餐廚污水就地處理與回用工藝

　　餐廚污水是城市污水的重要組成部分，其來源主要包括兩部分：餐飲原料、餐具清洗污水和餐廚垃圾收集、處理過程中產(chǎn)生的污水。在一些人群聚集地和偏遠的旅游景區(qū)，管網(wǎng)未能配套到位或接管要求高，很難實現(xiàn)餐廚垃圾污水集中處理。餐廚污水如不進行處理，容易酸敗產(chǎn)生惡臭，影響附近水體及空氣環(huán)境。如果實現(xiàn)餐廚污水就地處理，并達到中水回用，對于這些地區(qū)環(huán)境及水資源的保護賓有重要的作用。

　　餐廚污水具有含油量高、高濁度、水質(zhì)波動大、排放不連續(xù)、高SS、高COD、易酸化，水中還有一定量的鹽分等特點。此眾多研究者在實驗室小試的條件下對餐廚污水的某一或多個污染物進行了深入研究，但是將其研究成果耦合實現(xiàn)餐廚污水，并達標處理的研究很少。因此必須采用生化與物化相結(jié)合的工藝實現(xiàn)該類廢水的處理依據(jù)污水的特點，本工藝采用隔油池除油、物化預(yù)處理、生化處理和膜處理回用的路線，探討可行的工藝路線及工藝運行參數(shù)，并簡要核算其效益，為類似項目提供重要的參考依據(jù)。

　　一、工程概況

　　1.1 工藝流程及特點

　　本文以無錫某大型電了公司食堂餐廚污水為處理對象，針對餐廚污水的特點，結(jié)合實際污水小試實驗結(jié)論，探索采用同時具備隔油和脫氮除磷功能的“隔油+混凝沉淀(物化)+A2/O(生化)+MBR”工藝處理此類污水，工藝流程如圖1所示。

　　經(jīng)管網(wǎng)收集的餐廚污水，首先進入隔油池，利用其密度差及隔板截留作用，將污水中的大量浮油隔除;在PAC、PAM混凝作用下，污水中的懸浮物及部分的磷沉淀去除，然后進入A2/O生化系統(tǒng)，在微生物活動下，將污水中的有機物降解成CO2，H2O，N2等，最后經(jīng)MBR微濾出水至回用水池叫直接回用廁所沖洗。

　　混凝沉淀采用PAC作為混凝藥劑，PAM作為絮凝劑。經(jīng)小試實驗確定，最佳藥劑投加量為10%PAC溶液投加量為0.65L/t污水，0.1%的PAM(分子量為1200萬)溶液投加量為0.8L/t污水。同時投加10%Ca(OH)2，去除污水中的磷，水溶液投加量為2.5L/t污水。

　　中水回用工藝包括前處理工藝和后處理兩部分。前處理工藝主要是去除污水中的顆粒物、有毒有害金屬離子及水溶性的污染物等，工藝以物化和生化工藝為主。后處理工藝主要根據(jù)回用要求，進行消毒殺菌、去除鹽離子、硬度等作用，具體需根據(jù)回用水水質(zhì)要求，相應(yīng)配套選擇。采用MBR工藝使出水滿足回用標準，主要是因為MBR工藝不僅可以提高生化污泥濃度，減少好氧池容，還可以采用負壓微濾出水，出水SS低，耐沖擊能力強，即使污泥膨脹，出水水質(zhì)穩(wěn)定，沒有懸浮物?？紤]到滿足出水回用標準中大腸桿菌≤3L-1，MBR采用微濾(孔徑0.1μm)濾除細菌、病毒等有害物質(zhì)叫可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來的長期運行費用，膜生物反應(yīng)器工藝不需加入絮凝劑，減少運行成本，避免消毒劑殘留等。

　　1.2 進水水質(zhì)

　　無錫某大型電子公司是一家專業(yè)提供電子產(chǎn)品生產(chǎn)及服務(wù)的企業(yè)，24h分三班連續(xù)生產(chǎn)，屬于勞動密集型公司，廠區(qū)員工高峰時有1500人，三餐在食堂用餐，平均每天有74.5m3餐廚污水，考慮一定能力預(yù)留，污水處規(guī)模按100m3/d設(shè)計、根據(jù)業(yè)主提供及現(xiàn)場取樣分析，原水的水質(zhì)參數(shù)見表1。

　　1.3 測定項目和方法

　　污水指標測定方法均按照水和廢水監(jiān)測分析方法。NO2-N采用N-(1奈基)-乙二胺分光光度法;NO3-N采用紫外分光光度法：NH4+-N采用納氏分光光度法，DO采用哈希HQd50測定儀，pH采用美國奧豪斯ST5000型酸度計。

　　二、結(jié)果與分析

　　除油池和混凝基本實現(xiàn)了油類的去除，混凝和膜反應(yīng)器基本實現(xiàn)了SS的攔截，因此本研究重點考察了該系統(tǒng)對可溶性污染物的去除。在反應(yīng)器的調(diào)試過程中采用出水稀釋進水的方式逐步提高進水污染物的容積負荷，經(jīng)過50d的提升最終實現(xiàn)污水的100%處理。經(jīng)過2個多月的調(diào)試運行，系統(tǒng)?水水質(zhì)基本達到回用標準，進出水COD、NH4-N、TN、TP的變化如圖2?圖4所示。

　　從圖2中可以看出，反應(yīng)器運行初期進水COD為300mg/L，經(jīng)過50d的提升，最終達到3000mg/L，出水COD較低，一直維持在50mg/L以內(nèi)。50d后進水COD-直維持在3000?4000mg/L;生化處理后最終出水COD一直維持在50mg/L以下，COD去除率從85%逐漸升高到98%以上。其中混凝沉淀出水COD從200mg/L左右逐漸升高到2500mg/L左右，對COD的去除率約為25%左右。

　　因餐廚污水中主要為有機氮，因此在反應(yīng)器運行初期污水中的NH4-N質(zhì)量濃度僅10mg/L(圖3)，而總氮質(zhì)量濃度為20mg/L(圖4)。在反應(yīng)器運行的前50d，進水NH4-N質(zhì)量濃度逐步增加到30mg/L左右，同時TN質(zhì)量濃度逐步增加到70mg/L。經(jīng)過混凝沉淀后，NH4-N和TN的去除率分別為18.5%和26%。隨著A2/O系統(tǒng)脫氮性能的增強，即使進水氮濃度逐步增加，出水氨氮和總氮濃度分別低于5和10mg/L。

　　進水TP由啟動初期的4.5mg/L逐步增加到9?10mg/L(圖5)。當反應(yīng)器運行穩(wěn)定后，經(jīng)物化(隔油、混凝沉淀)處理下降至4.5?5.0mg/L，說明物化對總磷的去除率達到50%。物化處理后出水進入生化處理，通過好氧剩余污泥排出系統(tǒng)，最終出水穩(wěn)定在0.5mg/L以下。TP去除率在95%以上。

　　為了使得出水滿足回用標準，在反應(yīng)器調(diào)試成功后對出水進行監(jiān)測。經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測，MBR膜出水大腸桿菌<2個，無嗅覺刺激性味道等，出水滿足回用水要求，可以回至廠區(qū)車間沖廁用。

　　綜上所述，該組合工藝實現(xiàn)了餐廚污水的就地處理，物化處理除了實現(xiàn)油和絮體顆粒的有效去除，同時還對污水中COD、NH4-N、TN和TP等污染物的去除具有重要的作用。處理后的出水滿足回用要求。

　　三、運行費用及效益核算

　　本系統(tǒng)中的主要運行成本在于電費、藥劑費、人工、污泥處理費等4個方面，電費3.29元/t，總裝機功率為94.6kW，正常使用功率約為25.51kW，以0.5元/kWh計，功率因子以0.8計；藥劑0.45元/t，次氯酸鈉、氫氧化鈣、還原劑、酸、堿、PAC、PAM等，人工4.47元/t，人員配置4人;污泥處置0.33元/t，污泥處置費用包含裝車、運輸、處理等費用，約2000元/t;膜更換1.29元/t，MBR膜，使用壽命為5年，即年更換率約為20%。經(jīng)計算，每噸水的平均處理費用為9.83元。經(jīng)系統(tǒng)處理后，每天中水回用量為72.5t(污水處理過程中因曝氣蒸發(fā)等損耗量約2t/d)。根據(jù)當?shù)毓I(yè)用自來水價格，生活用自來水為4.6元/噸，則上述回用水量收益為333.5元/d，年可節(jié)省自來水費用121727.5元。依據(jù)該工藝的噸水處理成本9.83元，回用節(jié)省自來水費為4.6元/t，折合噸水處理綜合成本為5.23元。因此其運行經(jīng)驗對偏遠景區(qū)、水資源緊張等地區(qū)餐廚污水就地處理和回用項目設(shè)計、運行，具有重要的指導意義。

　　四、結(jié)論

　　1)采用“隔油+混凝沉淀(物化)+A2/O(生化)+MBR+回用”組合工藝處理可實現(xiàn)餐廚污水的高效處理。出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達到?用要求。

　　2)經(jīng)測算，平均每天有74.5m3餐廚污水，經(jīng)凈化處理后回用，噸水處理成本9.83元，含電費、藥劑費、人工費、污泥處理費及膜更換費用。處理后出水回用，可以減少企業(yè)市政用水量，折合后噸水處理成本為5.23元。(來源：蘇州科技大學環(huán)境科學與工程學院)