談談餐廚垃圾廢水處理技術的相關要點

　　1.餐廚垃圾廢水的影響

　　餐廚垃圾廢水，俗稱泔水，是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，極易腐爛變質，散發惡臭，傳播細菌和病毒。其主要特點是有機物含量豐富、水分含量高、易腐爛，容易滋長霉菌毒素等有害物質，并且會帶來以下惡劣的影響：

　　1.1污染環境、影響市容。因餐廚垃圾含有較高的有機質和水分，容易受到微生物的作用，而發生腐爛變質現象；且廢棄放置時間越久，腐敗變質現象就越發嚴重。產生的滲濾水以及惡臭氣體，滋生蚊蟲，對環境衛生造成惡劣影響。

　　1.2危害人體健康。餐廚垃圾中的肉類蛋白以其性狀和氣味都會對環境衛生造成惡劣影響，且及動物性的脂肪類物質，主要來自于提供肉類食品的那些牲畜家禽，牲畜在直接吃食未經有效處理的餐廚垃圾后，容易發生“同類相食”的同源性污染，并造成人畜之間疫病的交叉傳染，危害人體健康，并可能促進某些致命疾病的傳播。

　　1.3餐廚垃圾中堆放時產生的下滲液進入到污水處理系統，會造成有機物含量的增加，從而加重污水處理廠的負擔，增加運行成本。

　　2.油水分離技術

　　餐廚廢水中油脂以溶解油，乳化液，懸浮液等形式存在，目前常用的油水分離技術有物理分離法（包括：重力分離，離心分離，粗粒化分離和膜處理）和化學分離法（包括：絮凝和電解）。

　　2.1化學分離法

　　絮凝分離法是一種常用的成本低廉的油水分離方法。韓香云優化了混凝劑的組成，使餐廚廢水中的乳化油實現了破乳分離。結果表明采用聚丙烯，腐植酸鈉酰胺和聚合硫酸鐵的混合藥劑，可以實現廢水與油脂的迅速分離。電解分離法是指通過電解產生的大量的細小氣泡吸附在油滴表面上，使油滴可以隨著氣泡一起上浮到水面上而實現油水分離。絮凝沉淀技術工藝成熟，費用低；但藥劑量大，當水質波動較大時，處理效果較差，且會產生大量的化學污泥。而電解法盡管油脂去除率較高，但裝置復雜且耗電量較大。

　　2.2物理分離法

　　重力分離法除油效果較穩定，是除油技術中最方便，應用最廣的技術。但其主要去除廢水中的分散油和懸浮油，對乳化液和溶解油的去除效果較差。離心分離法適應于小型企業，且能耗較大。

　　聚集分離技術是指讓含有油脂的廢水通過具有疏水親油性能的粗粒徑濾料，油珠會吸附在濾料表面上，不斷聚集后形成一層油墨。當油墨厚度較大時，會在水流剪切力和浮力的共同作用下脫離濾料表層，上浮到液面上完成分離。其可以將5~10um以上的油脂與水完全分離，但不適宜處理懸浮物含量較高（5%以上）的餐廚廢水，因為長期使用會使聚結材料發生堵塞。膜分離法去除油脂的效率較高，但膜易受到油脂污染而導致膜通量降低。

　　3.廢棄油脂的資源化利用技術

　　油水分離出的廢棄油脂具有資及廢物的二重性，處理時應盡可能實現資源化利用，廢棄油脂通常可作為化工原料生產生物柴油，肥皂、硬脂酸等產品。

　　3.1制取生物柴油

　　生物柴油是指以動、植物油脂為原料，通過一定的方法生成的柴油。

　　廢棄油脂制取生物柴油的方法主要包括物理法（直接混合法，微乳液法）、高溫裂解法和化學法（酯化反應，酯交換反應），其中酯交換法最常用。酯交換反應是指用甲醇或乙醇等低碳醇在強酸或強堿的催化作用下與廢油中的甘油三酸酯發生交換反應，使其酯鍵發生斷裂而生成長鏈脂肪酸甲酯或乙酯，從而降低了碳鏈的長度及油脂的粘度，生產出生物柴油。選擇合適的催化劑是酯交換法的關鍵，由于餐廚廢油中酸度很高，所以往往采用直接酸催化法或者先酸催化后堿催化的兩部法。但酸催化反應周期較長，效率低，而且需要消耗大量的低碳醇，反應器容易腐蝕。所以工業化應用中常用先酸后堿催化的工藝，這樣可以使酸催化后，進料中脂肪酸大幅度降低，再進行堿催化。但該工藝較復雜，成本也較高，而且濃硫酸催化時易發生副反應。

　　用濃硫酸做催化劑，利用地溝油和甲醇鈉發生酯交換制取生物柴油。最佳操作條件為：油醇摩爾比為1：7，地溝油與濃硫酸質量比為100：0.8，最佳溫度為65℃。生成的生物柴油可以達到ASTM的標準。

　　3.2生產肥皂和洗衣粉

　　餐廚廢油的主要組成為甘油三酸酯，其可以通過皂化反應生成洗滌用的堿皂。在先前的研究中，可以用餐飲廢油脂作為原料，生產油脂皂基。最佳、條件為：皂化溫度為100℃，m（廢油脂）：m（堿液）=2：1，皂化時間為4h，皂化用的氫氧化鈉質量分數30%。

　　3.3生產硬脂酸和油酸

　　餐廚廢油中通過水解后，可分離出脂肪酸，其中主要成分為油酸和硬脂酸。經過提純后可作為重要的原料應用在石油化工，醫藥，涂料等行業。另外，可以在餐飲廢油中加入白土脫色后皂化，然后將皂化液轉化為硬脂酸鉛和油酸鉛沉淀，加入甲醇后將其分離后分別酸化處理可以得到硬脂酸和油酸。經檢驗，油酸分離較為徹底，硬脂酸純度也達到83%。但實際中，生產脂酸仍以礦物油或者植物油為主。這主要是因為以廢棄油脂生產脂肪酸的成本較高，且周期較長，產品質量也較差，所以鮮見工業化生產的報道。

　　4.去油脂高濃度餐廚廢水的處理技術

　　去油脂餐廚廢水屬于高濃度有機廢水，廢水中有機物含量在幾萬毫克每升以上，氮磷含量也分別達到幾千和幾百毫克每升，其中含有5%左右的懸浮固體，但難降解物質較少，可生化性較好，適宜生物處理。常用技術包括好氧處理法，厭氧-好氧的組合工藝和膜生物反應器法等。

　　根據相關研究，在低污泥濃度的條件下采用Carrousel氧化溝工藝處理餐飲廢水。結果表明，在平均污泥濃度為1112mg/L，水力停留時間為20h時，Carrousel對其中COD、NH3-N和動植物油脂的去除率分別可以達到89.8%、96.5%和100%，出水水質可以達到GB18918-2002一級A標準。另外，還可以采用ABR-SBR工藝在低溫下處理餐飲廢水。結果表明，當廢水在ABR中停留14h，SBR工藝中曝氣7h，然后在缺氧下攪拌2h，最后沉淀50min，該組合工藝去除效果最佳，COD，NH3-N以及TN的去除率分別可以達到86%，92%以及75%，出水水質低于國家一級排放標準。

　　盡管采用生物法處理既經濟又高效，但由于廢水中仍含有殘余的油脂，采用生物法處理時，這些油脂可能包裹在污泥的表面，在厭氧工藝中會使得厭氧污泥上浮流出；在好氧工藝中，有機物則難以傳遞到好氧污泥的內部，影響傳質效果及去除效果，所以生物處理前必須對其中的油脂含量加以監測。此外，餐廚廢水中含有5%左右的懸浮固體，所以處理前必須進行充分的預處理。

　　結束語：綜上所述，餐廚垃圾廢水對環境和人群的危害已十分嚴重，是城市環境一個重要污染源。本文主要針對油水分離技術、廢棄油脂的資源化利用技術以及去油脂高濃度餐廚廢水處理技術進行了分析，在具體的餐廚垃圾廢水處理中，這就要根據項目的實際情況，選擇合適的處理工藝技術，對廢水進行處理，從而避免餐廚垃圾的廢水對環境造成惡劣的影響。