申請(qǐng)日2013.08.30

　　公開(kāi)(公告)日2013.12.18

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種好氧微生物與臭氧聯(lián)合技術(shù)處理餐飲廢水的方法，采用如下步驟：過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì);將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解;在餐飲廢水中通入臭氧，對(duì)餐飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和大分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和礦化;將臭氧氧化后的餐飲廢水進(jìn)行曝氣，所用氣體為空氣或氧氣，并再次使用自然掛膜的好氧微生物對(duì)餐飲廢水進(jìn)行同化分解。本發(fā)明所提供的方法解決了背景技術(shù)中的不足，該方法效率高、成本低、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單;且易于操作管理，對(duì)環(huán)境條件要求不高，適合在城鎮(zhèn)餐飲廢水排放點(diǎn)源進(jìn)行推廣。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種好氧微生物和臭氧聯(lián)合技術(shù)的處理餐飲廢水的方法，其特征在于 采用如下步驟：

　　(1)、過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì);

　　(2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解24～36小時(shí) ;

　　(3)、在餐飲廢水中通入臭氧，對(duì)餐飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和 大分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和礦化;

　　(4)、將臭氧氧化后的餐飲廢水進(jìn)行曝氣10～30分鐘，所用氣體為空 氣或氧氣，并再次使用自然掛膜的好氧微生物對(duì)餐飲廢水進(jìn)行同化分 解12～24小時(shí)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于：步驟(1) 中所述的過(guò)濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶 雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋、堆肥或 焚燒處理。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于：步驟(2) 和(4)中同化分解的溫度為15～30℃，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi) 放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣或氧氣。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于：步驟(3) 中臭氧的通入量為5～15mg/L廢水，在通入臭氧時(shí)向餐飲廢水中添加懸 浮填料以提高臭氧利用率。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于：本方法中所 使用的管路及器皿的材質(zhì)，為耐臭氧腐蝕的玻璃、不銹鋼、特氟隆或 未增塑的聚氯乙烯塑料。

　　說(shuō)明書

　　好氧微生物和臭氧聯(lián)合技術(shù)的處理餐飲廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明提供了一種氧化處理餐飲廢水，從而降低廢水中COD含量的一種 方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著餐飲行業(yè)的蓬勃發(fā)展，餐飲廢水的排量日益增多，已成為城鎮(zhèn)污 水的一個(gè)重要來(lái)源，其排量占城市廢水排量的3%。但是，餐飲廢水CO D和BOD5的貢獻(xiàn)值卻達(dá)到了1/3左右。這是因?yàn)椴惋嫃U水的有機(jī)物含量 高，組成十分復(fù)雜，主要有食物纖維、淀粉、脂肪、動(dòng)植物油脂、各 類佐料、洗滌劑和蛋白質(zhì)等。 因此，餐飲廢水的未達(dá)標(biāo)排放不僅會(huì) 增加城市廢水處理的負(fù)荷，而且，將對(duì)城市周邊河流產(chǎn)生一定污染; 另外，餐飲廢水中的食物殘?jiān)�容易堵塞下水道和城市污水管道，并�?發(fā)難聞的氣味，在長(zhǎng)期缺氧條件下，餐飲廢水也容易腐蝕排水管道。

　　餐飲廢水是在餐飲過(guò)程中所產(chǎn)生的剩余食物和水，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，具有有機(jī)物含量高、pH變化 范圍大、含水率高、易腐發(fā)酵發(fā)臭等特點(diǎn)，已成為城市最受關(guān)注的污 染源之一。目前，餐飲廢水并未經(jīng)處理而直接排入城市下水管道。據(jù) 對(duì)我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)如廣州、上海等地餐飲廢水的檢測(cè)結(jié)果顯示，餐飲廢 水中COD指標(biāo)為1000mg/L左右，遠(yuǎn)高于國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(G B8978-1996)中規(guī)定的排放水平，這無(wú)疑增加了城市污水處理廠的處 理負(fù)荷。另外，餐飲廢水的直接排放還影響城市排水管網(wǎng)的過(guò)水能力 ，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化等，嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類健康。因此，對(duì)餐飲廢 水的治理成為急需解決的問(wèn)題。

　　目前，對(duì)于餐飲廢水的處理主要有生物法(SBR法、磁粉強(qiáng)化活性污泥 法、接觸氧化法、MBR法)、重力及離心分離法、氣浮法、吸附法、電 化學(xué)法(電凝聚法、微電解-電解法、脈沖電絮凝法)，混凝法等方法 ，但存在藥劑用量多，具有二次污染的威脅、污泥量大、難處理或填 料容易堵塞，處理效果隨廢水pH等水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)較大等特點(diǎn)，

　　例如，范立梅等使用生物膜反應(yīng)器處理餐飲廢水，當(dāng)水力停留時(shí)間大 于7.8h時(shí)，COD、BOD、TSS的去除率均高于90%，此方法雖然占地面積 小、投資少，但污水處理量較小。尹艷華等通過(guò)向餐飲廢水中投加一 定量復(fù)合絮凝劑，餐飲廢水的COD、濁度去除率分別可達(dá)到83.3%和76 .9%，但投加量、投加方式及pH值對(duì)處理效果影響很大，且容易引入二 次污染。潘懷玉等通過(guò)電凝聚氣浮法處理餐飲廢水，在一定條件下， COD去除率為80%，但此方法適合處理COD為1000mg/L左右的中低濃度廢 水。因此，使 用單一生物、物理或化學(xué)技術(shù)處理餐飲廢水的效果往往不佳。

　　臭氧是一種極強(qiáng)的氧化劑，具有很強(qiáng)的氧化能力，它在酸性條件下的 氧化還原電位為2.37V，在堿性條件下的氧化還原電位為1.24V。臭氧 能氧化分解水中有機(jī)物，對(duì)纖維、烯烴類化合物的氧化能力最強(qiáng)，其 次是胺類和碳?xì)潆p鍵，再其次是炔烴三鍵代化合物，碳環(huán)雜環(huán)化合物 ，硫化物，磷化物等，臭氧對(duì)醇，醛，醚及碳?xì)浠�合的單鍵氧化能力 較弱。經(jīng)臭氧作用的有機(jī)物，其可生物降解性增加;臭氧還能于短時(shí) 間內(nèi)將細(xì)菌消滅，并中和、分解毒氣，去除惡臭。

　　臭氧與水中有機(jī)物的反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜。根據(jù)Hougne和Bader提出的臭 氧在水中的反應(yīng)理論認(rèn)為：臭氧與水中有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)兩條途 徑進(jìn)行，一是臭氧與有機(jī)物直接反應(yīng)，其反應(yīng)速度比較緩慢，有選擇 性，也是去除水中有機(jī)物的主反應(yīng);二是臭氧與有機(jī)物間接反應(yīng)，即 臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基(OH·)，OH·再與水中的有機(jī)物、微生物 、CO32-、HCO3-進(jìn)行反應(yīng)，該反應(yīng)速度快，無(wú)選擇性。臭氧去除水中有 機(jī)物的效果一般認(rèn)為是直接反應(yīng)和間接反應(yīng)的疊加，其程度取決于不 同的反應(yīng)條件。例如，當(dāng)溶液呈酸性(尤其是pH<4，或溶液中存在大 量碳酸鹽等自由基反應(yīng)鏈終止劑時(shí)，臭氧與水中有機(jī)物直接反應(yīng)生成 羧酸等簡(jiǎn)單有機(jī)物或直接氧化生成二氧化碳和水;當(dāng)水中存在大量OH -、H2O2/HO2-、Fe2+、紫外線等自由基激發(fā)劑或促進(jìn)劑時(shí)，反應(yīng)體系中 產(chǎn)生大量OH·，OH·會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生更多的活性自由基，即發(fā)生 臭氧與有機(jī)物的間接反應(yīng)。因此，低pH值或高堿度可強(qiáng)化臭氧直接反 應(yīng)，有利臭氧充分作用，增強(qiáng)其去除有機(jī)物的能力和脫色殺菌效果， 反之，處理中等pH或低堿度水質(zhì)情況下，臭氧分子分解迅速，強(qiáng)化了 OH·等自由基的氧化作用。

　　臭氧在單獨(dú)用于污染物的去除時(shí)，去除效率較低、運(yùn)行費(fèi)用較高。例 如，單獨(dú)利用臭氧除去水中的COD，投加3mgO3/L水時(shí)，只能去除40%的 COD。根據(jù)目前的臭氧制取技術(shù)，每制取1kg臭氧約耗電20kW·h，按照 每分解1kgCOD需要3kg的臭氧計(jì)算，則每處理1kgCOD至少需要60元。為 降低運(yùn)行費(fèi)用，提高臭氧的利用率，提高污染物的去除效果，必須尋 求低能耗的臭氧處理方式。

　　因而，開(kāi)發(fā)一種處理效果好、無(wú)二次污染風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)行方便簡(jiǎn)單的處理 餐飲廢水的方法顯得尤為必要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供了一種好氧微生物與臭氧聯(lián)合技術(shù)處理餐飲廢水的方法， 解決了背景技術(shù)中的不足，該方法效率高、成本低、無(wú)污染、操作簡(jiǎn) 單。

　　實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

　　一種好氧微生物和臭氧聯(lián)合技術(shù)的處理餐飲廢水的方法，其特征在于 采用如下步驟：

　　(1)、過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì);

　　(2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解24～36小時(shí) ;

　　(3)、在餐飲廢水中通入臭氧，對(duì)餐飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和 大分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和礦化;

　　(4)、將臭氧氧化后的餐飲廢水進(jìn)行曝氣10～30分鐘，所用氣體為空 氣或氧氣，并再次使用自然掛膜的好氧微生物對(duì)餐飲廢水進(jìn)行同化分 解12～24小時(shí)。

　　步驟(1)中所述的過(guò)濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的 固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋 、堆肥或焚燒處理。

　　步驟(2)和(4)中同化分解的溫度為15～30℃，在同化分解時(shí)餐飲 廢水位于開(kāi)放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣或氧氣。

　　步驟(3)中臭氧的通入量為5～15mg/L廢水，在通入臭氧時(shí)向餐飲廢 水中添加懸浮填料以提高臭氧利用率。

　　本方法中所使用的管路及器皿的材質(zhì)，為耐臭氧腐蝕的玻璃、不銹鋼 、特氟隆或未增塑的聚氯乙烯塑料。

　　本發(fā)明提供了一種效果好、成本低、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單的處理餐飲廢 水的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果具體在于：(1)本發(fā)明是利 用餐飲廢水好氧環(huán)境中微生物的自然生長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)生物易降解性有機(jī)物 的分解和礦化，無(wú)需特種微生物的馴化、培養(yǎng)等過(guò)程;(2)利用臭氧 直接氧化有機(jī)物，以其可產(chǎn)生羥基自由基來(lái)間接氧化有機(jī)物的特點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)難生物降解性有機(jī)物向易生物降解性有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，以及大分子 有機(jī)物向小分子有機(jī)物的分解甚至礦化，提高下階段好氧微生物的利 用效率，使廢水能達(dá)標(biāo)排放;(3)本方法易于操作管理，對(duì)環(huán)境條件 要求不高，適合在城鎮(zhèn)餐飲廢水排放點(diǎn)源進(jìn)行推廣。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這 些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的范圍。在閱讀了 本發(fā)明所述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做各種改動(dòng) 或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍 。

　　以下實(shí)施例中所使用的管路及器皿的材質(zhì)，為耐臭氧腐蝕的玻璃、不 銹鋼、特氟隆 或未增塑的聚氯乙烯塑料。

　　實(shí)施例1

　　本實(shí)施例中取100L餐飲廢水采用格柵過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶 雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋處理。過(guò) 濾后的餐飲廢水中COD含量為3500mg/L，屬于重度污染廢水。將餐飲廢 水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解26小時(shí)，有機(jī)物發(fā)生同化分 解，同化分解的溫度為25℃，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境 中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣。在餐飲廢水中通入臭氧6小時(shí) ，對(duì)餐飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和大分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和 礦化;臭氧的通入量為10mg/L廢水，在通入臭氧時(shí)向餐飲廢水中添加 懸浮填料，懸浮填料使廢水中的臭氧被切割、分散均勻，從而提高臭 氧利用率。將臭氧氧化后的餐飲廢水進(jìn)行曝氣30分鐘，以除去殘余的 臭氧，所用氣體為氧氣，并再次使用自然掛膜的好氧微生物對(duì)餐飲廢 水進(jìn)行同化分解14小時(shí)。經(jīng)處理后的餐飲廢水出水經(jīng)檢測(cè)，其COD=34 0mg/L、氨氮=26mg/L、動(dòng)植物油=85mg/L，滿足國(guó)家所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn) 。

　　實(shí)施例2

　　本實(shí)施例中取100L餐飲廢水采用篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶 雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行焚燒處理。過(guò) 濾后的餐飲廢水中COD含量為3600mg/L，屬于重度污染廢水。將餐飲廢 水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解32小時(shí)，有機(jī)物發(fā)生同化分 解，同化分解的溫度為17℃，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境 中，并施以曝氣處理，所用氣體為氧氣。在餐飲廢水中通入臭氧6小時(shí) ，對(duì)餐飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和大分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和 礦化;臭氧的通入量為14mg/L廢水，在通入臭氧時(shí)向餐飲廢水中添加 懸浮填料，懸浮填料使廢水中的臭氧被切割、分散均勻，從而提高臭 氧利用率。將臭氧氧化后的餐飲廢水進(jìn)行曝氣10分鐘，以除去殘余的 臭氧，所用氣體為空氣，并再次使用自然掛膜的好氧微生物對(duì)餐飲廢 水進(jìn)行同化分解20小時(shí)。經(jīng)處理后的餐飲廢水出水經(jīng)檢測(cè)，其COD=33 0mg/L、氨氮=25mg/L、動(dòng)植物油=84mg/L，滿足國(guó)家所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn) 。