李子未,封 麗,許林季,陳婷婷,廖偉伶,姚 源,余義昌
(重慶市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院,重慶 401147)
醬腌菜加工行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)高鹽廢水。這類廢水具有高鹽、高濃度有機(jī)物的特點(diǎn),通常還含有大量氮磷等營養(yǎng)鹽,屬于高濃度難降解廢水,若不經(jīng)過妥善處理,排放到環(huán)境中會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,污染地表水和地下水,引起土壤鹽漬化及衛(wèi)生條件惡化等問題。為應(yīng)對(duì)高鹽廢水的環(huán)境污染問題,國外一些國家和地區(qū)已經(jīng)制定了相應(yīng)的政策和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),如歐盟于2000 年頒布實(shí)施的《歐盟水框架指令》中提出要針對(duì)高鹽廢水的污染問題采取措施,并要求成員國應(yīng)考慮將鹽度作為相應(yīng)排污水質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。我國對(duì)高鹽廢水的處理也提出了更高要求,國務(wù)院于2015年發(fā)布了“水十條”,提出對(duì)印染、農(nóng)副食品加工、原料藥制造、制革、電鍍等行業(yè)制定專項(xiàng)治理方案,并要求對(duì)廢水中的無機(jī)鹽加以綜合利用,以最大化地減少對(duì)環(huán)境的危害和實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
由于鹽度高及成分復(fù)雜,傳統(tǒng)生物法處理醬腌菜行業(yè)的高鹽有機(jī)廢水效果不理想,而物理化學(xué)方法則能耗大,運(yùn)行費(fèi)用高。目前大部分涉及高鹽有機(jī)廢水處理的研究還是關(guān)于強(qiáng)化優(yōu)化厭氧好氧生物工藝的處理效果,實(shí)際工程應(yīng)用也仍以生物法為主。
世界范圍內(nèi)產(chǎn)量比較大的醬腌菜有榨菜、泡菜、酸黃瓜、橄欖、腌梅等,在我國以泡菜和榨菜產(chǎn)量最大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年生產(chǎn)醬腌菜4.5×106t,其中醬菜約為5×105t,榨菜約為1×106t,泡菜為2×106t左右,其他的1×106t則為新型蔬菜制品[1]。按照每噸成品產(chǎn)生7.74 t廢水計(jì)算[2],則全國每年醬腌菜行業(yè)的廢水產(chǎn)生量約為3.5×107t。
食物的腌制過程中大量食鹽滲透入食物組織內(nèi)部,以達(dá)到延長(zhǎng)食品保質(zhì)期和增添獨(dú)特風(fēng)味的目的。典型的醬腌菜加工流程為:腌漬→清洗整理→脫鹽瀝水→調(diào)味配鹵。這些鹽分會(huì)隨著腌制所用鹵水的排放以及淘洗、脫鹽等工序排出,形成高鹽度的生產(chǎn)加工廢水,也有一部分來自設(shè)備清洗等環(huán)節(jié)(圖1)。其中,腌漬鹵水水量比較小,但集中了大部分的鹽分。
圖1 典型醬腌菜生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)Fig.1 Generic production process and waste generation of pickled vegetables
醬腌菜廢水的水質(zhì)特點(diǎn)是高鹽度、高有機(jī)物濃度、低pH 值,典型的醬腌菜廢水水質(zhì)見表1。另外由于間歇性生產(chǎn),其產(chǎn)生的廢水水量水質(zhì)會(huì)劇烈變化。
表1 典型醬腌菜綜合廢水水質(zhì)特征[3-5]Tab.1 Value range of major pollutants of vegetables pickling effluents
有效的高鹽有機(jī)廢水處理系統(tǒng)通常涉及多種不同工藝。為了避免醬腌菜廢水的高鹽度、有機(jī)負(fù)荷以及水量的沖擊,一般需要設(shè)置均化池。生物處理手段可以去除有機(jī)物和氮磷,一般采用經(jīng)過高鹽度馴化的活性污泥,或者接種耐鹽菌種。用于除鹽的物理化學(xué)工藝一般設(shè)置在生物處理工藝之后,包括反滲透、電滲析等。然后清水達(dá)標(biāo)排放,濃水則進(jìn)行蒸發(fā)濃縮或外運(yùn),若濃水純度滿足要求還可回收用于醬腌菜生產(chǎn),典型處理流程見圖2。
圖2 高鹽醬腌菜廢水的典型處理流程Fig.2 Generic treatments of vegetables pickling saline effluents
也有將反滲透等除鹽工藝設(shè)置在預(yù)處理單元以去除部分鹽分,減小對(duì)生物單元的負(fù)面影響,但是需要同時(shí)設(shè)置超濾等措施以使進(jìn)水水質(zhì)滿足膜處理工藝的要求。由于水中有機(jī)物濃度仍然較高,設(shè)置在預(yù)處理單元的膜組件易發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象,因此通常是將膜處理工藝設(shè)置在生物工藝之后,一方面可以減少水中懸浮顆粒及膠體,另一方面可以降低溶解性有機(jī)物對(duì)膜組件的影響。實(shí)際應(yīng)用中也有將腌漬廢水單獨(dú)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的案例,但成本仍然過高[6]。
由于傳統(tǒng)生物法始終無法有效地處理高鹽有機(jī)廢水,很多研究開始探索使用不同的物理化學(xué)方法。相較于生物法,物化方法的優(yōu)勢(shì)是能夠根據(jù)生產(chǎn)周期的變化靈活調(diào)整運(yùn)行條件,受水質(zhì)水量影響較小。另外,蒸發(fā)濃縮、反滲透、電滲析等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽分的去除及回收利用,也可以和生物法耦合作為脫鹽工藝。由于成本問題,目前實(shí)際工程應(yīng)用物理化學(xué)方法處理醬腌菜廢水的案例仍然較少。
2.2.1 混凝沉淀
混凝沉淀通常作為預(yù)處理工藝,在去除腌菜廢水中懸浮顆粒的同時(shí)也去除部分有機(jī)物。根據(jù)原水污染物濃度、pH 值、懸浮物的性質(zhì)等因素的不同,混凝沉淀所用絮凝劑一般也不盡相同。例如,劉江國等[7]選用CaO作為混凝劑,聚丙烯酰胺(PAM)作為助凝劑對(duì)榨菜廢水進(jìn)行混凝處理,化學(xué)需氧量(COD)、總磷(TP)、濁度的去除率分別為36.54%,52.03%和97.85%。陳永娟[8]比較了聚合硫酸鐵(PFS)和聚合氯化鋁(PAC)對(duì)某醬腌菜廠廢水的處理效果,發(fā)現(xiàn)PFS有著更好的COD去除率,當(dāng)加藥量為3 000 mg/L 時(shí)COD 的去除率為42%。在Stoller等[9]對(duì)超濾/反滲透技術(shù)處理橄欖加工廢水的研究中,為了避免引入額外的金屬鹽而選擇了硝酸作為混凝劑進(jìn)行預(yù)處理,使COD 濃度由21 830 mg/L降至12 500 mg/L。
2.2.2 蒸發(fā)濃縮結(jié)晶
對(duì)于廢水量不大的情況,例如作坊式的加工散戶,使廢水自然蒸發(fā)是一種直接有效、投入低且操作靈活的處理方式。但這種處理方式產(chǎn)生的濃縮液或固體結(jié)晶含有大量雜質(zhì),難以進(jìn)行回收利用。工業(yè)上通常使用的蒸發(fā)器則投資運(yùn)行成本高,所用工藝流程長(zhǎng),運(yùn)行管理復(fù)雜。有研究將蒸發(fā)濃縮和傳統(tǒng)生物處理法結(jié)合起來處理橄欖加工廢水[10],廢水蒸餾得到的低濃度廢水進(jìn)入后續(xù)生物處理,剩下的濃縮液和殘?jiān)旌衔飫t作為燃料為蒸發(fā)階段供熱。
多效蒸發(fā)是目前比較熱門的蒸發(fā)濃縮技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)較低的能耗和較好的經(jīng)濟(jì)性。廢水通過一組連續(xù)的密閉腔室進(jìn)行蒸發(fā),每一級(jí)都保持比前一級(jí)更低的壓力,則腔室內(nèi)的沸點(diǎn)也逐級(jí)降低,而且每一級(jí)的蒸汽可以用于加熱下一級(jí)腔室,所以只有第一級(jí)腔室需要外部供熱。經(jīng)濟(jì)性評(píng)估顯示多效蒸發(fā)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)與反滲透工藝相當(dāng)?shù)倪\(yùn)行成本[11-12]。
2.2.3 反滲透
反滲透在處理工業(yè)高鹽廢水方面應(yīng)用廣泛,其原理是對(duì)含鹽廢水施加大于滲透壓的壓力,則水分子會(huì)透過半透膜由高濃度溶液向低濃度溶液遷移,從而分離溶質(zhì)溶劑。因?yàn)槿軇┓肿有枰高^半透膜,反滲透工藝對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求很高,通常在反滲透之前還需要設(shè)置超濾等作為預(yù)處理單元。趙芳研究了反滲透技術(shù)對(duì)泡菜廢水的處理效果,其對(duì)泡菜廢水中COD、氨氮、鹽分、蛋白質(zhì)和色度的去除率分別達(dá)到98%、93.2%、97.5%、100%和100%,并且經(jīng)過反滲透膜處理的出水可以回用于泡菜的生產(chǎn)[13]。也有關(guān)于將超濾/反滲透技術(shù)耦合生物濾池用于橄欖加工廢水的研究[9],在該研究中反滲透作為生物濾池的前處理單元,其出水COD 濃度為1 828 mg/L,然后通過生物濾池進(jìn)一步處理。反滲透工藝的問題是膜組件易被懸浮顆粒物污染堵塞,并且常常面臨嚴(yán)重的有機(jī)物結(jié)垢問題,導(dǎo)致膜組件使用壽命減少,增加處理成本。
2.2.4 電滲析
電滲析過程中廢水從陰離子膜和陽離子膜之間的腔室經(jīng)過,離子膜對(duì)陰陽離子具有選擇透過性;當(dāng)施加一個(gè)直流電場(chǎng),陰離子和陽離子向著正負(fù)電極定向移動(dòng)分別通過陰陽離子膜,即能分離電解質(zhì)離子。電滲析技術(shù)在印染、電廠、電鍍、煤化工廢水等工業(yè)高鹽廢水方面已經(jīng)有了一定的應(yīng)用[14-15],在處理醬腌菜廢水方面也有了一些研究。Pan等[16]研究了利用電滲析對(duì)腌梅干菜加工產(chǎn)生的高鹽廢水脫鹽的可行性,對(duì)鹽分的去除率達(dá)到了88%。Lewis 等[17]研究了電滲析處理人工腌菜廢水的膜間距等運(yùn)行參數(shù)對(duì)處理效率的影響,發(fā)現(xiàn)電流效率與腌菜廢水成分組成以及濃度沒有明顯的相關(guān)性。劉啟明等[18]進(jìn)行了關(guān)于使用電滲析對(duì)泡菜腌泡環(huán)節(jié)的腌漬廢水進(jìn)行鹽回收的研究,氯化鈉質(zhì)量濃度從7 351 mg/L 升至78 156 mg/L,濃縮比大于10倍。
電滲析最主要的成本項(xiàng)目為離子交換膜[19],其次是運(yùn)行的能耗。與反滲透一樣,電滲析也面臨膜結(jié)垢的問題,但對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求比反滲透低,極室富集的酸堿則可以進(jìn)行回收利用。另外電滲析設(shè)備要求占地較小,適用較小規(guī)模脫鹽處理系統(tǒng),在應(yīng)用于一體化設(shè)備方面有一定前景。
高鹽有機(jī)廢水主要物理化學(xué)方法處理工藝總結(jié)見表2。
表2 高鹽有機(jī)廢水物理化學(xué)方法處理工藝Tab.2 Physico-chemical treatment of saline organic effluents
醬腌菜加工廢水通常有機(jī)負(fù)荷較高,可生化性好,并且由于經(jīng)濟(jì)高效,實(shí)際應(yīng)用中微生物法仍然是目前處理醬腌菜廢水的主流方法。但由于高鹽度高氨氮等對(duì)微生物的抑制作用,以及水量水質(zhì)波動(dòng)大等因素,傳統(tǒng)生物處理方法效能不穩(wěn)定。耐鹽微生物在高鹽有機(jī)廢水的生物處理中起到了關(guān)鍵作用,目前改善高鹽有機(jī)廢水生物處理效果主要是通過耐鹽菌接種及污泥馴化實(shí)現(xiàn)。另外由于高鹽度對(duì)聚磷菌的強(qiáng)烈抑制作用,生物法通常需要結(jié)合化學(xué)除磷。
2.3.1 生物法處理高鹽有機(jī)廢水的研究應(yīng)用
20 世紀(jì)90 年代,對(duì)高鹽廢水生物處理的研究開始迅速增多,主要關(guān)注鹽度范圍10~150 g/L,大多采用人工模擬廢水,并且通常在高有機(jī)負(fù)荷條件下運(yùn)行。Kargi 和Dincer[20]較早開始研究鹽度對(duì)序批式反應(yīng)器(sequential batch reactor,SBR)的影響。對(duì)于由糖漿、尿素、磷酸二氫鉀及鹽配比的人工高鹽廢水,COD∶N∶P比值為100∶10∶1,當(dāng)鹽度從0 增加到5%,COD 去除率從85%降至59%。另外他們也嘗試了使用生物轉(zhuǎn)盤處理鹽度0~10%的人工廢水,鹽度不超過50 g/L時(shí),COD去除率超過80%[21]。除了微生物法,目前也有關(guān)于利用藻類處理高鹽榨菜廢水的同時(shí)生產(chǎn)生物柴油的研究[22-23]。
接種耐鹽微生物比馴化污泥更為直接有效。例如接種鹽桿菌(Halobacteria)可以大幅提高傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)高鹽有機(jī)廢水的處理效果[24],也有向陶粒生物濾池接種嗜鹽桿菌的案例[25]。Kargi等[26]使用經(jīng)過嗜鹽桿菌強(qiáng)化的傳統(tǒng)活性污泥法處理醬腌菜廢水,實(shí)現(xiàn)了超過95%的COD去除率。
另一種思路是通過從鹽場(chǎng)等自然環(huán)境中篩選出耐鹽菌株并加以培養(yǎng)。Duan 等[27]從海底沉積物中分離出一種能夠在高鹽度條件下進(jìn)行好氧硝化反硝化的菌株,其對(duì)氨氮和硝態(tài)氮的去除率分別達(dá)到91.82%和99.71%。胡殿囯等[28]從招潮蟹腸道糞便中分離、鑒定了多種嗜鹽微生物,并將其培養(yǎng)、馴化為耐鹽活性污泥,其能夠承受最高鹽度為4.1%,COD平均去除率87%,氨氮平均去除率94%。
由于耐沖擊負(fù)荷能力好并且操作靈活,SBR及其基礎(chǔ)上發(fā)展的其他工藝,例如周期循環(huán)活性污泥法(cyclic activated-slduge system,CASS)等,是研究和應(yīng)用得最多的處理高鹽廢水的工藝。Kargi和Uygur[29]利用SBR處理不同鹽度的人工廢水,當(dāng)鹽度從0增加到6%,COD去除率從90%降到32%。Wang 等[30]研究了不同水利停留時(shí)間(9~17 h)對(duì)SBR 處理高鹽度廢水的影響。許勁等[31]將CASS 工藝應(yīng)用于某污水處理站作為處理榨菜綜合廢水,在進(jìn)水COD 為1 300~2 200 mg/L 時(shí),出水COD 為49~84 mg/L。陳垚等[32]用接種成熟的高鹽好氧顆粒污泥的SBR 反應(yīng)器處理高鹽榨菜廢水,考察了有機(jī)負(fù)荷及溶解氧(dissolved oxygen,DO)對(duì)好氧顆粒污泥去除主要污染物特性的影響。
厭氧法處理高鹽廢水的實(shí)際工程應(yīng)用較少,目前已有的研究和應(yīng)用進(jìn)水鹽度范圍為10~70 g/L,低于好氧工藝所涉及的鹽度范圍。尤濤[33]使用厭氧接觸氧化工藝處理鹽度2%的腌制廢水并對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)84%的COD 去除率。Riffat 和Krongthamchat[34]進(jìn)行了產(chǎn)甲烷菌處理高鹽度有機(jī)廢水的實(shí)驗(yàn),在進(jìn)水鹽度35 g/L、有機(jī)負(fù)荷率6.2 kg/(m3·d)、35℃條件下COD 的去除率達(dá)到80%,系統(tǒng)內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸濃度維持在了500 mg/L的低水平;當(dāng)鹽度增加到37 g/L,有機(jī)負(fù)荷率為3 kg/(m3·d)時(shí)系統(tǒng)崩潰。
表3 醬腌菜廢水生物處理工藝情況匯總Tab.3 Biological treatment of vegetables picking saline effluents
2.3.2 高鹽度對(duì)生物法去除有機(jī)物的影響
當(dāng)進(jìn)水鹽度高于5 g/L 時(shí),傳統(tǒng)好氧工藝的處理效果即開始受到影響[36]。通常培養(yǎng)耐鹽微生物的方法是逐步提高培養(yǎng)環(huán)境的鹽度,使不耐鹽微生物對(duì)高鹽度產(chǎn)生適應(yīng)性,最后培育的結(jié)果主要取決于微生物的種類和生長(zhǎng)周期,以及培養(yǎng)過程中增加鹽度的速率或者梯度等因素。
自然界中已經(jīng)存在高鹽厭氧環(huán)境下微生物分解有機(jī)物的例子,比如有關(guān)于超高鹽湖泊中纖維素的厭氧降解的研究[37]。通常認(rèn)為厭氧系統(tǒng)比好氧活性污泥系統(tǒng)對(duì)鹽度更加敏感[37]。相關(guān)研究表明,當(dāng)鹽度超過10 g/L時(shí)厭氧條件下的產(chǎn)甲烷過程就會(huì)受到嚴(yán)重抑制[38],當(dāng)鹽度超過30 g/L 時(shí)厭氧處理系統(tǒng)極易崩潰[39-40]。
進(jìn)水鹽度劇烈變化的問題對(duì)于生物處理系統(tǒng)來說仍然難以解決。鹽度的上升會(huì)嚴(yán)重阻礙微生物種群的生命活動(dòng),并且會(huì)導(dǎo)致菌體自融現(xiàn)象,可能造成水中溶解性COD 的升高。而當(dāng)鹽度下降時(shí),活性污泥會(huì)逐漸失去對(duì)于高鹽度的耐受性[41-42]。因此,醬腌菜廢水水量、鹽度等的劇烈變化使得生物處理系統(tǒng)常常無法保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
2.3.3 高鹽度對(duì)生物脫氮除磷的影響
(1)硝化和反硝化
當(dāng)鹽度高于2%時(shí)就會(huì)對(duì)硝化和反硝化產(chǎn)生極大的抑制。鞏有奎等考察了不同鹽度下SBR 內(nèi)微生物活性變化和反應(yīng)器脫氮特性,發(fā)現(xiàn)鹽度增至20 g/L時(shí)亞硝態(tài)氮氧化菌和氨氧化菌均受到明顯抑制,鹽度對(duì)各菌群的抑制作用亞硝態(tài)氮氧化菌大于氨氧化菌[43]。Chen 等[44]的研究顯示,當(dāng)氯離子濃度超過18.2 g/L時(shí)硝化效果即開始不穩(wěn)定。Campos 等發(fā)現(xiàn)鹽和氨對(duì)硝化過程具有聯(lián)合抑制作用,實(shí)驗(yàn)條件為氨氮濃度3 g/(L·d),鹽濃度525 mmol/L(NaCl 13.7 g/L,NaNO319.9 g/L,Na2SO48.3 g/L)[45]。這與Vredenbregt等[46]的實(shí)驗(yàn)結(jié)論相似,其實(shí)驗(yàn)條件為NH315 mg/(L·d),氯離子濃度最大值為34 g/L。
短程硝化反硝化是目前生物脫氮技術(shù)的研究熱點(diǎn),也有關(guān)于利用短程硝化反硝化處理高鹽有機(jī)廢水的研究。She等[47]使用SBR處理人工合成的高鹽有機(jī)廢水研究鹽度對(duì)短程硝化反硝化的影響,發(fā)現(xiàn)鹽濃度在5~37.7 g/L范圍內(nèi)時(shí),鹽度的增加對(duì)氨氧化過程和反硝化過程并無明顯的抑制作用。
(2)除磷
高鹽度對(duì)聚磷菌有極大的抑制作用,通過生物法去除高鹽度廢水中的磷效率極低。Abu-ghararah 等[48]在實(shí)驗(yàn)室使用A2/O 反應(yīng)器處理鹽度4%的人工廢水,當(dāng)鹽度從0 上升至4%時(shí),磷的去除率從82%下降至25%。Uygur 等[49]使用SBR 處理高鹽人工廢水以研究鹽分對(duì)有機(jī)物及氮磷去除的影響,當(dāng)鹽度從0 增加至6%時(shí),污泥中的磷含量從0.36 mg PO4-P/(g 生物質(zhì)·h) 下降至0.08 mg PO4-P/(g 生物質(zhì)·h);經(jīng)過接種嗜鹽桿菌強(qiáng)化后除磷效果得到了顯著提高,當(dāng)鹽度增加至6%時(shí),污泥中磷含量由0.52 mg PO4-P/(g 生物質(zhì)·h)下降至0.18 mg PO4-P/(g 生物質(zhì)·h)。這一結(jié)果表明接種嗜鹽桿菌對(duì)除磷也有一定提升作用。但嗜鹽桿菌并沒有過量吸收磷的功能,因此這一現(xiàn)象被解釋為是由于嗜鹽桿菌進(jìn)行生物合成所進(jìn)行的對(duì)磷的同化作用。
目前對(duì)于高鹽條件下具有高效除磷能力的菌種仍然鮮有報(bào)道。鄧若男等[50]從鹽場(chǎng)中篩選出一株能夠高效除磷的耐鹽菌株,對(duì)鹽度的耐受范圍為1%~13%,最適鹽度為3%,在最適條件下24 h內(nèi)對(duì)磷酸鹽的去除率接近100%。也有關(guān)于磷酸鹽還原菌在厭氧條件下將磷酸鹽還原為磷化氫氣體的研究,但將其應(yīng)用在生物除磷工藝的研究很少。有研究嘗試在超高鹽條件下構(gòu)建磷酸鹽還原系統(tǒng),以鹽度3%啟動(dòng)反應(yīng)器并逐步提升至7%,在進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷(COD)0.45 kg/(m3·d),磷負(fù)荷(PO43-)5 g/(m3·d),DO 6 mg/L,水溫30 ℃且未排泥條件下,對(duì)磷酸鹽的去除率達(dá)到70%[51]。
將生物方法和物化方法組合可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。但用于脫鹽的蒸發(fā)濃縮、反滲透、電滲析等工藝則由于處理成本過高罕有實(shí)際應(yīng)用,絕大多數(shù)仍處于研究階段。實(shí)際處理醬腌菜廢水應(yīng)用較多的物化方法主要還是用于預(yù)處理的混凝沉淀工藝以及末端化學(xué)除磷等。
武道吉等[52]對(duì)水解酸化-SBR-混凝工藝處理榨菜廢水進(jìn)行了小試研究,在工藝總水力停留時(shí)間(Hydraulic Retention Time,HRT)為22 h,PAC和PAM 投加量分別為300 mg/L 和6 mg/L 條件下,出水COD、SS、氨氮和總磷平均去除率分別為96%、85.03%、84.9%和95.32%。
Stoller 等[9]進(jìn)行了將混凝-超濾-納濾-反滲透-生物濾池用于橄欖加工廢水的研究,COD 由21 830 mg/L 降為500 mg/L,并且由于反滲透去除了橄欖加工廢水中的多酚等毒性物質(zhì),生物濾池表現(xiàn)出了良好的處理效果。于玉彬等[53]采用了改良型調(diào)節(jié)池-水解酸化池-A2/O-MBR膜系統(tǒng)的三級(jí)處理工藝處理某工業(yè)園區(qū)榨菜廢水,出水能夠達(dá)到GB18918—2002 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。劉江國[54]利用混凝-厭氧-電極SBBR 法處理榨菜廢水,通過在SBBR 中加入電極系統(tǒng)強(qiáng)化工藝對(duì)污染物去除能力。Vitolo等[10]研究了將蒸發(fā)濃縮和傳統(tǒng)生物處理法結(jié)合起來處理橄欖加工廢水,對(duì)廢水蒸餾得到的低濃度廢水進(jìn)行后續(xù)生物處理,剩下的濃縮液和殘?jiān)旌衔飫t作為燃料為蒸發(fā)階段供熱。
雖然我國還沒有針對(duì)醬腌菜行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),但日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)形勢(shì)勢(shì)必對(duì)該行業(yè)的高鹽有機(jī)廢水處理提出更高的要求。
綜合來看,理想的處理醬腌菜廢水的方式是先生物處理后再進(jìn)行物理化學(xué)脫鹽工藝的組合。通過污泥耐鹽馴化和接種耐鹽菌株,在中、低鹽度條件下,生物法能夠達(dá)到較好的有機(jī)物去除率,而前提條件是污水水量水質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定,因此,應(yīng)盡可能均化廢水的水量水質(zhì)。物化方法則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽分的去除和回收,同時(shí),也去除部分有機(jī)污染物,但還需對(duì)處理成本較高的問題提出更好的解決方案。未來關(guān)于醬腌菜廢水處理的研究需要著重于以下方面:
(1)需要加強(qiáng)關(guān)于高鹽條件下生物工藝去除氮磷元素的機(jī)理研究,篩選培養(yǎng)新的菌株,提高生物工藝對(duì)氮磷元素的去除效果;
(2)對(duì)物理化學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化,以及開發(fā)低能耗高效率的脫鹽工藝;
(3)探索經(jīng)過物化工藝分離出鹽分資源化利用方法。