廚房污水處理裝置工藝的選擇與應用

丁明啟

(江蘇寶宸凈化設備有限公司，江蘇 宜興 214201)

0 引言

據資料報道，廚房污水排放量約占城市生活污水排放量的3%，但其有機物的含量卻占總負荷的1/3。由此可見，廚房污水是城市周圍水體受污染的主要原因之一。廚房污水來源于食物的清洗、餐具的洗滌、食物殘余的滲瀝液等，其成分復雜，有機物濃度高，油脂粘在管道或排水溝內壁，容易產生異味。應一些工程的需要，需在現有隔油設施(如隔油池等)的基礎上進一步提高除油效果。現有隔油設施即使后序增加了生化法處理，但因生化處理系統占地面積大和培養生物菌種需要時間等因素而難以在有限空間內做到即開即用。對此，需尋找新的廚房污水處理工藝，以滿足工程的實際需求。

1 工藝選擇

針對廚房污水的水質特點，處理指標主要包括有機物、動植物油、SS等。廚房污水中的動植物油主要以上浮油(約占50%～60%)、分散油(約占35%～45%)、乳化油(約占3%～5%)、溶解油(約占0.5%～1.5%)、含油固體(約占2%～6.5%)等形式存在。其中，分散油不穩定，會聚并成較大的油珠而形成上浮油，也可能進一步變小，轉化為乳化油。在這幾種油中，處理難度大、含一定量且直接影響出水水質的是乳化油。由于洗滌劑的使用使得廚房污水中的油呈乳化狀，一般的油水分離設備難以進行油水分離，必須對乳化油進行破乳處理。常用的油水分離設備有隔油池、陸用油水分離器、核桃殼過濾器、膜過濾、混凝氣浮、混凝沉淀。其應用過程的特點如表1所示。

通過對常用油水分離設備進行對比并結合實際情況，考慮到電解氣浮不確定性因素多(極距、電流密度等)，故采用混凝氣浮作為預處理工藝。污水中含有溶解油及有機物。含有機物的廢水排放后容易產生臭味，受現場條件及使用需求的限制，不能采用生化法來去除有機物及溶解油，只能采用化學法進行氧化還原反應來降低廢水中有機物的濃度。目前，制作方便且氧化性強的氧化劑首選是臭氧。為了使臭氧與污水充分混合且保證有機物能盡可能多參與氧化還原反應，臭氧與水接觸過程中必須增加截體，這種截體要具有強吸附性能且能起到催化劑作用。對此，需選用高效凈化濾料，以提高臭氧氧化能力。深度處理要采用臭氧濾池，它具有去除SS、COD、BOD、油脂、硝化、AOX(有害物質)的作用。帶式壓濾機、離心脫水機、板框壓濾機、疊螺機是常用的污泥脫水設備，考慮到處理系統產生的污泥含油量和污泥量較小，可采用疊螺機來進行污泥脫水處理。

表1 常用的油水分離設備應用特點Tab.1 Application characteristics of common oily water separating equipment

2 處理工藝

污水處理工藝：原水→污水調節裝置→混凝→氣浮→中間水箱→臭氧濾池→出水。

污泥處理工藝：氣浮污泥→污泥箱→疊螺機→泥餅打包外運。

結合處理工藝，為節省空間，設備需高度集成一體化。為了檢修方便，設備需模塊化。系統分為污水調節裝置、混凝氣浮、臭氧濾池及疊螺機四個模塊，其中混凝氣浮、臭氧濾池及疊螺機三個模塊高度集成一體化，形成了廚房污水處理裝置，底部設有輪盤，模塊間管閥件采用快開方式連接，拆裝方便。

3 廚房污水處理裝置的應用實例

以200人左右的生活群體為例，選用Q=1 m3/h的處理量對廚房污水處理裝置進行研究。

3.1 混凝氣浮裝置

將混凝反應室、氣浮裝置、污泥室、中間水箱設計為一體，有效節省空間。混凝反應時間8～10 min，溶氣分離器表面負荷3.0～4.0 m3/(m2·h)。配套堿、破乳劑、助凝劑三套加藥裝置采用pH控制儀自動調節進水pH值。

進行對比實驗，取同樣體積的原水，在四個燒杯中投加不同藥劑，依次為PAC、PAC與PAM、破乳劑、破乳劑與PAM，靜止30 min后發現投加破乳劑與PAM的燒杯中礬花最多且最大，水質最清澈。同時也對其他藥劑進行類似對比實驗，最終選用破乳劑與PAM進行破乳處理。由于原水容易酸化，投藥容易影響破乳效果，于是系統增設了加堿裝置。在小試過程中，由于原水酸化，在不加堿的情況下對原水加藥進行破乳，破乳效果極差，氣浮出水水質渾濁且含油。

3.2 臭氧濾池

該裝置包括臭氧發生系統、氣水混合系統、濾池反洗系統及非均相臭氧催化氧化/過濾系統。非均相臭氧催化氧化/過濾系統由下到上包括出水室、承托布水板、鈦材質曝氣盤、非均相催化氧化填料層、出水系統(由出水室底部引至填料層中上部)、反洗濾料攔截網和反洗出水堰。進水布水裝置位于攔截網上方，臭氧尾氣先與進水混合氧化，減少臭氧尾氣的產生量。攔截網上方與反洗出水堰堰口中間設置了液位開關，當水位到達這一位置就能實現自動反洗，減少了濾層的阻力。頂部采取密封，少量的臭氧尾氣需再通過分解裝置進行處理。臭氧濾池反應時間約30～60 min，水力負荷一般在5 m3/(m2·h)以內。

3.3 疊螺機

疊螺機是通過螺桿直徑和螺距變化而產生擠壓力，使固定環與游動環之間出現微小縫隙，進而對絮凝形成的大礬花污泥進行擠壓脫水，濾液會回流到調節裝置進行進一步處理。設備選用處理能力為3～5 kg/h的機型即可，出泥口與污泥桶間要進行密封處理，并設立污泥稱重報警裝置，達到一定干泥量及時打包處理，防止污泥腐化產生臭味。

3.4 控制系統

系統由PLC控制柜等構成，設備全自動運行，采用觸摸屏人機操作方式，液位、pH值、重量、溫度等數據可以直接在畫面上讀取并設置控制參數。

4 結語

通過運行發現，采用氣浮---臭氧濾池工藝處理廚房污水后，其出水動植物油與懸浮物均小于10 mg/L。廚房污水處理裝置集去油、去有機物、去懸浮物、去臭味等功能于一體，即裝即用，可以間隙運行，移動方便，進一步提高系統對有機物的處理效果，是未來的研究方向。