餐飲廢水處理方法的現(xiàn)狀與展望
1 前 言
隨著城市及城市化的發(fā)展,賓館—酒店—食堂的規(guī)模日益擴(kuò)大,數(shù)量日益增多,隨之產(chǎn)生的餐飲廢水量越來越大,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年餐飲業(yè)排放的未經(jīng)處理的廢水達(dá)上億噸,且有不斷增長的趨勢.另據(jù)資料報道,餐飲廢水排放量約占城市生活污水排放量的3%,但其BOD5和CODCr的含量卻占總負(fù)荷的1/3。可見餐飲廢水是高濃度污染源,是城市周圍水體受污染的主要原因之一。隨著城市環(huán)境管理水平的提高及排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格,餐飲廢水排放前要達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),否則面臨超標(biāo)罰款和搬離市中心的危險。因此,餐飲廢水的治理達(dá)標(biāo)排放具有重要的現(xiàn)實意義。
2 餐飲廢水的水質(zhì)特點
餐飲廢水的成分復(fù)雜,有機物含量高,主要有食物纖維—淀粉—脂肪—動植物油脂—各類佐料—洗滌劑和蛋白質(zhì)等。據(jù)對我國發(fā)達(dá)地區(qū)廣州—上海等地餐飲廢水檢測結(jié)果表明[2]:BOD5為300~500mg/L,.CODCr為500~1000mg/L,SS為300~568mg/L,油脂為150~421mg/L,氨氮平均值為6~50mg/L.與國家5污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)6(GB8978-1996)[3](表1)相比,餐飲廢水中油脂,BOD5,CODCr,SS要遠(yuǎn)高于三級標(biāo)準(zhǔn),即餐飲廢水在排入有污水處理廠的城市管網(wǎng)前,應(yīng)治理達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)。因此,餐飲廢水的治理任務(wù)主要是去除油脂—有機物和懸浮物。
3 餐飲廢水的治理方法
根據(jù)餐飲廢水的水質(zhì)特點,其治理方法有物理法,生物法及電化學(xué)法。在實際使用時,一般是幾種方法的合理組合應(yīng)用。
3.1 粗;
粗;▽儆谖锢矸,是根據(jù)粗粒化濾料具有親油疏水的性質(zhì),當(dāng)含油廢水通過時,微小油珠便附聚在其表面形成油膜,達(dá)到一定的厚度后,在浮力和水流剪力的作用下,脫離濾料表面,形成顆粒大的油珠浮升到水面。劉蓉等用粗;ㄌ幚砣榛秤糜椭瑥U水,用W型和H型改性聚丙烯酰胺纖維作為粗;癁V料,均能有效處理乳化食用油脂廢水,試驗表明H型比W型具有更好的除油性能;用H型改性聚丙烯酰胺纖維作為粗;癁V料處理實際餐飲廢水的實驗結(jié)果表明,采用粗;夹g(shù)能有效降低餐飲廢水的含油量,并能大幅度降低COD的濃度,采用粗粒化技術(shù)作為餐飲廢水的預(yù)處理,將有利于后續(xù)的生化處理。
3.2 混凝法
由于餐飲廢水的污染物大都以膠體狀態(tài)存在,少部分以懸浮物形式存在,且膠體呈負(fù)電性,但所帶負(fù)電性強弱程度不同,因此在壓縮雙電層降低電位的同時,還需吸附-架橋—沉析網(wǎng)捕共同發(fā)揮作用才能達(dá)到理想的混凝效果。
王乃之等采用復(fù)合新型混凝劑,將餐飲廢水經(jīng)過混凝沉淀—砂濾以及活性炭吸附深度處理后,達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過消毒處理的水可用于生活雜用水。其中高效混凝劑的選擇是關(guān)鍵所在。其處理流程見圖1。
尹艷華等研究了堿式氯化鋁—硫酸鐵—氯化鋁—硫酸亞鐵—硫酸鋁鉀五種單一絮凝劑和硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑對餐飲廢水的處理效果,結(jié)果表明:硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑優(yōu)于單一絮凝劑的絮凝效果,使用復(fù)合絮凝劑可使CODCr去除率達(dá)到8313%,濁度去除率達(dá)到7619%,且投藥量及投藥方式—pH值對處理效果都有很大影響。
董曉丹利用自制復(fù)合混凝劑處理餐飲廢水,餐飲廢水CODCr為2532mg/L,通過對工藝指標(biāo)的優(yōu)化,CODCr去除率達(dá)到90%以上,處理水達(dá)到了城市下水道接納水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)進(jìn)一步砂濾處理后,出水可達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 生物法
由于餐飲廢水中BOD5/COD ,具有可生化性好這一特點,在先除去油脂,不影響后續(xù)生化反應(yīng)的前提下,可利用生物法來處理餐飲廢水。于金蓮等采用序批式活性污泥法(SBR)工藝處理餐飲廢水,考察了污泥濃度—污泥負(fù)荷與處理效果的關(guān)系以及該工藝的脫氮性能。結(jié)果表明,當(dāng)進(jìn)水CODCr濃度為900~1095mg/L,進(jìn)水油濃度185~356mg/L,污泥負(fù)荷小于0181kg/kg(ss)#d.—油負(fù)荷小于01112kg/kg(ss)#d的條件下,能使出水水質(zhì)達(dá)到(GB8978-1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)水TN<30mg/L時,TN去除率能達(dá)到85%以上。SBR工藝對于間歇排放—水質(zhì)水量變化較大的餐飲廢水是一種理想的工藝選擇。
范立梅用生物接觸氧化法連續(xù)處理餐飲廢水,填料為PVC生物球和軟性纖維填料,當(dāng)水力停留時間大于718h時,廢水的COD—BOD5及TSS的去除率達(dá)到90%,且產(chǎn)生的污泥量比活性污泥少1/4。寧平等用膜-生物反應(yīng)器處理餐飲廢水,該膜-生物反應(yīng)器集微生物的降解作用和膜的高效分離作用于一體,能夠有效地降低廢水中的污染物濃度,
出水水質(zhì)優(yōu)于國家5污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)6GB8978-1996一級標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)。該方法用于遠(yuǎn)離城市污水管道系統(tǒng)的旅游度假區(qū)不失為一個較好辦法,只是膜組件的價格太高,膜的清洗—恢復(fù)等技術(shù)問題有待進(jìn)一步解決。
JunNakajima等對日本的家庭—賓館—飯店產(chǎn)生的餐飲廢水處理工藝進(jìn)行了調(diào)查,典型的工藝流程如圖2。
調(diào)查結(jié)果表明:超過70%的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示排放水中BOD在20mg/L以下,BOD—TN—NO32N和DKN由于循環(huán)操作而減少,脫氮發(fā)生在厭氧反應(yīng)器,排除水中TN在回流比為3~10Q時,可控制在15mg/L以下。
BOD的去除率主要受進(jìn)水油脂濃度的影響,為提高BOD的去除率,在進(jìn)入生物處理前宜使用預(yù)處理設(shè)施使油脂濃度降至30mg/L以下。水處理量在20lp.e時,TN—TP去除率在間歇式好氧反應(yīng)器比連續(xù)式好氧反應(yīng)器要高。進(jìn)水BOD很低時,TN去除率低;若進(jìn)水BOD/TN低于4,最大TN去除率降低,可加甲醇補充。
3.4 電化學(xué)法
采用電絮凝法處理餐飲廢水,通過對油脂含量高—不同的COD—BOD5和SS濃度的餐飲廢水的電絮凝實驗表明:Al電極優(yōu)于Fe電極;進(jìn)水pH—電導(dǎo)率和電流密度不影響污染物的去除效率;電負(fù)荷是最重要的操作參數(shù),最佳電負(fù)荷和電流密度分別是1167~9195F/m3和30~80A/m3,且與廢水的特性有關(guān);Al電極消耗范圍是1717~10614g/m3,電耗小于115Kwh/m3,試驗污水的油脂去除率大于94%,電絮凝能中和廢水的pH。
3.5 經(jīng)濟(jì)效益分析
采用混凝法為主的工藝處理餐飲廢水,工程占地面積小,投資少,受氣溫影響小,藥劑費為0113~0115元/m3(廢水),這對于寸土寸金的大中城市餐飲業(yè)處理餐飲廢水較為有利。
采用電化學(xué)法處理餐飲廢水,當(dāng)進(jìn)水COD為1000mg/L,出水COD為200mg/L左右時,極板損耗和電耗處理成本約為015元/m3(廢水),它不需要化學(xué)藥劑和投藥設(shè)備,對電價低廉的地方適用。對目前城市污水管網(wǎng)還未接入的旅游度假區(qū)—風(fēng)景區(qū),可利用地域廣闊的優(yōu)勢,先除油脂,再進(jìn)行生化處理(如人工濕地),可使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),此時處理費用最低。
4 展 望
根據(jù)目前國內(nèi)外餐飲廢水治理方法的現(xiàn)狀,考慮到我國環(huán)保部門對餐飲廢水的治理要求,餐飲廢水的治理技術(shù)將向以下幾個方面發(fā)展:
4.1 開發(fā)餐飲廢水一體化處理設(shè)備,集除油—降有機物—除懸浮物于一體,既節(jié)約用地又節(jié)省投資。
4.2 加強開發(fā)無毒—高效—適用范圍廣—價廉的多功能混凝劑,或用已有藥劑復(fù)配出性能優(yōu)越的凈水劑。
4.3 加強經(jīng)濟(jì)—適用的餐飲廢水處理工藝的研究,以降低處理成本,最大限度地降低外排廢水中的有害物濃度。
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