紫菜一次加工是把鮮紫菜經過清洗、切碎、制品、烘干等環(huán)節(jié)加工成一次加工產品的過程。其生產工藝流程參照某企業(yè)，如圖1所示。生產過程季節(jié)性波動明顯，生產從10月份開始，到次年4月份結束，共約半年時間。其在生產過程中具有來菜加工的特性，即養(yǎng)殖戶送鮮紫菜來時才開機加工，無菜時則停止生產，因此即使在生產季節(jié)，也不是所有加工機都能同時生產。
生產廢水主要產生于清洗環(huán)節(jié)。清洗環(huán)節(jié)分為兩步，即保菜和澆餅。保菜清洗過程為了避免死斑，采用海水清洗，廢水產生量為20m3/d/臺，澆餅清洗采用自來水清洗，廢水產生量為80 m3/d/臺，每臺加工機的廢水產生量為100 m3/d。廢水水質見表1。
圖1 紫菜一次加工物料平衡圖
表1廢水水量、水質情況
名稱 | 廢水量 （m3/d/臺） | 主要污染物名稱 | 產生濃度（mg/L） | 一級A標準 （mg/L） |
生產廢水 | 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中可以看出生產廢水中總磷本身濃度非常低，處理時可不用考慮。氨氮略微偏高，稍加處理即可達標。受海水清洗的影響，生產廢水中氯化物的含量較高，但排放標準未作限制，在其他指標達標時可不作考慮。超標污染物指標主要時COD、SS和色度。
有鑒于以上對紫菜一次加工生產廢水特性的分析，在選擇廢水處理工藝流程時需要全面考慮。傳統(tǒng)廢水的一級+二級+深度處理的工藝流程顯然時不適用的，因為主體工藝為二級生化工藝，但是紫菜一次加工具有明顯的季節(jié)性波動特征以及受來菜的影響較大，在一年中大部分時間處理工藝處于停滯狀態(tài)，二級生化工藝連續(xù)運行的特點與此沖突較大，且加工季節(jié)多為冬季，水溫較低，微生物活性較差，往往生化曝氣池內的微生物還未馴化成功加工季就已經接近尾聲了，顯然不能選擇傳統(tǒng)工藝進行處理。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于化工行業(yè)廢水來說污染程度較輕，所以一直以來沒有受到重視，與此相應的行業(yè)技術規(guī)范也未制定。該行業(yè)廢水治理問題自出現伊始，就引起了淮海工學院環(huán)境工程系周正博士的關注并進行了一系列的研究，在連云區(qū)與與淮海工學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》的專題報告，隨后與連云港智遠食品有限公司簽訂了科研項目合同，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備，經過半年來的不懈努力，《一種用于紫菜加工生產廢水凈化除臭脫色環(huán)保設備》成功研制出來，并申請國家。
在這一過程中我們做了大量的小試實驗和中試試驗。
小試實驗的主體工藝主要采用電脫色工藝，實驗效果如圖2所示。其中，左側為紫菜浸泡混合液，中間為撇去紫菜后的原水，右側為經電脫色處理后的處理水。明顯可以看出，經電脫色處理后顏色澄清透明。
在此基礎上，進行了處理工藝為電脫色+砂濾的中試試驗（處理規(guī)模為1.0m3/h），中試設備為淮海工學院與蘇州弘佳易環(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備，如圖3所示。經中試處理后的水委托連云港*進行了與自來水等同指標的檢測，具體指標見表2.
圖2 小試實驗效果
圖3 自主研發(fā)的電脫色一體化設備安裝現場
表2 自來水與處理水水質指標
檢測項目 | 檢測結果mg/L | 檢測項目 | 檢測結果mg/L | ||
| 自來水 | 處理水 |
| 自來水 | 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 | 肉眼可見物 | 無 | 無 |
鋁 | <0.2 | <0.2 | 氯化物 | <250 | 3550 |
從表2可以看出，經電脫色+砂濾處理后，處理水的水質與自來水水質基本近似，除了氯化物濃度有明顯升增加，僅在色度指標上有所升高，但影響不大。COD達到了一級A的排放標準。因此，電脫色一體化設備同時具有脫色、降COD、除氨氮的多種功能，再結合砂濾處理，即可去除懸浮物，使得處理水的渾濁度與自來水相同。
