餐饮业废水的处理

【摘要】综述了餐饮业废水处理方法的现状，介绍了几种处理餐饮废水的工艺流程，并举一工程应用实例。餐饮废水的定义有几种说法：其一指餐饮废水即餐饮业和单位食堂产生的残渣和废料，还有一种说法是指饭店、宾馆等饮食行业排放的含油潲水【l1。潲水包括淘米水、米汤、剩饭菜、鱼刺、骨渣、瓜菜皮等。据统计，仅全国100多个大中型城市餐饮业，每天产生的废水量就接近300万t，如不及时处理将造成很大的污染。一、餐饮废水的特点餐饮废水中主要成分是剩余食物和水，以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物为主要成分，具有营养成分高、含水率高、油脂和盐分含量高、易腐发酵发臭等特点。若将之与生活垃圾一道收集、运输和处置，将会严重影响市容环境和居民生活，也会影响生活垃圾的最终处置效果。此外，餐厨垃圾中含有大量的有机物，其营养既全面又丰富，只要通过合适的处理技术，就可以使餐饮废水得到充分的“资源化”利用。二、餐饮废水的处理方法处理餐饮废水的方法大致有两种：①利用化学反应，通过添加化学物质将餐饮废水中的有机物质分解，然后掩埋处理。这种方法的优点是简单，高效，缺点是餐饮废水中大量有用物质被浪费掉了，而且很容易造成二次污染。②把餐饮废水通过一系列处理工序转变为可供农业生产使用的有机复合肥。这种方法符合无害化、减量化、资源化的方针，缺点是处理成本高，生产周期长，经济效益不明显。目前对于餐饮废水的处理多采用第二种方法。餐饮废水收集后首先要经过固液分离。对于液体部分先进行油水分离，分离后废油回收利用，水再进行后续处理。由于餐饮废水的有机成分含量高，固液分离后的固体部分采用堆肥处理，堆肥产品一般作为农业生产有机肥。1．液态餐饮废水的油水分离(1)物理分离方法油水分离器：张霖霖等文章提到一种装置油水分离器用来进行含油废水的油水分离。其工作原理为废水由进水口入，经滤网除去固体残余物，水中油由下至上经破乳、吸附；部分油浮水面，再经滤油槽收集。清水则由底部出口处排放。粗粒化法：粗粒化法属于物理法，是根据粗粒化滤料具有亲油疏水的性质，当含油废水通过时，微小油珠便附聚在其表面形成油膜，达到一定的厚度后，在浮力和水流剪力的作用下，脱离滤料表面，形成颗粒大的油珠浮升到水面。采用粗粒化技术能有效降低餐饮废水的含油量，并能大幅度降低COD的浓度，采用粗粒化技术作为餐饮废水的预处理，将有利于后续的生化处理。用H型改性聚丙烯酰胺纤维作为粗粒化滤料。(2)电化学法电絮凝法：XuemingChen等采用电絮凝法处理餐饮废水，通过对油脂含量高、不同的COD、BOD和SS浓度的餐饮废水的电絮凝实验表明：Al电极优于Fe电极；进水pH、电导率和电流密度不影响污染物的去除效率；电负荷是最重要的操作参数，最佳电负荷和电流密度分别是1．67F／m～9．95F／m和30AJm3~80AJm3,且与废水的特性有关；A1电极消耗范围是17．7g／m3~106．4g／m，电耗小于15kW·h／m3,试验污水的油脂去除率大于94％，电絮凝能中和废水的pH值。微电解一电解法：林美强等提出微电解．电解法来处理含油餐饮废水。实验证明，可取得良好的实际运行效果。(3)化学法破乳技术：韩香云通过破乳技术来处理餐饮含油废水，洗涤剂的使用使得餐饮业含油废水中油呈乳化状，一般油水处理设备难以进行油水分离，必须将乳化油进行破乳处理：在对破乳剂的选用上，她通过实验表明：聚合硫酸铁、腐植酸钠、聚丙烯酰胺混合使用效果明显，油渣与水分层迅速。2．液态餐饮废水的后续处理(1)混凝法采用复合新型混凝剂，将餐饮废水经过混凝沉淀、砂滤以及活性炭吸附深度处理后，达到国家二级排放标准，经过消毒处理的水可用于生活杂用水。其中高效混凝剂的选择是关键所在。实验表明：硫酸铝钾+聚丙烯酰胺复合絮凝剂优于单一絮凝济的絮凝效果。(2)生物法由于餐饮废水中BOD]COD~03，具有可生化性好这一特点，在先除去油脂，不影响后续生化反应的前提下，可利用生物法来处理餐饮废水。SBR工艺：于金莲等采用序批式活性污泥法(SBR)2E艺处理餐饮废水，考察了污泥浓度、污泥负荷与处理效果的关系以及该工艺的脱氮性能。结果表明，当进水COD浓度为900mg／L-1095mg／L，进水油浓度为185mg／L～356mg／L，污泥负荷小于0．81kg／kg(ss)·d、油负荷小于0．112kg／kg(ss)。d的条件下，能使出水水质达~O(GB8978·1996)Z．级排放标准。在进水TN30mg／L时，TN去除率能达到85％以上。SBR工艺对于间歇排放、水质水量变化较大的餐饮废水是一种理想的工艺选择。生物接触氧化法：范立梅用生物接触氧化法连续处理餐饮废水，填料为PVC生物球和软性纤维填料，当水力停留时间大于78h时，废水的COD、BOD及TSS的去除率达到90％，且产生的污泥量比活性污泥少1／4。膜一生物反应器：宁平等用膜．生物反应器处理餐饮废水，该膜一生物反应器集微生物的降解作用和膜的高效分离作用于一体，能够有效地降低废水中的污染物浓度，出水水质优于国家《污水综合排放标准》GB8978—1996一级标准，达到生活杂用水标准。3．固态餐饮废水的处理(1)常规处理方法家庭分类发酵法：将餐厨垃圾投入塑料垃圾桶，在表面喷施薄层微生物酵素，发酵一个月后即成有机堆肥。热力烘制法：用机械将餐厨垃圾打碎并挤干，再送入加热恒温搅拌桶中，抄干成肉松状动物蛋白饲料。厌氧消化法：指在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下，微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程。好氧发酵法：公用工程设计a．固态发酵：餐厨垃圾在加热或添加干料后进行发酵。b．液态发酵：餐厨垃圾经生物筛选、初步发酵、充氧发酵后产生酵素。(2)液态好氧发酵技术工艺①前处理：餐厨垃圾倒入生化筛选槽内，槽底已预置微生物菌液。在倾倒餐厨垃圾的同时，微生物喷射添加器以喷射方式添加微生物菌种。餐厨垃圾的分子于二星期内大幅降解并明显减量。筛选槽底部安装强力水泵，自槽底抽取菌液垂直对上浮的餐厨垃圾喷射，以使餐厨垃圾鼓动。密度远大于餐厨垃圾的杂物下沉靠人工去除或定期放空清池。②配送：经生化筛选槽初步发酵后的餐厨垃圾，用液下渣浆泵送入碾碎机处理后转入发酵槽中继续发酵。③辗碎：生化筛选后所剩下的难于分解的有机物质，经辗碎机辗碎，然后送入发酵槽中，15d后即发酵熟化成品。④发酵：根据不同的产品目标要求调整其酸碱度。并投入不同的微生物、微生物培养剂、微量元素以及氮磷钾等各种元素。空气压缩机定时、定量地向发酵槽充氧，15d后发酵成熟。⑤充氧：空气压缩机的高压空气经管束向发酵槽打气充氧并搅拌被发酵物。⑥出料：酵素可作为固态生物有机肥原料。发酵残渣外运填埋处置。⑦菌种槽：在综合楼菌种室内培养的菌种，送入菌种槽中继续量化培养，用于分解有机质、消除臭味。⑧糖蜜槽：供应菌种养分。⑨计算机管理：利用计算机控制整个系统。工艺流程如图1所示。四、餐饮废水的处理工艺1．餐饮废水的前处理及废水治理工艺首先对餐馆和饭店直接回收的餐饮废水进行机械除杂除去废水中骨头、菜叶甚至洗刷用的布条等较大杂质以及淀粉、蛋白、糖类、洗涤剂及胶体物质等杂质。然后对于液体部分进行油水分离。对于含油部分酸析、水洗，得到废油，其中酸析过程中的加酸量以控制pH值在2-3之间为最佳。油水分离后的水部分和水洗用水混合后通过调节池调节水质水量后，经泵提升至混凝气浮池以去除大部分SS、油类及部分有机物，再进行生化处理。生化处理采用SBR—PACT法，于生化池投加粉末活性炭，生化处理出水达标排放；污泥入污泥浓缩池后进行脱水处置。工艺流程如图2所示。在这个流程中，对废水的处理由预处理系统和生化处理餐厨垃圾菌液培养剂接种菌糖蜜糖。餐饮泔水—◆饭店、宾馆隔油池或塑料桶收集集中—◆旋转机械格栅——智能油水分离系统—◆组合池—◆酸析—◆水洗—◆泔水油—’综合利用污泥浓缩池—◆板框压滤机—◆少量干泥外运图2餐饮餐饮废水油前处理及废水治理工艺流程预处理系统：调节池及混凝气浮池主要起稳定水质水量、并去除或降低废水中影响后续生化处理的有机及无机物质。由于废水进水水质中pH值较低，属酸性废水，且油类含量较高，这里采用加碱中和一混凝气浮法。生化处理系统：SBR池，主要起去除废水中溶解性有机物质的作用。为增强生化处理系统的稳定性以及抗冲击能力，采用SBR(序批式活性污泥法)一PAcT(投料式活性污泥法)。在曝气池中投加粉末活性炭，能够去除生化法不能去除的某些溶解性有机物，提高对COD和BOD，的去除率。污泥处置采用污泥浓缩一机械脱水的方法。浓缩池上清液入调节池再行处理，泥饼外运作进一步的妥善处置。2．水再生饲料技术方案集中收集卫生、新鲜的城市餐饮废水，首先将其作脱水、脱油处理，然后对固态成分进行干燥灭菌，再通过机械加工，生产出固体饲料，简单流程见图3：图3餐饮废水再生饲料工艺流程图脱水脱油：餐饮废水基本由固态和液态成分构成。在这种工艺中固、液分离采用的是自然沉淀法或机械过滤法。餐饮废水脱水、脱油采用较简单的自然沉淀法，即利用液体的自身重量以及流动性的特点，使用过滤网来实现固体和液体的分离。为提高过滤效率可考虑采用分层滤水，滤网网格由大到小。分捡：经脱水、脱油后餐饮废水中还混有一些牲畜不可食用的杂质，比如木筷、塑料制品、金属、纸张等，必须在加工前去除。分捡系统主要是利用物质的比重、体积和磁性，采用重复机械化及磁选等连续性分选(对特殊物质，适当辅以磁选、风力分选、人工分捡)，将杂质分离出来。干燥：这里选择微波加热干燥方法。该法的优点是能在短时间内达到加热效果，加热均匀，在较低的温度下就能杀死细菌。且不会产生废水、废气、废物。五、工程实例某地30t餐厨垃圾处理厂工艺流程(见图4)。餐厨垃圾用回收专用车收集、运输至处理系统，首先进行分选，取出少量混入餐厨垃圾中，不宜做堆肥发酵的瓶罐塑料等固体废弃物，然后把剩余物进行粉碎，并添加一定量的菌剂、辅料及副资材进行搅拌提升至发酵塔内。物料在发酵塔内进行一次发酵，以达到无害化、减量化的目的。一次发酵完成后的物料经筛分去除杂物，并喷淋经酸化后的泔脚水来调整一次发酵物的含水率，物料进入二次发酵阶段，把较难分解的有机物进一步分解，以达到餐厨垃圾资源化处理的目的。一次发酵完成后的物料经筛分去除杂物，并喷淋经酸化后的泔脚水来调整一次发酵物的含水率，物料进入二次发酵阶段，把较难分解的有机物进一步分解，以达到餐厨垃圾资源化处理的目的。由餐厨垃圾中分离出来的泔脚水经油水分离和沉淀分离，污油回收出售，污水进入低分子化(酸化)处理系统，产生大量易被光合细菌(PSB)利用的小分子有机物。一部分为培养PSB的营养液，另一部分则做为二次发酵过程中物料含水率的喷淋水，污水被全部利用，达到零排放。处理厂工艺流程图六、建议(1)开发小型的餐饮废水一体化处理设备，以便于餐饮废水能够在不利于集中处理的旅游区、小城镇等地方得到有效处理。(2)政府制定强有力政策，对餐饮废水进行集中收集处理，防止人们对未经处理的餐饮废水随意倾倒，打击那些用从餐饮废水中经简单分离出的餐饮废水油作为食用油的不法经营者。