في معالجة الأغذية، يعتبر الفوسفور الزائد في مياه الصرف الصحي لمعالجة الأغذية مشكلة شائعة جدًا. الأسباب الرئيسية لمحتوى الفوسفور في مياه الصرف الصحي لمعالجة الأغذية هي كما يلي:
1. تحتوي المواد الخام نفسها على الفوسفور: تحتوي مكونات الطعام مثل الحبوب والخضروات واللحوم وما إلى ذلك بشكل طبيعي على كمية معينة من الفوسفور، وهو عنصر لا غنى عنه للنمو البيولوجي. أثناء عملية التنظيف قبل معالجة الطعام، يذوب جزء من هذا الفوسفور في الماء، مما يزيد من محتوى الفوسفور في مياه الصرف الصحي.
2. إضافات الأغذية ومساعدات المعالجة: في عملية معالجة الأغذية، يتم استخدام إضافات مختلفة لتحسين لون ورائحة وطعم ومدة صلاحية الأغذية، مثل المواد الحافظة وعوامل التتبيل والمثبتات وما إلى ذلك. قد تحتوي هذه الإضافات على مركبات الفوسفور، والأجزاء التي لا يمتصها المنتج بعد الاستخدام سيتم تصريفها مع مياه الصرف الصحي.
3. استخدام المنظفات: تُستخدم المنظفات غالبًا في عمليات تنظيف المواد الخام وتنظيف المعدات. تحتوي العديد من المنظفات على الفوسفور، وخاصةً المنظفات التي تحتوي على الفوسفور المبكر ومنظفات الغسيل وعوامل التنظيف الصناعية، مما قد يؤدي إلى زيادة تركيز الفوسفور في مياه الصرف الصحي بشكل كبير.
4. تحلل الأنسجة الحيوانية والنباتية: في معالجة اللحوم ومنتجات الألبان، يؤدي تحلل الأنسجة الحيوانية إلى إنتاج مواد عضوية تحتوي على الفوسفور، مما يزيد من مصدر الفوسفور في مياه الصرف الصحي.
5. النشاط الميكروبي: أثناء معالجة الأغذية، يؤدي نمو واستقلاب الكائنات الحية الدقيقة أيضًا إلى إنتاج مركبات الفوسفور، وخاصة أثناء التخمير والعمليات الأخرى، والتي تدخل أيضًا إلى مياه الصرف الصحي.
6. مكونات الأعلاف المتبقية: في معالجة المنتجات الحيوانية، مثل معالجة الألبان واللحوم، فإن مكونات الفوسفور الموجودة في الأعلاف الحيوانية والتي لم يتم امتصاصها بالكامل (مثل الفوسفور الفيتياتي) سوف تدخل نظام مياه الصرف الصحي من خلال فضلات الحيوانات.
تعمل مصادر الفوسفور هذه معًا، مما يؤدي إلى ارتفاع محتوى الفوسفور في مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة الأغذية. وإذا لم تتم معالجتها وتصريفها مباشرة، فقد يؤدي ذلك إلى تغذية الجسم المائي المستقبل بالمغذيات، مما يتسبب في نمو مفرط للطحالب واختلال التوازن في النظام البيئي المائي. لذلك، فإن اتخاذ تدابير فعالة لإزالة الفوسفور أمر بالغ الأهمية لحماية البيئة.
تتمتع مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة الأغذية بقدرة جيدة على التحلل البيولوجي وعادة ما يتم معالجتها من خلال طرق كيميائية حيوية، باستخدام خصائص البكتيريا المتراكمة للفوسفات لامتصاص وإطلاق الفوسفور في ظل ظروف هوائية ولاهوائية لتثبيت الفوسفور الحر في الماء. في الوقت نفسه، تُستخدم عوامل إزالة الفوسفور أيضًا على نطاق واسع في إزالة الفوسفور العميق من مياه الصرف الصحي الغذائية. يعتمد مبدأ عمل عوامل إزالة الفوسفور بشكل أساسي على آليات الترسيب الكيميائي والتكتل والامتصاص لإزالة عناصر الفوسفور من الماء. تتمتع عوامل إزالة الفوسفور بأداء تكتل جيد وهي غنية بالمجموعات الوظيفية التي يمكنها الارتباط بأيونات الفوسفات، وتشكيل رواسب تكتل كارهة للماء. تتمتع عوامل إزالة الفوسفور بكفاءة معالجة عالية وفعالية سريعة، ويمكنها تقليل محتوى الفوسفور الكلي إلى أقل من 0.1mg/L. لذلك، غالبًا ما تُستخدم عوامل إزالة الفوسفور جنبًا إلى جنب مع عمليات إزالة الفوسفور المختلفة وتُستخدم على نطاق واسع في إزالة الفوسفور العميق من مياه الصرف الصحي.