1 前 言
随着城市及城市化的发展, 宾馆、酒店、食堂的规模日益扩大, 数量日益增多, 随之产生的餐饮废水量越来越大, 据不完全统计, 我国每年餐饮业排放的未经处理的废水达上亿吨, 且有不断增长的趋势.另据资料报道, 餐饮废水排放量约占城市生活污水排放量的3 %, 但其BOD5 和CODCr的含量却占总负荷的1/3 。可见餐饮废水是高浓度污染源, 是城市周围水体受污染的主要原因之一。随着城市环境管理水平的提高及排放标准的严格, 餐饮废水排放前要达到污水排入城市下水道水质标准, 否则面临超标罚款和搬离市中心的危险。因此, 餐饮废水的治理达标排放具有重要的现实意义。
2 餐饮废水的水质特点
餐饮废水的成分复杂, 有机物含量高, 主要有食物纤维、淀粉、脂肪、动植物油脂、各类佐料、洗涤剂和蛋白质等。据对我国发达地区广州、上海等地餐饮废水检测结果表明:BOD5 为300 ～ 500 mg/L ,CODCr为500 ～ 1000 mg/ L , SS 为300 ～ 568 mg/ L , 油脂为150 ～ 421 mg/ L , 氨氮平均值为6 ～ 50mg/ L .与国家《污水综合排放标准》(GB8978 -1996)(表1)
相比, 餐饮废水中油脂, BOD5 , CODCr , SS 要远高于三级标准, 即餐饮废水在排入有污水处理厂的城市管网前, 应治理达到三级标准。因此, 餐饮废水的治理任务主要是去除油脂、有机物和悬浮物。
3 餐饮废水的治理方法
根据餐饮废水的水质特点, 其治理方法有物理法,生物法及电化学法。在实际使用时, 一般是几种方法的合理组合应用。
3.1 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。
刘蓉等用粗粒化法处理乳化食用油脂废水, 用W 型和H 型改性聚丙烯酰胺纤维作为粗粒化滤料, 均能有效处理乳化食用油脂废水, 试验表明H 型比W型具有更好的除油性能;用H 型改性聚丙烯酰胺纤维作为粗粒化滤料处理实际餐饮废水的实验结果表明,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。
3.2 混凝法：由于餐饮废水的污染物大都以胶体状态存在, 少部分以悬浮物形式存在, 且胶体呈负电性, 但所带负电性强弱程度不同, 因此在压缩双电层降低电位的同时, 还需吸附-架桥、沉析物网捕共同发挥作用才能达到理想的混凝效果。王乃之等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。其处理流程见图1 。
尹艳华等研究了碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾五种单一絮凝剂和硫酸铝钾+聚丙烯酰胺复合絮凝剂对餐饮废水的处理效果, 结果表明:硫酸铝钾+聚丙烯酰胺复合絮凝剂优于单一絮凝剂的絮凝效果, 使用复合絮凝剂可使CODCr去除率达到83.3 %, 浊度去除率达到76.9 %, 且投药量及投药方式、pH 值对处理效果都有很大影响。董晓丹[ 1] 利用自制复合混凝剂处理餐饮废水, 餐饮废水CODCr为2532 mg/L , 通过对工艺指标的优化,CODCr去除率达到90 %以上, 处理水达到了城市下水道接纳水质标准, 经进一步砂滤处理后, 出水可达到国家二级排放标准。
3.3 生物法：由于餐饮废水中BOD5/COD ≥0.3 , 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。于金莲等采用序批式活性污泥法(SBR)工艺处理餐饮废水, 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CODCr浓度为900 ～ 1095 mg/L , 进水油浓度为185 ～356 mg/ 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, 能使出水水质达到(GB8978 -1996) 二级排放标准。在进水TN <30 mg/ 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。
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7.8h 时, 废水的COD 、BOD5 及TSS 的去除率达到90 %, 且产生的污泥量比活性污泥少1/4 。宁平等用膜-生物反应器处理餐饮废水, 该膜-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。该方法用于远离城市污水管道系统的旅游度假区不失为一个较好办法, 只是膜组件的价格太高, 膜的清洗、恢复等技术问题有待进一步解决。
Jun Nakajima 等对日本的家庭、宾馆、饭店产生的餐饮废水处理工艺进行了调查, 典型的工艺流程如图2 。
调查结果表明:超过70 %的监测数据显示排放水中BOD 在20mg/ L 以下, BOD 、TN 、NO3-N 和DKN由于循环操作而减少, 脱氮发生在厌氧反应器, 排除水中TN 在回流比为3 ～ 10Q 时, 可控制在15mg/L 以下。BOD 的去除率主要受进水油脂浓度的影响, 为提高BOD 的去除率, 在进入生物处理前宜使用预处理设施使油脂浓度降至30mg/ L 以下。水处理量在20 lp .e 时, TN 、TP 去除率在间歇式好氧反应器比连续式好氧反应器要高。进水BOD 很低时, TN 去除率低;若进水BOD/TN 低于4 , 最大TN 去除率降低,可加甲醇补充。
3.4 电化学法：Xueming Chen 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 、BOD5 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1.67 ～ 9.95F/m3 和30 ～ 80A/m3 , 且与废水的特性有关;Al 电极消耗范围是17.7 ～ 106.4g/m3 ,电耗小于1.5Kwh/m3 , 试验污水的油脂去除率大于94 %, 电絮凝能中和废水的pH 。
3.5 经济效益分析：采用混凝法为主的工艺处理餐饮废水, 工程占地面积小, 投资少, 受气温影响小, 药剂费为0.13 ～0.15 元/m3 (废水), 这对于寸土寸金的大中城市餐饮业处理餐饮废水较为有利。采用电化学法处理餐饮废水, 当进水COD 为1000 mg/L , 出水COD 为200 mg/L 左右时, 极板损耗和电耗处理成本约为0.5 元/m3 (废水), 它不需要化学药剂和投药设备, 对电价低廉的地方适用。对目前城市污水管网还未接入的旅游度假区、风景区, 可利用地域广阔的优势, 先除油脂, 再进行生化处理(如人工湿地), 可使废水达到排放标准, 此时处理费用最低。
4 展 望
根据目前国内外餐饮废水治理方法的现状, 考虑到我国环保部门对餐饮废水的治理要求, 餐饮废水的治理技术将向以下几个方面发展:
4.1 开发餐饮废水一体化处理设备, 集除油、降有机物、除悬浮物于一体, 既节约用地又节省投资。
4.2 加强开发无毒、高效、适用范围广、价廉的多功能混凝剂, 或用已有药剂复配出性能优越的净水剂。
4.3 加强经济、适用的餐饮废水处理工艺的研究, 以降低处理成本, 最大限度地降低外排废水中的有害物浓度。