng)過(guò)清洗、切碎、制品、烘干等環(huán)節(jié)加工成一次加工產(chǎn)品的過(guò)程。其生產(chǎn)工藝流程參照某企業(yè)，如圖1所示。生產(chǎn)過(guò)程季節(jié)性波動(dòng)明顯，生產(chǎn)從10月份開(kāi)始，到次年4月份結(jié)束，共約半年時(shí)間。其在生產(chǎn)過(guò)程中具有來(lái)菜加工的特性，即養(yǎng)殖戶送鮮紫菜來(lái)時(shí)才開(kāi)機(jī)加工，無(wú)菜時(shí)則停止生產(chǎn)，因此即使在生產(chǎn)季節(jié)，也不是所有加工機(jī)都能同時(shí)生產(chǎn)。
生產(chǎn)廢水主要產(chǎn)生于清洗環(huán)節(jié)。清洗環(huán)節(jié)分為兩步，即保菜和澆餅。保菜清洗過(guò)程為了避免死斑，采用海水清洗，廢水產(chǎn)生量為20m3/d/臺(tái)，澆餅清洗采用自來(lái)水清洗，廢水產(chǎn)生量為80 m3/d/臺(tái)，每臺(tái)加工機(jī)的廢水產(chǎn)生量為100 m3/d。廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。
圖1 紫菜一次加工物料平衡圖
表1廢水水量、水質(zhì)情況
名稱 | 廢水量 （m3/d/臺(tái)） | 主要污染物名稱 | 產(chǎn)生濃度（mg/L） | 一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn) （mg/L） |
生產(chǎn)廢水 | 100 | COD | 600 | 50 |
SS | 500 | 10 | ||
NH3-N | 23 | 8 | ||
TP | 0.3 | 0.5 | ||
氯化物 | 3550 | / | ||
色度 | 1000倍 | 30倍 |
從表1中可以看出生產(chǎn)廢水中總磷本身濃度非常低，處理時(shí)可不用考慮。氨氮略微偏高，稍加處理即可達(dá)標(biāo)。受海水清洗的影響，生產(chǎn)廢水中氯化物的含量較高，但排放標(biāo)準(zhǔn)未作限制，在其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時(shí)可不作考慮。超標(biāo)污染物指標(biāo)主要時(shí)COD、SS和色度。
有鑒于以上對(duì)紫菜一次加工生產(chǎn)廢水特性的分析，在選擇廢水處理工藝流程時(shí)需要全面考慮。傳統(tǒng)廢水的一級(jí)+二級(jí)+深度處理的工藝流程顯然時(shí)不適用的，因?yàn)橹黧w工藝為二級(jí)生化工藝，但是紫菜一次加工具有明顯的季節(jié)性波動(dòng)特征以及受來(lái)菜的影響較大，在一年中大部分時(shí)間處理工藝處于停滯狀態(tài)，二級(jí)生化工藝連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)與此沖突較大，且加工季節(jié)多為冬季，水溫較低，微生物活性較差，往往生化曝氣池內(nèi)的微生物還未馴化成功加工季就已經(jīng)接近尾聲了，顯然不能選擇傳統(tǒng)工藝進(jìn)行處理。因此，有必要探索一套適用于紫菜一次加工的廢水處理工藝。
一、 紫菜一次加工廢水處理工藝選擇
紫菜一次加工廢水相對(duì)于化工行業(yè)廢水來(lái)說(shuō)污染程度較輕，所以一直以來(lái)沒(méi)有受到重視，與此相應(yīng)的行業(yè)技術(shù)規(guī)范也未制定。該行業(yè)廢水治理問(wèn)題自出現(xiàn)伊始，就引起了淮海工學(xué)院環(huán)境工程系周正博士的關(guān)注并進(jìn)行了一系列的研究，在連云區(qū)與與淮海工學(xué)院舉辦校地合作簽約儀式之際做了題為《連云區(qū)紫菜加工行業(yè)廢水處理解決方案》的專題報(bào)告，隨后與連云港智遠(yuǎn)食品有限公司簽訂了科研項(xiàng)目合同，研究具體的解決方案，聯(lián)合蘇州弘佳易環(huán)保科技有限公司共同研制處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)半年來(lái)的不懈努力，《一種用于紫菜加工生產(chǎn)廢水凈化除臭脫色環(huán)保設(shè)備》成功研制出來(lái)，并申請(qǐng)國(guó)家。
在這一過(guò)程中我們做了大量的小試實(shí)驗(yàn)和中試試驗(yàn)。
小試實(shí)驗(yàn)的主體工藝主要采用電脫色工藝，實(shí)驗(yàn)效果如圖2所示。其中，左側(cè)為紫菜浸泡混合液，中間為撇去紫菜后的原水，右側(cè)為經(jīng)電脫色處理后的處理水。明顯可以看出，經(jīng)電脫色處理后顏色澄清透明。
在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了處理工藝為電脫色+砂濾的中試試驗(yàn)（處理規(guī)模為1.0m3/h），中試設(shè)備為淮海工學(xué)院與蘇州弘佳易環(huán)保科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的紫菜加工廢水電脫色一體化成套設(shè)備，如圖3所示。經(jīng)中試處理后的水委托連云港*進(jìn)行了與自來(lái)水等同指標(biāo)的檢測(cè)，具體指標(biāo)見(jiàn)表2.
圖2 小試實(shí)驗(yàn)效果
圖3 自主研發(fā)的電脫色一體化設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)
表2 自來(lái)水與處理水水質(zhì)指標(biāo)
檢測(cè)項(xiàng)目 | 檢測(cè)結(jié)果mg/L | 檢測(cè)項(xiàng)目 | 檢測(cè)結(jié)果mg/L | ||
| 自來(lái)水 | 處理水 |
| 自來(lái)水 | 處理水 |
COD |
| 50.8 | 硝酸鹽 | <10 | <10 |
氨氮 | 0.011 | 0.015 | 亞硝酸鹽 | <1 | <1 |
磷酸鹽 | <1.0 | <1.0 | 色度 | 10 | 15 |
PH | 7.62 | 7.24 | 渾濁度(NTU) | 1 | 1 |
陰離子合成洗滌劑 | <0.3 | <0.3 | 肉眼可見(jiàn)物 | 無(wú) | 無(wú) |
鋁 | <0.2 | <0.2 | 氯化物 | <250 | 3550 |
從表2可以看出，經(jīng)電脫色+砂濾處理后，處理水的水質(zhì)與自來(lái)水水質(zhì)基本近似，除了氯化物濃度有明顯升增加，僅在色度指標(biāo)上有所升高，但影響不大。COD達(dá)到了一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，電脫色一體化設(shè)備同時(shí)具有脫色、降COD、除氨氮的多種功能，再結(jié)合砂濾處理，即可去除懸浮物，使得處理水的渾濁度與自來(lái)水相同。
