肖芳 楊錚 張軍 鄧海霞
摘要:隨著餐廚垃圾無害化處理的不斷推進,餐廚廢水作為餐廚垃圾資源化利用的副產(chǎn)物,以其高有機負荷、含鹽含油脂等特點廣受關(guān)注。本文針對國內(nèi)餐飲廢水處理工藝進行討論,并闡述了未來餐飲廢水處理可能工藝,旨在深化餐飲廢水處理的進一步應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:餐廚廢水;厭氧發(fā)酵;深度處理
引言
近來隨著“餐廚垃圾豬”、“地溝油”等食品安全問題的不斷爆發(fā),餐廚垃圾的無害化利用成為全民關(guān)注的民生問題,餐廚垃圾無害化資源化利用越來越受到重視。自2011年我國率先在100個試點城市建設(shè)餐廚廢棄物資源化和無害化處理工程后,餐廚廢棄物中的固態(tài)物料轉(zhuǎn)化成肥料或飼料蛋白達到資源化的目標。但在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的餐廚廢水由于具有有機物、氨氮、鹽分、磷、油脂含量高等特點,直排城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)對凈水廠沖擊負荷大[1-2]。本文綜述了經(jīng)油水分離器分離去除大部分油脂的餐廚廢水的處理現(xiàn)狀,同時結(jié)合筆者的從業(yè)經(jīng)驗和實際運營情況,提出關(guān)于餐廚廢水治理的可能解決思路。
1餐廚廢水特點
餐廚垃圾廢水是指餐廚垃圾經(jīng)過固液分離后的含有使用廢棄油脂的高濃度有機廢水[3],經(jīng)油水分離器分離后污水仍含有少量油脂,具有鹽、有機質(zhì)、氨氮含量高等特點,具有見表1[4]所示。
2處理工藝現(xiàn)狀
由于餐廚垃圾具有高有機質(zhì)濃度、高氨氮含量且含部分油脂和鹽,處理相對困難,目前已報道的處理技術(shù)包括UASB、芬頓氧化塔和各類高級氧化降解高濃度餐廚廢水。
(1)單一工藝處理現(xiàn)狀
王金輝等[5]通過搭建中試UASB反應(yīng)器(有效容積為28m?)處理餐廚垃圾廢水,水力停留時間為14天時COD去除率穩(wěn)定在82.59~87.78%,且在厭氧效果過程中具有抗酸化緩沖能力。采用半連續(xù)式二級串聯(lián)UASB厭氧處理餐廚廢水總COD去除率可達96%[6]。氣升環(huán)流反應(yīng)器處理UASB反應(yīng)塔厭氧出水時,COD和NH4+-N去除率分別達到70%和88.6%[7]。采用IC反應(yīng)器處理餐廚廢水時COD去除率在90%左右,但存在酸化問題[8],但當進水最大容積負荷(25.2 kg/(m3·d))過大時,COD去除率下降且揮發(fā)有機酸的含量升高導致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定[4]。蔣劍虹等[9]通過正交試驗確定Fenton 氧化法深度處理餐廚廢水最佳工藝,COD去除率可達70.4%且出水水質(zhì)可達到GB 8978—1996污水綜合排放標準一級標準。陳晶晶等[10]采用負離子技術(shù)處理含油污餐廚廢水能有效降解大分子有機物,COD去除率為40%。采用磷酸銨鎂去除其中的高濃度氨氮的去除率達76%,同時也能除去部分COD[11]。聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)聯(lián)合投加去除餐廚廢水中的COD、TP,COD、TP平均去除率可分別達36%、83%,且絮體體積比為13%
郭新愿等人利用餐廚垃圾的高氮磷含量制備液態(tài)固氮肥可加速黃豆苗生長[13]。趙靖文等利用餐廚垃圾水解液作為廉價原料培養(yǎng)小球藻,以實現(xiàn)餐廚垃圾的生物轉(zhuǎn)化,廢水總氮、總磷、總糖和COD去除率分別為50.91%、39.29%、58.42%、39.19%,有效回收利用了餐廚垃圾的廢棄資源。
(2)協(xié)同處理工藝
餐廚廢具有生化性強但有機負荷高的特點,深度處理或單一工藝僅能降解餐廚廢水中的部分污染物,不能將廢水處理達標,為此,有不少學者將采用混合污水處理或組合工藝對其進行處理。鞠曉丹等利用硝化-反硝化處理餐廚垃圾廢水與垃圾滲瀝液混合液,出水COD去除率85%,氨氮達到58%,總磷為74%,電導率降低率達到63%。鄭俊等通過添加餐廚廢水強化EGSB反應(yīng)器處理焦化廢水的快速啟動。安喜平等[17]采用膜生物反應(yīng)器(MBR)-高級氧化(AOPs)工藝對餐飲廢水進行了深度處理試驗研究,出水均達到國家中水回用標準(GBT19820-2002城市雜用水標準)。湯萌萌采用預(yù)處理與MBR協(xié)同臭氧高級氧化工藝處理餐廚垃圾廢水,出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)中的三級標準,COD<350mg/L。采用上流式厭氧污泥床(UASB)-A2/O-MBR組合工藝系統(tǒng)進行處理高濃有機餐廚廢水,COD、NH3-N、TN和TP去除率分別達到了96.8%、96.4%、70%、80%,出水達標排放。
3結(jié)語
隨著餐廚垃圾處理的不斷規(guī)范和完善,餐廚廢水達標排放成為能否實現(xiàn)餐廚垃圾資源化無害化的首要前提,根據(jù)現(xiàn)有的研究進展,結(jié)合工程運營,餐廚廢水除了已有文獻關(guān)注的高濃和含油脂外,還含鹽,鹽濃度過高會限值生化降解速率,為此,在預(yù)處理階段采用復(fù)合耐鹽微生物菌劑強化處理[20]或生化處理段先采用間歇式活性污泥法處理餐廚廢水,后接UASB、MBR、IC等深度處理設(shè)施為后續(xù)的研究和工程實踐提供新的可能。
參考文獻
[1] 張周,趙明星,阮文權(quán),等. 短程硝化反硝化工藝處理低C/N餐廚廢水[J]. 環(huán)境工程學報,2015,9(9):4165-4170.
[2] 王罕. 餐廚垃圾廢水的生物處理實驗研究[D]. 蘇州:蘇州科技學院,2014.
[3] 劉明華. 有機高分子絮凝劑制備及應(yīng)用[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2006:43-78.
[4] 王罕,蔣文化,顧禮煒,等. 新型IC反應(yīng)器處理餐廚垃圾廢水的實驗研究[J]. 工業(yè)水處理,2014,34(9):47-50.
[5] 王金輝,饒坤,黃安娜,等. 中溫UASB反應(yīng)器處理餐廚垃圾廢水中試研究[J]. 中國給水排水,2016,32(17):1-5.
[6] 饒坤,譚小紅,黃安娜,等. 二級串聯(lián)UASB反應(yīng)器處理餐廚垃圾廢水研究[J]. 中國給水排水,2014,30(21):23-26.
[7] 王罕,王晨,田興,等. 氣升環(huán)流反應(yīng)器處理去油脂餐廚垃圾廢水[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保,2014,40(9):23-26.
[8] 王罕,楊海亮,趙應(yīng)群,等. 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理餐廚廢水的酸化及恢復(fù)[J]. 水處理技術(shù),2014,40(5):108-120.
[9] 蔣劍虹,陶霞,唐清暢,等. Fenton 氧化法深度處理餐廚廢水[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程,2017,25(2):44-47.
[10] 陳晶晶,徐偉,賀文智,等. 負離子技術(shù)處理餐廚油污廢水試驗研究[J]. 工業(yè)用水與廢水,2012,43(5):46-49.
[11] 唐清暢,蔣劍虹,羅友元,等. 磷酸銨鎂法去除餐廚垃圾廢水中氨氮的研究[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程,2014,22(5):5-7.
(作者單位:云南博世科環(huán)保科技有限責任公司)