申請日2013.08.30

　　公開(公告)日2013.12.18

　　IPC分類號C02F9/14; C02F1/28; C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種好氧微生物聯(lián)合土壤吸附處理餐飲廢水的方法，包括以下步驟：過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;采用土壤對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)行吸附處理;經(jīng)土壤吸附后的廢水沉降，沉降完成后將廢水與底部的固體顆粒物分離，將分離后的廢水排出。本發(fā)明提供的方法以土壤做為深度處理的吸附劑，其來源豐富，成本低廉、可大量獲得，且多具微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附性能優(yōu)異;而已吸附飽合的土壤可以固體廢物進(jìn)行堆肥、掩埋或焚燒處理，無需高成本的設(shè)備投入，操作簡單。本方法易于操作管理，對環(huán)境條件要求不高，適合在城鎮(zhèn)餐飲廢水排放點源進(jìn)行推廣。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種好氧微生物聯(lián)合土壤吸附處理餐飲廢水的方法，其特征在于包括以下步

　　(1)、過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;

　　(3)、采用有機(jī)質(zhì)含量為5～10%的土壤對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)行吸附處理10-12小時，土壤的添加量為0.3-0.5Kg/L廢水;

　　(4)、經(jīng)土壤吸附后的廢水沉降，沉降完成后將廢水與底部的固體顆粒物分離，將 分離后的廢水排出。

　　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 過濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過濾，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)中同化分 解的溫度為15～30℃，在同化分解時餐飲廢水位于開放式環(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)中所用的 土壤為黃棕壤、棕壤、褐土或黑土，土壤中含有蒙脫石和/或蛭石。

　　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：步驟(4)中沉降為 自然沉降或離心沉降，經(jīng)分離后的固體顆粒物填埋處理。

　　說明書

　　一種好氧微生物聯(lián)合土壤吸附處理餐飲廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明提供了一種處理餐飲廢水，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)污水的一個重要 來源，其排量占城市廢水排量的3%。但是，餐飲廢水COD和BOD5的貢獻(xiàn)值卻達(dá)到了 1/3左右。這是因為餐飲廢水的有機(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 僅會增加城市廢水處理的負(fù)荷，而且，將對城市周邊河流產(chǎn)生一定污染;另外，餐飲廢 水中的食物殘渣容易堵塞下水道和城市污水管道，并散發(fā)難聞的氣味，在長期缺氧條件 下，餐飲廢水也容易腐蝕排水管道。

　　餐飲廢水是在餐飲過程中所產(chǎn)生的剩余食物和水，以淀粉類、食物纖維類、動物脂 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，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)對我國發(fā)達(dá)地區(qū)如廣州、上海等地餐飲廢水的檢測結(jié)果顯示，餐飲 廢水中COD指標(biāo)為1000mg/L左右，遠(yuǎn)高于國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996) 中規(guī)定的排放水平，這無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)的過水能力，引起水體富營養(yǎng)化等，嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類健康。 因此，對餐飲廢水的治理成為急需解決的問題。

　　目前，對于餐飲廢水的處理主要有生物法(SBR法、磁粉強化活性污泥法、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)波動較大等特點，

　　例如，范立梅等使用生物膜反應(yīng)器處理餐飲廢水，當(dāng)水力停留時間大于7.8h時， 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值對處理效果影響很大， 且容易引入二次污染。潘懷玉等通過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。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供了一種效率高、成本低、無污染、操作簡單的好氧微生物法聯(lián)合土壤吸 附處理餐飲廢水的方法，實現(xiàn)餐飲業(yè)點源廢水的達(dá)標(biāo)排放，減輕對城市污水處理廠的負(fù) 荷和對環(huán)境的危害。

　　實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

　　一種好氧微生物聯(lián)合土壤吸附處理餐飲廢水的方法，包括以下步驟：

　　(1)、過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;

　　(3)、采用有機(jī)質(zhì)含量為5～10%的土壤對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)行吸附處理10-12小時，土壤的添加量為0.3-0.5Kg/L廢水;

　　(4)、經(jīng)土壤吸附后的廢水沉降，沉降完成后將廢水與底部的固體顆粒物分離，將 分離后的廢水排出。

　　步驟(1)中所述的過濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過濾，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)中同化分解的溫度為15～30℃，在同化分解時餐飲廢水位于開放式環(huán)境 中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣或氧氣。

　　步驟(3)中所用的土壤為黃棕壤、棕壤、褐土或黑土，土壤中含有蒙脫石和/或蛭 石。

　　步驟(4)中沉降為自然沉降或離心沉降，經(jīng)分離后的固體顆粒物填埋處理。

　　本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，首先利用餐飲廢水好氧環(huán)境中微生物的自然生長來實 現(xiàn)生物易降解性有機(jī)物的分解和礦化，然后采用土壤進(jìn)行吸附處理，由于土壤是一種可 吸附各類有機(jī)化合物的良好的吸附劑，土壤中的有機(jī)質(zhì)和粘土礦物是土壤吸附有機(jī)物的 兩個主要組分，對有機(jī)物在土壤中的吸附/解吸行為起著決定性作用。土壤吸附可通過以 下兩種方式來實現(xiàn)：1)土壤中的有機(jī)質(zhì)對外來有機(jī)物的溶解。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中含 碳有機(jī)化合物的總稱，來源于動植物和微生物殘體，如占有機(jī)質(zhì)含量85～90%左右的結(jié) 構(gòu)復(fù)雜的高分子聚合物，即腐殖質(zhì)、以及蛋白質(zhì)、樹脂、有機(jī)酸等非腐殖質(zhì)。研究表明， 有機(jī)物在土壤顆粒中的吸附過程主要受土壤有機(jī)質(zhì)的影響，其吸附強度與土壤有機(jī)質(zhì)含 量和有機(jī)物在土壤有機(jī)質(zhì)中的分配系數(shù)有關(guān)。2)土壤粘土礦物表面的活性點位對有機(jī) 物的物理吸附和化學(xué)吸附。粘土礦物的類型和結(jié)構(gòu)多樣，且性質(zhì)各異，因而吸附有機(jī)物 的能力也存在差異。其中，以蒙脫石的吸附能力最強，伊利石最弱，高嶺石和綠泥石介 于其中。蒙脫石屬2∶1型層狀硅酸鹽礦物，層間靠范德華力結(jié)合，結(jié)合力弱，有機(jī)物 分子(離子)克服范德華力而侵入層間較為容易;高嶺石屬1∶1型層狀硅酸鹽礦物， 層間結(jié)合力較強，有機(jī)物進(jìn)入層間的難度較大;而伊利石無膨脹性，不具備層間容納有 機(jī)物的能力。因此，蒙脫石除外表面吸附外，內(nèi)部層間區(qū)域也是存儲有機(jī)物的重要場所， 高嶺石和綠泥石層間吸附能力較弱，而伊利石則僅依賴于外表面吸附，這就導(dǎo)致了不同 粘土礦物有機(jī)質(zhì)吸附能力的差異。1噸蒙脫石最大可吸附620kg脂類化合物，或可吸附 870kg腐殖質(zhì);另外，根據(jù)已測定的粘土礦物比表面積與Mayer統(tǒng)計的單位面積吸附有 機(jī)物數(shù)量的結(jié)果推算也顯示，1噸膨脹型粘土蒙脫石可吸附600kg有機(jī)質(zhì)，1噸非膨脹 型粘土礦物僅吸附25.8～60.2kg有機(jī)質(zhì)。顯然，粘土礦物的吸附量是十分巨大的，特別 是蒙脫石的吸附量比非膨脹性粘土高出一個數(shù)量級還要多，顯示出極強的吸附能力。因 此，采用土壤對餐飲廢水進(jìn)行吸附處理能夠徹底吸附。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明是利用餐飲廢水好氧環(huán)境中 微生物的自然生長來實現(xiàn)生物易降解性有機(jī)物的分解和礦化，無需特種微生物的馴化、 培養(yǎng)等過程;(2)本發(fā)明以土壤做為深度處理的吸附劑，其來源豐富，成本低廉、可大 量獲得，且多具微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附性能優(yōu)異;而已吸附飽合的土壤可以固體 廢物進(jìn)行堆肥、掩埋或焚燒處理，無需高成本的設(shè)備投入，操作簡單。(3)本方法易 于操作管理，對環(huán)境條件要求不高，適合在城鎮(zhèn)餐飲廢水排放點源進(jìn)行推廣。

　　具體實施方式

　　下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實施例僅用 于說明本發(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)人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要 求書所限定的范圍。

　　實施例1

　　本實施例中取100L餐飲廢水采用格柵過濾，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)過濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋處理。過濾后的餐飲廢水中COD含量 為4000mg/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 24小時，有機(jī)物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為25℃，在同化分解時餐飲廢水位于 開放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣。

　　在餐飲廢水中投入50Kg含蒙脫石的黃棕壤，土壤中有機(jī)質(zhì)含量10%，對餐飲廢水 中的難生物降解有機(jī)物和大分子有機(jī)物進(jìn)行吸附處理10小時，經(jīng)土壤吸附后的廢水自 然沉降，沉降完成后將廢水與底部的固體顆粒物分離，經(jīng)分離后的固體顆粒物填埋處理。 將分離后的廢水排出，對排出的廢水進(jìn)行檢測，其中COD=300mg/L、氨氮=25mg/L、 動植物油=80mg/L，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　實施例2

　　本實施例中取100L餐飲廢水采用篩網(wǎng)過濾，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)過濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行焚燒處理。過濾后的餐飲廢水中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，有機(jī)物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為17℃，在同化分解時餐飲廢水位于 開放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為氧氣。

　　在餐飲廢水中投入30Kg含蒙脫石和蛭石的黃棕壤，土壤中有機(jī)質(zhì)含量6%，對餐 飲廢水中的難生物降解有機(jī)物和大分子有機(jī)物進(jìn)行吸附處理12小時，經(jīng)土壤吸附后的 廢水離心沉降，沉降完成后將廢水與底部的固體顆粒物分離，經(jīng)分離后的固體顆粒物填 埋處理。將分離后的廢水排出，對排出的廢水進(jìn)行檢測，其中COD=290mg/L、氨氮 =26mg/L、動植物油=80mg/L，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。