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廚房廢水除油的理論基礎

廚房廢水除油的理論基礎

發布者:廚房廢水除油的理論基礎   發布時間:2018-03-22

餐飲業污水是一個高濃度污染源。它們所形成的分散性生活污水排放對環境造成的危害日趨嚴重。餐飲廢水中的油脂會凝結固化,經常堵塞下水道,此外廢水中的化學耗氧量、生化需氧量物質對水產養殖業危害較大,經常造成養殖產品死亡。因此,飲食業廢水對環境的危害已到了不容忽視的地步。

  廚房廢水除油的理論基礎

物理化學

物理化學法主要包括粗?;?、破乳法、混凝法和磁吸附分離法等。

粗?;▽儆谖锢矸?,是根據粗?;癁V料具有親油疏水的性質,當含油廢水通過時,微小油珠便附聚在其表面形成油膜,達到一定的厚度后,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。

破乳技術主要是利用陽離子性的聚合硫酸鐵降低陰離子性洗滌劑的表面活性,破壞乳化液油珠的水化膜,以及其雙電層結構使油析出,再利用絮凝劑將油珠凝聚從水中分離出來,同時聚合硫酸鐵呈酸性,使乳化液中的脂肪酸皂轉化為不溶于水的脂肪酸,減少水中表面活性物質,增加了破乳效果。然后用腐植酸鈉、聚丙烯酰胺助凝,將經破乳后的油進一步凝聚,利用重力原理使油水分離。

由于餐飲廢水中污染物主要以膠體形式存在,膠體本身既具有巨大的表面自由能、有較大的吸附能力,又具有布朗運動的特性,從而顆粒間有較多碰撞的機會,似乎可以粘附聚合成大的顆粒,然后在重力作用下下沉。但是由于同類的膠體微粒帶著同性的電荷,它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大顆粒;其次帶電荷的膠粒和反離子與周圍的水分子發生 水化作用,形成一層水化殼也阻礙各膠粒的聚合。

廣東工業大學曾勝、朱又春等采用的磁吸附分離法處理廚房污水的工藝是借助于磁性物質作為載體,利用油珠的磁化效應,將磁性顆粒與含油廢水相混合,使油分在磁性顆粒上粘附,然后再通過磁性分離裝置,將磁性物質及其吸附的油留在磁場,從而達到與水分離的目的。 物理化學法主要是用來去除餐飲廢水中油份。其中混凝氣浮法具有占地面積較小,且設施簡單的優點,但其處理效果隨水質變化有較大波動,處理效率不高。

電化學法

電化學法主要有電凝聚法、電凝聚氣浮法、脈沖電絮凝法、微電解-電解法及脈沖電解處理法等工藝。電解法是較為成熟的方法,在電鍍、印染、化纖等領域中已有廣泛 的應用,電解法與生物法和混凝氣浮法相比,具有處理效果好、占地面積少、工藝操作簡便、污泥量少和易實現自動化等優點,易于賓館酒樓所接受。其中電凝聚與電凝聚氣浮法對于處理中等濃度及中等規模的餐館較適用,且處理效果好,處理后的廢水再進行生化處理排入水體當中,或者處理后的廢水排入市政管網進入城市污水處理廠進行集中處理排放。

由于電絮凝時的陰極反應一般為析氫反應故也有電氣浮作用。因此,常將電絮凝一氣浮作為一種緊密結合在一起的聯合技術。電絮凝法處理餐飲廢水時,陽極溶解的鋁離子在溶液中水解形成細小的絮凝團,其吸附能力與活性比化學方法即加入鋁鹽產生絮凝團的方法高得多,且不受環境、水溫及生物雜質的影響。

Xueming Chen等采用電絮凝法處理餐飲廢水通過對油脂含量高、不同的COD、BOD和SS濃度的餐飲廢水的電絮凝實驗表明:試驗污水的油脂去除率大于94%,電絮凝能中和廢水的pH。

生物處理法

由于餐飲廢水中BOD5/COD>0.3,具有可生化性好這一特點,在先除去油脂,不影響后續生化反應的前提下,可利用生物法來處理餐飲廢水。目前的生物法主要有活性污泥法、SBR法、生物膜法、生物接觸氧化法及生物降解法等。

活性污泥法作為運用最為廣泛的污水處理技術,處理效果較好,操作簡便,但是占地面積大,污泥產生量大,且由于餐飲廢水中含有大量的表面活性劑,使得污泥膨脹的情況十分突出,近幾年來產生了許多改進的工藝如ICEAS。 SBR作為廢水處理技術是普通活性污泥法處理廢水工藝的改進,工藝流程簡單,構筑物少,一般只設反應池,無需二次沉淀池和污泥回流設備。很適合處理流量小變化大甚至間歇排放的餐飲廢水。根據進水COD和油濃度的不同,采用適當延長或縮短曝氣時間,相應減少或增加厭氧時間和閑置時間的靈活方式,可在保證處理出水達標的前提下盡量做到節能。SBR工藝對水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,這一特性對處理水質、水量變化較大的餐飲廢水是一種理想的工藝選擇。將SBR工藝作為整套設備推廣具有較強的實用性,可以解決一大批還不能進入大型污水處理廠的污染源。

膜生物反應器是將生物反應器與膜組件相聯用的一項廢水處理新技術。在這些生物反應器中一般使用微濾膜和超濾膜來阻留生物反應器中的生物體取代二沉池實現固液分 離。優點是具有高效的處理能力,出水水質高, 同時膜生物反應器也存在一些不足之處,主要問題是外置式能耗較高、易堵塞和膜的費用貴。膜的堵塞包括通道堵塞和膜面堵塞。膜的堵塞會導致膜通量下降。采用適當的方法清洗膜,可使膜的通透能力恢復到新膜的90%。

范立梅用生物接觸氧化法連續處理餐飲廢水,填料為PVC生物球和軟性纖維填料,當水力停留時間大于7.8h時,廢水的COD、BOD5及TSS的去除率達到90%,且產生的污泥量比活性污泥少1/4。

生物降解法用生物處理工藝對餐飲廢水進行生物降解。其反應器系統由廢水槽、活性污泥反應器以及沉淀池組成。采用間隙攪拌反應器,反應器運行特點在于限制性曝氣,即進水時只是混合,進水完畢后進行曝氣,曝氣時間為3~5h,處理后的廢水進入沉淀池沉降0.5h,污泥回流比?。埃场埃抵g。該法能有效去除餐飲廢水的COD、BOD、TSS、動植物油以及TKN,去除率分別為90.8%、90.3%、87.5%、89.2%和85.6%;但停留時間較長,細菌平均停留時間大于10d,污泥馴化控制要求高,且外形尺寸較大,造價和能耗較高。該反應器能耐受較大的有機負荷。

生物法雖具有處理效率高、抗沖擊負荷能力強等優點,但其占地面積大和運行費用高因而在應用上有一定限制。

結語

根據目前國內外餐飲廢水治理方法的現狀,考慮到我國環保部門對餐飲廢水的治理要求,餐飲廢水的治理技術將向以下幾個方面發展:開發餐飲廢水一體化處理設備,集除油、降有機物、除懸浮物于一體,既節約用地又節省投資;加強開發無毒、高效、適用范圍廣、價廉的多功能混凝劑,或用已有藥劑復配出性能優越的凈水劑;加強經濟、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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