CN103449666A

CN103449666A - 一种好氧微生物联合土壤吸附处理餐饮废水的方法

Info

Publication number: CN103449666A
Application number: CN2013103886486A
Authority: CN
Inventors: 洪军; 李圣全; 谷静丽; 祁士华; 王焰新
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2013-12-18

Abstract

本发明提供了一种好氧微生物联合土壤吸附处理餐饮废水的方法，包括以下步骤：过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质；将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解；采用土壤对餐饮废水中的难生物降解有机物和大分子有机物进行吸附处理；经土壤吸附后的废水沉降，沉降完成后将废水与底部的固体颗粒物分离，将分离后的废水排出。本发明提供的方法以土壤做为深度处理的吸附剂，其来源丰富，成本低廉、可大量获得，且多具微孔结构，比表面积大，吸附性能优异；而已吸附饱合的土壤可以固体废物进行堆肥、掩埋或焚烧处理，无需高成本的设备投入，操作简单。本方法易于操作管理，对环境条件要求不高，适合在城镇餐饮废水排放点源进行推广。

Description

一种好氧微生物联合土壤吸附处理餐饮废水的方法

技术领域

本发明提供了一种处理餐饮废水，从而降低废水中COD含量的一种方法，属于废水处理领域。

背景技术

随着餐饮行业的蓬勃发展，餐饮废水的排量日益增多，已成为城镇污水的一个重要来源，其排量占城市废水排量的3%。但是，餐饮废水COD和BOD₅的贡献值却达到了1/3左右。这是因为餐饮废水的有机物含量高，组成十分复杂，主要有食物纤维、淀粉、脂肪、动植物油脂、各类佐料、洗涤剂和蛋白质等。因此，餐饮废水的未达标排放不仅会增加城市废水处理的负荷，而且，将对城市周边河流产生一定污染；另外，餐饮废水中的食物残渣容易堵塞下水道和城市污水管道，并散发难闻的气味，在长期缺氧条件下，餐饮废水也容易腐蚀排水管道。

餐饮废水是在餐饮过程中所产生的剩余食物和水，以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物为主要成分，具有有机物含量高、pH变化范围大、含水率高、易腐发酵发臭等特点，已成为城市最受关注的污染源之一。目前，餐饮废水并未经处理而直接排入城市下水管道。据对我国发达地区如广州、上海等地餐饮废水的检测结果显示，餐饮废水中COD指标为1000mg/L左右，远高于国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中规定的排放水平，这无疑增加了城市污水处理厂的处理负荷。另外，餐饮废水的直接排放还影响城市排水管网的过水能力，引起水体富营养化等，严重威胁环境和人类健康。因此，对餐饮废水的治理成为急需解决的问题。

目前，对于餐饮废水的处理主要有生物法（SBR法、磁粉强化活性污泥法、接触氧化法、MBR法）、重力及离心分离法、气浮法、吸附法、电化学法（电凝聚法、微电解-电解法、脉冲电絮凝法），混凝法等方法，但存在药剂用量多，具有二次污染的威胁、污泥量大、难处理或填料容易堵塞，处理效果随废水pH等水质指标波动较大等特点，

例如，范立梅等使用生物膜反应器处理餐饮废水，当水力停留时间大于7.8h时，COD、BOD、TSS的去除率均高于90%，此方法虽然占地面积小、投资少，但污水处理量较小。尹艳华等通过向餐饮废水中投加一定量复合絮凝剂，餐饮废水的COD、浊度去除率分别可达到83.3%和76.9%，但投加量、投加方式及pH值对处理效果影响很大，且容易引入二次污染。潘怀玉等通过电凝聚气浮法处理餐饮废水，在一定条件下，COD去除率为80%，但此方法适合处理COD为1000mg/L左右的中低浓度废水。因此，使用单一生物、物理或化学技术处理餐饮废水的效果往往不佳。

发明内容

本发明提供了一种效率高、成本低、无污染、操作简单的好氧微生物法联合土壤吸附处理餐饮废水的方法，实现餐饮业点源废水的达标排放，减轻对城市污水处理厂的负荷和对环境的危害。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种好氧微生物联合土壤吸附处理餐饮废水的方法，包括以下步骤：

（1）、过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质；

（2）、将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解24～36小时；

（3）、采用有机质含量为5～10％的土壤对餐饮废水中的难生物降解有机物和大分子有机物进行吸附处理10-12小时，土壤的添加量为0.3-0.5Kg/L废水；

（4）、经土壤吸附后的废水沉降，沉降完成后将废水与底部的固体颗粒物分离，将分离后的废水排出。

步骤（1）中所述的过滤具体为采用格栅或筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行填埋、堆肥或焚烧处理。

步骤（2）中同化分解的温度为15～30℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为空气或氧气。

步骤（3）中所用的土壤为黄棕壤、棕壤、褐土或黑土，土壤中含有蒙脱石和/或蛭石。

步骤（4）中沉降为自然沉降或离心沉降，经分离后的固体颗粒物填埋处理。

本发明所提供的技术方案中，首先利用餐饮废水好氧环境中微生物的自然生长来实现生物易降解性有机物的分解和矿化，然后采用土壤进行吸附处理，由于土壤是一种可吸附各类有机化合物的良好的吸附剂，土壤中的有机质和粘土矿物是土壤吸附有机物的两个主要组分，对有机物在土壤中的吸附/解吸行为起着决定性作用。土壤吸附可通过以下两种方式来实现：1）土壤中的有机质对外来有机物的溶解。土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称，来源于动植物和微生物残体，如占有机质含量85～90％左右的结构复杂的高分子聚合物，即腐殖质、以及蛋白质、树脂、有机酸等非腐殖质。研究表明，有机物在土壤颗粒中的吸附过程主要受土壤有机质的影响，其吸附强度与土壤有机质含量和有机物在土壤有机质中的分配系数有关。2）土壤粘土矿物表面的活性点位对有机物的物理吸附和化学吸附。粘土矿物的类型和结构多样，且性质各异，因而吸附有机物的能力也存在差异。其中，以蒙脱石的吸附能力最强，伊利石最弱，高岭石和绿泥石介于其中。蒙脱石属2∶1型层状硅酸盐矿物，层间靠范德华力结合，结合力弱，有机物分子（离子）克服范德华力而侵入层间较为容易；高岭石属1∶1型层状硅酸盐矿物，层间结合力较强，有机物进入层间的难度较大；而伊利石无膨胀性，不具备层间容纳有机物的能力。因此，蒙脱石除外表面吸附外，内部层间区域也是存储有机物的重要场所，高岭石和绿泥石层间吸附能力较弱，而伊利石则仅依赖于外表面吸附，这就导致了不同粘土矿物有机质吸附能力的差异。1吨蒙脱石最大可吸附620kg脂类化合物，或可吸附870kg腐殖质；另外，根据已测定的粘土矿物比表面积与Mayer统计的单位面积吸附有机物数量的结果推算也显示，1吨膨胀型粘土蒙脱石可吸附600kg有机质，1吨非膨胀型粘土矿物仅吸附25.8～60.2kg有机质。显然，粘土矿物的吸附量是十分巨大的，特别是蒙脱石的吸附量比非膨胀性粘土高出一个数量级还要多，显示出极强的吸附能力。因此，采用土壤对餐饮废水进行吸附处理能够彻底吸附。

与现有技术相比，本发明所具有以下优点：（1）本发明是利用餐饮废水好氧环境中微生物的自然生长来实现生物易降解性有机物的分解和矿化，无需特种微生物的驯化、培养等过程；（2）本发明以土壤做为深度处理的吸附剂，其来源丰富，成本低廉、可大量获得，且多具微孔结构，比表面积大，吸附性能优异；而已吸附饱合的土壤可以固体废物进行堆肥、掩埋或焚烧处理，无需高成本的设备投入，操作简单。（3）本方法易于操作管理，对环境条件要求不高，适合在城镇餐饮废水排放点源进行推广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是应当理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的范围。在阅读了本发明所述的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

本实施例中取100L餐饮废水采用格栅过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行填埋处理。过滤后的餐饮废水中COD含量为4000mg/L，属于重度污染废水。将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解24小时，有机物发生同化分解，同化分解的温度为25℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为空气。

在餐饮废水中投入50Kg含蒙脱石的黄棕壤，土壤中有机质含量10％，对餐饮废水中的难生物降解有机物和大分子有机物进行吸附处理10小时，经土壤吸附后的废水自然沉降，沉降完成后将废水与底部的固体颗粒物分离，经分离后的固体颗粒物填埋处理。将分离后的废水排出，对排出的废水进行检测，其中COD=300mg/L、氨氮=25mg/L、动植物油=80mg/L，符合排放标准。

实施例2

本实施例中取100L餐饮废水采用筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行焚烧处理。过滤后的餐饮废水中COD含量为3600mg/L，属于重度污染废水。将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解32小时，有机物发生同化分解，同化分解的温度为17℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为氧气。

在餐饮废水中投入30Kg含蒙脱石和蛭石的黄棕壤，土壤中有机质含量6％，对餐饮废水中的难生物降解有机物和大分子有机物进行吸附处理12小时，经土壤吸附后的废水离心沉降，沉降完成后将废水与底部的固体颗粒物分离，经分离后的固体颗粒物填埋处理。将分离后的废水排出，对排出的废水进行检测，其中COD=290mg/L、氨氮=26mg/L、动植物油=80mg/L，符合排放标准。

Claims

1.一种好氧微生物联合土壤吸附处理餐饮废水的方法，其特征在于包括以下步

（1）、过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质；

2.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的过滤具体为采用格栅或筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行填埋、堆肥或焚烧处理。

3.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤（2）中同化分解的温度为15～30℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为空气或氧气。

4.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤（3）中所用的土壤为黄棕壤、棕壤、褐土或黑土，土壤中含有蒙脱石和/或蛭石。

5.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤（4）中沉降为自然沉降或离心沉降，经分离后的固体颗粒物填埋处理。