【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ..................................................................................... 53 1 緒 論 1 1 緒 論 工程背景 餐飲廢水的來(lái)源及特點(diǎn) 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在隨著各類服務(wù)性營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的迅速建立，油脂及其制品用量也與日俱增，由此產(chǎn)生的各類污水排放也日漸增多，尤其是各類飲食場(chǎng)所的污水。城市中各種大型餐廳、高級(jí)酒店每天都要排出大量含有油脂（包括動(dòng)植物油）的廢水，未經(jīng)處理就直接排放到地表水體，對(duì)環(huán)境造成的威脅已不容忽視 [1]。 就以廣州市為例，該市目前有大大小小的餐館、飯店約 ，每天因洗滌菜肴、碗盆所排放的廢水超過(guò) 12萬(wàn)噸。監(jiān)測(cè)表明，這類污水平均每噸含有濃度油、懸浮物等污染物約 。由此推算，每年隨餐飲廢水排出的各類污染物就達(dá) 8萬(wàn)多噸。這些未經(jīng)處理凈化的餐飲污水通過(guò)地下溝系等流入珠江等河道，造成的污染可想而知。 餐飲污水中的懸浮雜質(zhì)可分為兩類 :一類是以高分子脂類及其衍生物為主的油類，另一類是以不溶性蛋白、纖維質(zhì)、淀粉質(zhì)態(tài)的非溶解性有機(jī)物形式存在的飯菜碎粒。 1996年，據(jù)有關(guān)部門對(duì)廣州市區(qū) 100家餐飲單位總排 放口的廢水進(jìn)行取樣調(diào)查，其調(diào)查結(jié)果表明 ： 餐飲類廢水與一般生活污水相比，除 NH3N濃度較低外，其他污染物濃度均比生活污水高，尤其是動(dòng)植物油濃度比一般生活污水的濃度高得多 [2]。由于上述餐飲單位的廚房大多布置擁擠，可利用空間極其有限，對(duì)污水處理設(shè)備的要求極為苛刻。事實(shí)上，處理設(shè)備占地 ，占地 1平方時(shí)已只限于較大型和正規(guī)的廚房選用，大于這一占地面積的設(shè)備則難以適應(yīng)要求。由于尺寸限制，污水在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間一般不能超過(guò) 20min。而且，采用由管道輸送集中處理也不可行，因?yàn)槲鬯畱腋∥锖窟^(guò)高導(dǎo) 致沉積物阻塞管道。因此，只能尋求某種高效的處理方法，通過(guò)大幅度降低有機(jī)物的含量來(lái)達(dá)到規(guī)定的出水標(biāo)準(zhǔn)。 餐飲廢水指的是由餐飲業(yè)排放的未經(jīng)處理的廢水，其主要成分是剩余食物和水，以淀粉類、食物纖維類、動(dòng)物脂肪類等有機(jī)物為主要成分，具有營(yíng)養(yǎng)成分高、含水率高、油脂和鹽分含量高、易腐發(fā)酵發(fā)臭等特點(diǎn) [3]。主要來(lái)源于食品的準(zhǔn)備、餐具的洗滌、食廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 物殘余的滲瀝液等。由于餐飲業(yè)的特征，餐飲廢水具有排放分散水質(zhì)波動(dòng)大等特點(diǎn)。食物準(zhǔn)備階段產(chǎn)生的廢水，主要包含肉食品準(zhǔn)備的動(dòng)物油脂、泥沙等；餐具的洗滌廢水包含大量的洗滌劑以及動(dòng)植物油脂等 ；食物殘余產(chǎn)生的滲瀝液是一種典型的高濃度有機(jī)廢水，其 COD質(zhì)量濃度高達(dá) 5～ 6萬(wàn) mg/L，同時(shí)由于就餐人員的復(fù)雜性 。 還存在病毒污染?？傮w上，餐飲廢水的污染特征主要體現(xiàn)為高濃度的有機(jī)污染據(jù)資料報(bào)道餐飲廢水排放量約占城市生活污水排放量的 3％ ， 但其 BOD和 COD的污染負(fù)荷卻占總負(fù)荷的 l/3[2]。 可見(jiàn)，餐飲廢水已經(jīng)成為城市的主要高濃度污染源之一，對(duì)城市周圍水體污染以及城市污水處理廠的負(fù)荷增加具有相當(dāng)大的影響。 餐飲業(yè)的發(fā)展在豐富人民生活的同時(shí)，一系列環(huán)境問(wèn)題也隨之產(chǎn)生了。具體來(lái)講，餐飲業(yè)形成的環(huán)境影響有：噪聲、油煙 、餐飲廢棄物、高濃度餐飲廢水的排放等。目前，有關(guān)餐飲業(yè)的噪聲擾民、油煙排放對(duì)周邊居民的直接影響以及糾紛頻發(fā)，得到了餐飲業(yè)主的普遍重視。均相應(yīng)地采取了一定的處理措施相比之下，餐飲廢水的達(dá)標(biāo)排放工作相對(duì)滯后。大量的餐飲廢水直接排入城市下水管網(wǎng) ， 造成了較嚴(yán)重的環(huán)境污染 [4]。 可見(jiàn)餐飲廢水是高濃度污染源，是城市周圍水體受污染的主要原因之一。隨著城市環(huán)境管理水平的提高及排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格，餐飲廢水排放前要達(dá)到污水排人城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，否則面臨超標(biāo)罰款和搬離市中心的危險(xiǎn)。因此，餐飲廢水的治理達(dá)標(biāo)排放具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 餐飲廢水的危害 這些含油廢水如果直接排放到水體中去，會(huì)使水體的感觀性狀（色、味）發(fā)生改變，不僅影響水體的使用價(jià)值，而且會(huì)危害水資源和人類健康。具體說(shuō)來(lái)，有以下幾種危害： 惡化水質(zhì)，危害水產(chǎn)資源 流失到水體中的可浮油，極易擴(kuò)散形成油膜。有資料表明 ， 為 104mm，面積為 104m2的油膜。這些油膜覆蓋在水體表面，阻礙了大氣復(fù)氧，截?cái)嗔怂w中氧的來(lái)源。同時(shí)，混溶在水體中的乳化油和溶解油，由于好氧微生物的作用，在逐漸分解過(guò)程中又消耗了水中的溶解氧。資料顯示 1mg油氧化時(shí)約需 3～ 4mg氧。因此能使水體形成嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，水體變黑變臭，水生生物缺氧，甚至窒息死亡。此 外，油類分解為 CO2和 H2O，嚴(yán)重時(shí)，由于水體中二氧化碳濃度增高，使得水體 ph值降1 緒 論 3 低到正常范圍以下，從而導(dǎo)致魚(yú)類和水生生物不能生存。每年由于各種各樣的原因，油類對(duì)水生生物造成的危害達(dá)數(shù)億美元。而近年 50來(lái)，由于油類的污染，內(nèi)海生物滅絕超過(guò) 1000種，近年 20海洋生物減少了 20％。 影響農(nóng)作物生長(zhǎng) 含油廢水流失到土壤中，由于土層對(duì)油污的吸附和過(guò)濾截留作用，會(huì)在土壤孔隙間形成油膜。從而隔絕了空氣透人 ，阻礙土壤微生物的增殖，破壞土層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤抽質(zhì)化。同時(shí)，油珠粘附在農(nóng)作物的根部、莖部，直接影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，造成農(nóng)作物減產(chǎn)或死亡。而油類中一些有毒有害物質(zhì)也可能被農(nóng)作物吸收，殘留或富集在植物體內(nèi)，既影響作物的品質(zhì)，又可能最終危害人體健康。 危害人體健康 礦物油類及其分解產(chǎn)物中，存在著多種有毒有害物質(zhì)。這些物質(zhì)在水體中被水生生物攝取、吸收、富集，可造成水生生物畸形。而分散在水體中的油珠還可能被水生生物粘附或吸附，最終通過(guò)食物鏈的作用進(jìn)人人體，使胃、腸、肝、腎等組織發(fā)生病變，直接危害人體健康 [4]。 影響自然景觀 漂浮在水面的油膜對(duì)光折射后，會(huì)形成七色彩虹顏色，以及因其導(dǎo)致水體缺氧而產(chǎn)生的惡臭，都能極大程度地降低水體的審美價(jià)值。即使混溶在水體中的乳化油，也能相互聚集形成油一濕團(tuán)塊，或粘附在水體中的固體漂浮物上，形成所謂的油疙瘩。這些油疙瘩聚集在沿岸、碼頭、風(fēng)景區(qū)，形成大片黑褐色的固體塊、使自然景觀遭到破壞。 污染大氣 油類在水體中以油膜形式漂俘在水面，表面積極大，在各種自然因素作用下，其中一部分組分和分解產(chǎn)物會(huì)揮發(fā)進(jìn)人大氣，污染和毒化水體上空和周圍的大氣環(huán)境。由于擴(kuò)散和風(fēng)力的作用，可以使污染 范圍擴(kuò)大。 影響市排水管網(wǎng)過(guò)水能力，加大管網(wǎng)清淤管理費(fèi)用 排污水中的油脂容易凝結(jié)在管道內(nèi)壁，形成厚厚的油脂層（特別是在冬季），使管道過(guò)水能力減小，甚至堵塞 [2]。油脂堵塞的管道清通非常困難，甚至用高溫堿水沖刷也無(wú)濟(jì)于事。 其它危害 廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 由于水流流動(dòng)、大雨及其它因素，含油廢水以及被其污染水域中的油分可以轉(zhuǎn)移到未污染的水域，造成更大面積的污染，甚至威脅到飲用水水源 ， 嚴(yán)重污染的水面甚至有可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)。 由滲水作用以及地下水的流動(dòng)，含油廢水還可能會(huì)影響地下水的水質(zhì)。 2 設(shè) 計(jì) 依 據(jù) 5 2 設(shè) 計(jì) 依 據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù) 在查閱文獻(xiàn)，分析國(guó)內(nèi)外餐飲廢水的處理技術(shù)狀況和面臨問(wèn)題的基礎(chǔ)上，根據(jù)本課題所提供的水量和水質(zhì)狀況設(shè)計(jì)一套處理效果好、處理費(fèi)用低，性能穩(wěn)定處理工藝 。 設(shè)計(jì)的基本資料 廢水進(jìn)水水質(zhì) COD 800mg/l， BOD5 450 mg/l， SS 350 mg/l， NH3N 40 mg/l，油類 200 mg/l， pH 69。 出水要求達(dá)到水質(zhì) 廢水經(jīng)處理系統(tǒng)處理后，出水水質(zhì)指標(biāo)要求達(dá)到 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978－ 96）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的限值 ， COD 100 mg/l， BOD5 20 mg/l， SS 70 mg/l， NH3N 15mg/l，油脂 10 mg/l， pH 69。 主要涉及規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GJ 3189） ； 《生物接觸氧化法設(shè)計(jì)規(guī)程》（ CECS 12820xx） ； 《環(huán)境工程手冊(cè)》及有關(guān)國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定 ； 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978－ 96） ； 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ1487） ； 《 給排水制圖標(biāo)準(zhǔn) 》 （ GB/T 5010620xx） 。 設(shè)計(jì)原則 本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格 執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定 ， 廢水處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到城市廢水排放要求 ； 廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 針對(duì)本工程的具體情況和特點(diǎn) ， 采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備 ， 盡量采用新技術(shù)、新材料 ， 實(shí)用性與先進(jìn)性兼顧 ,以實(shí)用可靠為主 ； 處理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地 ， 以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化 ； 管理、運(yùn)行、維修方便 ， 盡量考慮操作自動(dòng)化 ， 減少勞動(dòng)強(qiáng)度 ； 在不影響處理效果的前提下 ， 充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施 ， 節(jié)省工程費(fèi)用 ，減少占地面積和運(yùn)行費(fèi) ； 降低噪聲 ， 改善廢水處理站及周圍環(huán)境 ； 本處理工藝流程要求耐沖擊 負(fù)荷 ， 有可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。 3 廠址的選擇及說(shuō)明 7 3 廠址的選擇及說(shuō)明 污水廠廠址選擇應(yīng)根據(jù)選項(xiàng)條件和要求綜合考慮，選出適用可靠、管道系統(tǒng)優(yōu)化、工程造價(jià)低、施工及管理?xiàng)l件的廠址。應(yīng)考慮以下幾方面 ： 應(yīng)符合城市或企業(yè)現(xiàn)狀和規(guī)劃對(duì)廠址的要求； 應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)； 廠址選擇，應(yīng)盡量做到少占農(nóng)田和不占良田，選擇在有擴(kuò)建條件的地方，為今后發(fā)展留有余地； 廠址必須位于給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向，為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持約300m以上 的距離，但也不宜太遠(yuǎn)； 廠址應(yīng)在工程地質(zhì)條件較好的地方，在有抗震要求的地區(qū)還應(yīng)考慮地震、地質(zhì)條件； 廠址應(yīng)盡量靠近供電電源，以利安全運(yùn)行和降低輸電線路費(fèi)用 ； 當(dāng)?shù)靥幚砗蟮奈鬯蛭勰嘤糜谵r(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時(shí)，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或方便運(yùn)輸，當(dāng)處理水排放時(shí)，應(yīng)與受納水體靠近 ； 要充分利用地形優(yōu)勢(shì) 。 4 國(guó)內(nèi)外的餐飲廢水處理工藝 9 4 國(guó)內(nèi)外的餐飲廢水處理工藝 餐飲廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，仍具有高有機(jī)物、高 SS的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了很多對(duì)餐飲廢水具有針對(duì)性的處理方法，這些方法大致可以分為物理化學(xué)法、電化學(xué)法、生物法。這三種方法的 側(cè)重點(diǎn)不同，生物法主要是去除廢水中的高濃度有機(jī)物質(zhì)，物理化學(xué)法及電化學(xué)法主要是去除廢水中高濃度的各種油份。 物理化學(xué)法 餐飲廢水中的污染物主要以膠體和懸浮物的形態(tài)存在，其主要成分為淀粉、蛋白質(zhì)、動(dòng)植物油脂、洗滌劑等。物理化學(xué)法中的混凝、氣浮等方法正適合去除水體中的膠體和懸浮物，加之物化法流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小，所以該法在餐飲廢水的處理上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 [2] 混凝法 當(dāng)廢水中加入混凝劑時(shí)，通過(guò)壓縮雙電層、電性中和，吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃等共同作用，使膠體和懸浮粒子脫穩(wěn)凝聚，在重 力作用下沉降，與水體分離，進(jìn)而去除污染物?；炷ǖ年P(guān)鍵在于選擇一種高效、廉價(jià)的混凝劑。目前對(duì)混凝劑的研究主要集中在復(fù)配混凝劑和新型混凝劑的開(kāi)發(fā)上。其典型處理工藝流程如下： 張秀娟等 [2]合混凝劑 —— 凈水劑 DH— 3(無(wú)機(jī)和有機(jī)高分子化合物的復(fù)合物 )處理餐飲廢水， COD的去除率可達(dá)到 83％左右，經(jīng)過(guò)深度處理 (砂濾 、活性炭吸附、消毒 )后出水水質(zhì)可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)乃至 回用標(biāo) 準(zhǔn)。尹艷華等 比較了單一絮凝劑和復(fù)合絮凝劑對(duì)餐飲廢水的絮凝處理效果。結(jié)果表明，硫酸鋁鉀與聚丙烯酰胺復(fù)合使用 ，優(yōu)于使用單一無(wú)機(jī)絮 凝劑的處理效果。劉葵等 [6]探討了 PAC、 PFS、 PAM在單獨(dú)和復(fù)合使用時(shí)的混凝性能，得到了類似的結(jié)論。在混凝法中，混凝劑的用量是一個(gè)重要的操作參數(shù)，于金蓮等。研究認(rèn)為：決定混凝劑用量 的階段主要為破乳階段。破乳結(jié)束后，廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 介質(zhì)中的油、 ss提供了絮凝的晶核，油、 SS含量越大，混凝劑的用量越少。 傳統(tǒng)的混凝法處理效果不很穩(wěn)定，有進(jìn)一步改進(jìn)的要求和余地?；炷欧蛛x法是在加入混凝劑的同時(shí)加入磁粉，使混凝過(guò)程得到強(qiáng)化，然后通過(guò)磁分離器，使混凝污泥分離除去，獲得較磁分離法和普通混凝法更好的處理效果。該法不僅處理效果好， 而且生成的磁性污泥致密、體積小、沉降速度快，還可進(jìn)一步利用磁場(chǎng)加快分離沉降的速度。 粗?；? 隨著粗粒化技術(shù)用于含油廢水的處理，特別是由同時(shí)具有親油基團(tuán)和親水基團(tuán)的高分子材料制成的粗粒化床，具有良好的聚油性能和除油效果，使含油廢水的處理效率大大提高。劉蓉 [7]等采用 H和 w型改性聚丙烯纖維材料作為粗?；蔡幚砣榛秤糜椭瑥U水， H型比 w型具有更好的除油效果，用 H型改性聚丙烯纖維作為粗粒化材料處理實(shí)際餐飲廢水的結(jié)果表明，采用粗?；夹g(shù)能有效降低餐飲廢水中的含油量，并能大幅降低COD的濃度，有利于后續(xù) 生化處理 。 破乳法 針對(duì)餐飲業(yè)含油廢水中 ， 由于洗滌劑的使用使得含油廢水中的油呈乳化狀 ， 一般油水處理設(shè)備難以進(jìn)行油水分離 ， 必須將乳化油進(jìn)行破乳處理。破乳技術(shù)主要是利用陽(yáng)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(jié)構(gòu)使油析出 ， 再利用絮凝劑將油珠凝聚從水中分離出來(lái) ， 同時(shí)聚合硫酸鐵呈