CN105999837A - 一种节能型餐饮废水两级高效净化处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种节能型餐饮废水两级高效净化处理方法及设备，其特点是将重力沉降技术与油滴粗粒化技术相结合，设置了一级油水分离室(8)和二级油水分离室(10)，并在二级油水分离室内安装有油滴粗粒化的亲水疏油网(11)，大大地提高了油水分离效果；同时通过程序控制系统(15)，借助油脂厚度传感器(1)、水流传感器(14)、电动排油阀(19)等，实现对固渣分离器(4)、油脂排放以及电加热器(2)等运行过程的自动控制，大幅度减少了设备运行能耗。此法用于餐饮废水净化处理油水分离效率高、能耗低、设备占地面积小、自动化控制、运行稳定。

Description

一种节能型餐饮废水两级高效净化处理方法及设备

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种节能型餐饮废水高效净化处理方法及设备。

背景技术

随着城市化进程的推进及人民生活水平的提高，宾馆、酒店、食堂的数量和规模不断增大，在外就餐人数也大幅度提升，至使当今餐饮行业产生大量餐饮废水。据不完全统计，我国餐饮业的废水仍以每年10％以上的速度增长。餐饮废水除了含有动植物油脂类物质外，还含有大量的悬浮物质。动植物排入管道后，容易在管道壁面上结垢，造成管道通道缩小，致使公共排水管网堵塞。同时，餐饮废水直接排入水体后，油类物质漂浮于水体表面.影响水体的复氧及自然净化过程，严重污染周围环境。可见餐饮废水是高浓度污染源，是城市周围水体受污染的主要原因之一。

为此国家明文规定，以集体食堂和大中型餐饮单位为重点，推行安装油水隔离池、油水分离器等设施进行餐饮废水处理。目前国内几乎所有的餐饮行业产生的餐饮废水的治理仍然采用传统的隔油池静止处理方法，一般采用的是三仓式隔油池。从油水分离的试验结果看，废水在静止的隔油池中的停留时间越长(30分钟以上)，从水中分离浮油的效果越好。由于餐饮废水中含有一定的动物油脂，容易在隔油池及其连接管道内壁凝固并粘附在其表面，时间一长就造成管道腐蚀及堵塞，引起污水横溢，发出难闻的恶臭气味，影响周围环境和周边居民的居住，甚至人们的通行。为了解决这一社会问题，人们试图研究开发小型化高效餐饮废水处理设备，用于取代传统的隔油池来处理餐饮废水。

目前投入市场使用的为数不多的餐饮废水处理设备基本上仍然采用重力沉降技术分离废水中的油脂和固渣。从操作方式看，这类设备可分为手动操作和自动化操作两大类。虽然手动操作能耗较低，但废液分离后油脂的收集、设备内部沉积的污泥清除等工作必须通过人工操作完成，不能精确控制，操作环境恶劣，无法适应社会发展的需求。自动化操控设备可以大大减轻人工操作，但由于油脂部分需要加热、固渣分离等机械设备需要电机等耗能设备，特别是这些耗能设备不分昼夜都在工作，会致使能量消耗大幅度提高；更为重要的是这些设备采用的技术仍然仅为重力沉降分离技术，净化后的废水中含油量依旧较高。若不进行进一步处理，无法达到就地排放的标准，大大地限制了它的使用范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有餐饮废水分离技术的上述不足，提供一种将重力沉降分离技术和微小油珠粗粒化技术相结合、利用水流传感技术和程序控制技术实现低能耗餐饮废水两级高效净化处理的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种节能型餐饮废水两级高效净化处理方法，其步骤包括：

(1)固渣分离及自动控制：从厨房下水管流出的餐饮废水，通过管道先进入带有筛孔的滤网，并将固渣拦截，拦截在滤网表面的固渣通过螺旋传输器或者刮板传送到出口处，经过管道收集于固渣桶中；同时在油水分离设备的进口或者出口管道上安装水流传感器，当有餐饮废水进入设备时，水流传感器会发出有水流的信号给自控系统，自控系统确定信号无误后，将控制除渣螺旋传输器或刮板开始除渣。没有餐饮废水进入时，自控系统将停止除渣工作。这样不但可以减少设备磨损，也可以大幅度减少耗能。

(2)两级高效油水分离：通过滤网的油水混合物经管道流入第一油水分离系统(室)，在重力作用下，大油珠因密度小而上浮进入油脂收集腔，从而完成油水的一级分离；未能上浮的微小油珠以及水中溶油随水进入第二油水分离系统(室)，与亲水疏油滤网相遇，此时微小油珠和部分溶油会被亲水疏油滤网截留，随着油珠的不断增多，油珠粒径逐渐增大，上浮进入油脂收集腔，从而完成油水的二级分离。经过二级油水分离净化处理后的废水，通过管道排出。

(3)自控加热和排油：在油脂收集腔设置加热器，控制温度可设置在25-60℃之间，当油脂层厚度达到一定值时，油脂层厚度测定传感器给自控系统发出信号，自控系统确定信号无误后，启动加热器将油脂腔内的油脂加热到25℃以上，到达温度设定值后，自控系统控制加热器停止加热，同时将安装在油脂收集腔和油脂收集桶之间管道上的自动排油阀门打开排油；当油脂层厚度低于一定值时，自动关闭排油阀。这样不但可以降低操作能耗，并有利于延长加热器等设备的使用寿命；

本发明要解决的另一个技术问题是：提供一种上述节能型餐饮废水两级高效净化处理方法所采用的设备，该设备包括：餐饮废水进水管、固渣分离设备、一级油水分离室、二级油水分离室、二级油水分离室内的亲水疏油滤网、油脂收集腔、净化处理后出水管、排油管、排渣管、排污泥罐、安装在排油管路上的自动排油阀门、油脂收集桶、固渣收集桶、污泥收集桶、以及安装在各个收集桶上的物位传感器、安装在油脂收集腔内的油脂厚度传感器、安装在出水管(或进水管)上的水流传感器、以及一个含有程序控制器的自控装置等。

本发明的上述设备中所述的一级油水分离室和二级油水分离室可以是两个单独的容器、也可以集成为一体，中间用一挡板隔开。

本发明的上述设备中所述的二级油水分离室内的亲水疏油滤网是由超亲水疏油材料或者表面涂有超亲水疏油剂材料做成的滤网、膜或板，其中超亲水疏油材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基硅氧烷、含氟聚合物类、聚己内酯、氟化烷基硅烷等物质中的一种、或两种及两种物质的混合物，或者上述物质与纳米粒子如氧化硅、氧化锌、二氧化钛、氧化铝等的复合物。

本发明的上述设备中所述的水流传感器是指常用的机械式、微热式或者射频导纳式水流感应器。

本发明的上述设备中所述的安装在油脂收集腔内的油脂厚度传感器是指射频导纳式物位计、图像识别式物位计等。

本发明的上述设备中所述的安装在各个收集桶上的物位传感器是指射频导纳式物位计，重量式传感器等。

本发明的上述设备中所述的安装在排油管路上的自动阀门是指各类电动阀门，如电动磁阀、电动球阀、电动截止阀等。

本发明的上述设备中所述的自控装置是PLC程序控制器、人机交互触摸屏、热继电器、断路器、通信电缆等组成。

本发明的优点和有益效果如下：

1.高度集成化，占地面积小；

2.人机交互自动程序控制，大幅度节约能源，减少人工操控需求。如除渣机的运行是在有水流进入设备时运行，没有水流进入时除渣机停止运行，减少空转而消耗能量；同时，设置在油脂收集腔内的电加热器只有排油前开始加热，提高温度，有利于排油。

3.油水分离效率增高，采用油珠粗化技术和两级分离手段，使得油水分离效率进一步提高，出口水中油脂含量远远低于国家排放标准的要求。

附图说明

图1是本发明一优选节能型餐饮废水两级高效净化处理设备结构示意图。

其中，1油脂厚度传感器；2电加热器；3进口管；4固渣分离器；5排渣管道；6降液管；7挡板；8一级油水分离室；9隔离板；10二级油水分离室；11亲水疏油网；12排水管；13排水管出口；14水流传感器；15控制柜；16油脂排出管口；17连通器；18油脂收集腔；19电动排油阀

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明不仅仅局限于以下实施例：

依据本发明设备示意图图1所示。厨房废水首先通过管路接入到进口管(3)，经过固渣分离器(4)将废水中的固体与液体分离，分离出来的固体通过排渣管道(5)送到固渣收集器中；而分离后的液体通过降液管(6)进入一级油水分离室(8)，在油水分离室中设置挡板(7)。含油废水进入一级油水分离室后，较大颗粒的油脂在其自身浮力作用下，自动上浮可以进入油脂收集腔(18)。在一级油水分离室内未能上浮分离的油脂随废水从一级和二级分离室的隔离板(9)底部进入到二级油水分离室(10)，二级油水分离室内设有亲水疏油网(11)，在二级油水分离室内废水中的小粒径油滴以及部分溶解油遇到亲水疏油网时，水顺利通过，而小粒径油滴和部分溶解油被截留下来，汇集后成粗粒油滴，可以快速上浮至二级分离室的顶部，通过设在顶部的连通器(17)进入油脂收集腔(18)。穿过亲水疏油网(11)的废水，在有餐饮废水进入分离室的条件下，无需外加动力，自动从排水管(12)的底部进入，由排水管出口(13)排出。在二级油水分离室内设置亲水疏油网可以有效地防止疏油网的堵塞，有效地延长其使用寿命，提供油水分离效果。这也是本发明中设置两个油水分离室的主要原因。

当餐饮废水从入口(3)进入油水分离器时，出水口(13)便有分离后废水排出，此时水流传感器(14)会检测到信号，将信号传递到控制柜(15)，由程序控制器启动固渣分离器(4)，通过螺旋或推压方式将滤网上的固渣传送到固渣排出管(5)排到固渣收集器中。当没有水流信号时，固渣分离器(4)不工作，可以实现节能。当油脂收集腔(18)中的油脂层达到设定厚度时，油脂厚度传感器(1)会将信号传递到到控制柜(15)，由程序控制器启动电加热器(2)开始加热提高油脂温度到达设定值(30度)时，程序控制器启动电动排油阀(19)，将油脂从油脂排出管口(16)排到油脂收集腔中。不需要排油时，加热器不工作，可以大幅度节约能源。餐饮废水中的废油脂含有动物油脂，在温度较低时流动性很差，会导致排油困难，严重时产生粘壁以及影响油脂厚度传感器的灵敏度。为此，在排油前要将废油脂加热到25度到60度，保证顺利排油并避免排油管道的堵塞、保证油脂厚度传感器正常工作。

利用该发明进行餐饮废水处理的效果与餐饮废水流量、亲水疏油网孔大小、设备体积大小有关。餐饮废水流量和设备体积大小决定了废水在设备内的停留时间，停留时间越长越有利于油水利用重力沉降原理进行的分离。废水在设备内的停留时间为设备体积(m³)与餐饮废水流量(m³/min)之比。表一给出了不同停留时间和不同亲水疏油网孔大小情况下的油水分离效果，其中亲水疏水材料为聚甲基丙烯酸甲酯与氧化锌纳米粒子的复合物。从中可以看出，当亲水疏油网孔直径越小时，出口水中油脂含量越低；但是网孔直径越小，越容易形成堵塞，堵塞会降低亲水疏油网的使用寿命。综合考虑，可以看出当亲水疏油网孔为20μm、停留时间为2.5min时，出口废水中油脂的含量会为48mg/L，远远低于《污水排入城市下水道水质标准》中规定油脂最高含量100mg/L。

附表一.不同条件下餐饮废水油水分离效果

Claims (5)

1.一种节能型餐饮废水两级高效净化处理方法，其特征在于：其步骤包括：

(1)固渣分离：从厨房排出的餐饮废液首先进入固渣分离器，通过过滤网将废液中的固体残渣截留下来，通过推压或螺旋推进方式将固渣排出，并借助高位差使固体残渣自动下落到固渣收集器中，固渣分离器在有厨房餐饮废液进入时才会自动启动工作，无餐饮废液进入时不工作；

(2)两级油水分离：除去固渣的废液先进入一级油水分离室，颗粒较大的油滴在浮力作用下上浮与废液分离；之后的废液进入二级油水分离室，设置在二级油水分离室中的亲水疏油网会让废液中水分通过，而将小粒径的油滴和部分溶解油截留下来，促使其汇集、增加粒径，实现油水的进一步分离；

(3)自控排油：当油脂收集腔内油脂层厚度到达设定值后，油脂厚度传感器将信号传递到控制系统，通过程序控制器发出指令，启动电加热器将油脂温度提高到35℃融化，然后停止加热，并打开电动排油阀排出油脂到油脂收集器，油脂排完后自动关闭电动排油阀。不排油期间，电加热器不工作。

2.根据权利要求1所述的节能型餐饮废水两级高效净化处理方法所采用的设备，其特征在于：该设备包括：进口管(3)、固渣分离器(4)、排渣管道(5)、降液管(6)、挡板(7)、一级油水分离室(8)、隔离板(9)、二级油水分离室(10)、设置在二级油水分离室内的亲水疏油网(11)、设置在二级油水分离室上部与油脂收集腔相连的连通器(17)、油脂收集腔(18)、分离后的废水排水管(12)和排水管出口(13)、设置在排水管上的水流传感器(14)、控制柜(15)、设置在排油管上的电动排油阀(19)和排油口(16)、以及设置在油脂收集腔(18)内的电加热器(2)和油脂厚度传感器(1)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：设有一级和二级两个油水分离室。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：二级油水分离室上方设置有与油脂收集腔相连的连通器(17)。

5.根据权利要求2所采用的设备，其特征在于：二级油水分离室内设置有亲水疏油网(11)。