《缺氧-复合生物滤池-接触氧化池-活性生物滤床处理餐饮废水研究》-工学论文，工程论文-论文范文参考-科学狗论文网

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缺氧-复合生物滤池-接触氧化池-活性生物滤床处理餐饮废水研究

范文

孙鑫

摘要：为解决新型餐饮业普遍存在的排水规模小、浓度高、收集与处理困难、规模化处理困难等问题，研究蚕蛹缺氧-复合生物滤池-接触氧化-活性生物滤床工艺进行处理。结果表明，在进水浓度CODcr为587～1876mg/L、TN、NH3-N、TP的浓度分别为54.6～152.5mg/L、45.4～133.5mg/L、3.56～14.4mg/L的条件下，本工艺对污染物的去除率达到84.6%，91.5%，77.4%，96.3%，且活性生物滤床水力负荷在0.132m3·m-2·d-1时效果最佳。

Abstract： In order to solve the problems of small drainage， high concentration， difficulty in collection and treatment， and difficulty in large-scale treatment in the new catering industry， the silkworm pupa hypoxia-composite biofilter-contact oxidation-active biofilter process was studied. The results show that under the conditions of influent concentration CODcr of 587-1876mg/L， TN， NH3-N， TP concentration of 54.6-152.5mg/L， 45.4-133.5mg/L， 3.56-14.4mg/L， the removal rate of pollutants in this process reaches 84.6%， 91.5%， 77.4%， 96.3%， and the hydraulic load of the active biofilter is best when it is 0.132m3·m-2·d-1.

关键词：餐饮废水;缺氧;复合生物滤池;接触氧化池;活性生物滤床

Key words： catering wastewater;anoxia;composite biofilter;contact oxidation tank;active biofilter

中图分类号：[TU992.3] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2020）17-0222-03

0 ?引言

随着我国第三产业——餐饮业的不断发展，人们快节奏的生活以及流动人口的不断增加，餐饮行业在人们生活中的地位也越来越重要，随之产生的餐饮废水量也越来越大，由此带来的环境污染问题也日益突出。据统计，全国一百多个大中型城市餐饮业，每天产生的废水量就接近300万吨，约占城市生活污水总排放量的3%，但其中的有机物含量却占总负荷的三分之一之多，并且这种状况还有不断增加的趋势[1～2]。

餐饮废水是指由餐饮业排放的未经处理的废水，主要来源于食品的准备、餐具洗涤、食物残余的渗沥液等。餐饮废水主要污染物为食物纤维、淀粉、脂肪、动植物油类，各种佐料、洗涤剂和蛋白质等有机物，同时由于就餐人员的复杂性，还存在病源菌污染的问题。这些物质大都以胶体状态存在，只有少部分以悬浮物存在，其特点是量少源多，成分复杂，水质变化较大，CODcr一般为500～3500mg/L[3～4]。由于餐饮废水污染物成分复杂，浓度高，对城市环境污染严重，污水中油脂容易凝结在管道内壁，形成厚厚的油脂层，使管道过水能力减少，甚至堵死，必须经过处理，使之达到国家规定的排放标准，才能排入城市下水道或是直接排入其他水体，否则将会对生态环境和人们日常生活带来严重的不良影响。

目前对餐饮废水采用的方法主要分物化法、生化法和电化学法，其中物化法一般处理就是通过投加一定剂量混凝剂，沉淀污水中大部分有机物，该方法简单有效，但在一定运行条件下无法达标排放，电化学法能够有效使污水达标排放，但运行成本太高。生化法才是最有效且经济的方法，主要有UASB（上流式厌氧污泥反应床）、EGSB（膨胀颗粒污泥床）、SBR（续批式活性污泥法）等方法[5～7]。

针对目前餐饮废水的特点，本研究提出一种低能耗、管理简单的餐饮废水生态联合处理工艺“厌氧-复合生物滤池-活性生物滤床”，本研究以桂林一农家乐所产生的污水，重点研究整套工艺的启动时间和生物滤池水力负荷、活性生物滤床水力停留时间等参数的优化，为餐饮废水的处理提供一种参考模式。

1 ?实验部分

1.1 实验装置

本项目位于广西桂林市一家农家乐，经营模式为“餐饮+住宿+休闲娱乐”，产生的污水较普通餐饮废水浓度低，但较普通生活污水污水排放量大，客流量高峰季节最高污水排放量为100m3/d，廚房污水末端有一台隔油池，厨房污水经过隔油池后进入化粪池再与其它废水混合后进入处理站。其进水CODcr为587～1876mg/L、TN、NH3-N、TP的浓度分别为54.6～152.5mg/L、45.4～133.5mg/L、3.56～14.4mg/L。废水处理装置及工艺流程图见图1。

废水收集后经过格栅进入厌氧池，后经过提升泵泵入复合生物滤池，经过丰字型布水槽后滴入下部滤料，滤料层总共6层，每层滤料高度为36cm，各层之间相隔10cm，滤料材料主要由火山岩和除磷填料组成，处理后的出水在底层收集后进入接触氧化池，接触氧化池滤料为尼龙弹性填料。随后进入沉淀池，去除脱落的生物膜后流入活性生物滤床。活性生物滤床为折流式，尺寸为13.3m*11.04m，为防止堵塞，基质从进水口到出水口分别按粒径由40mm到10mm，上层铺设透水性土工膜后铺设30cm种植土。1.2 分析项目和方法

实验主要分析项目为CODcr和TN、NH3-N、TP含量，其中CODcr为快速消解分光光度法，TN含量为碱性过硫酸钾紫外分光光度法，NH3-N含量为水杨酸-次氯酸盐光度法，TP含量为钼酸盐分光光度法[12]。所用试剂均为分析纯。

1.3 实验方法

设备启动时控制20%原水浓度和80%的河水逐渐提升至100%的原水，接触氧化池气水比一直保持在10：1，当出水CODcr去除率达到90%，氨氮去除率达到75%，TP去除率达到90%可认为挂膜完成。

2 ?结果与讨论

2.1 污染物去除效果

由图2可知，启动过程有三个阶段，分别为低浓度（324～423mg/L），中等浓度（980～1102mg/L）和高浓度（1588～1624mg/L），在低浓度阶段时，缺氧池的CODcr去除率较低，主要是缺氧池处于水解产酸阶段，大部分有机物的去除主要通过沉淀去除，在复合生物滤池和接触氧化池过程起到主要作用，附着在复合滤池和接触氧化池的滤料上生成异样菌群，通过大量的通风和鼓风曝气效果加快污水在滤料上的复氧作用，并在后期起到关键性降解作用。

2.2 总氮去除效果

由图3反应出，在前期中低浓度时，缺氧池对总氮去除效果极低，在高浓度时去除率才达到60%左右，主要原因是前中期厌氧池中缺少反硝化细菌菌落，在后期从沉淀池回流硝化液的作用下慢慢产生反硝化菌菌群，并形成缺氧环境，更加有利于TN的去除。

2.3 氨氮去除效果

由图4所示，缺氧池和活性生物滤床对氨氮的去除效果基本没有，主要作用在复合生物滤池和接触氧化池，原因是在大量含氮有机物在厌氧池中部分转化为氨氮，导致缺氧池中的氨氮有时会有增加的趋势，氨氮进入好氧环境下被附着在滤料上的硝化菌转化为硝态氮和亚硝态氮，至使污水中的氨氮含量得到有效去除。

2.4 总磷去除效果

由图5所示，前中期阶段，缺氧池中对TP的去除效果及其微小，主要原因是前期菌落中没有产生聚磷菌群，主要除磷效果来自复合生物滤池和活性生物滤料中的除磷填料，进入后期中回流的产生大量聚磷菌吸磷后，缺氧池对TP有了一定的吸收。

2.5 活性生物滤床水力负荷

由表1所示，活性生物滤床对各项污染物指标的去除率随着水力负荷的降低而升高，主要原因是当水力负荷较小时，污染物与附着在滤料上的微生物有充分的接触，一方面增加了滤料的有效接触时间，一方面微生物有充足的降解时间，当水力负荷升高时，水流冲击频率增加，水流速率加快，截留能力下降，导致CODcr去除率下降。

3 ?结论

总结一点，采用缺氧-复合生物滤池-接触氧化池-活性生物滤床工艺来处理小规模农家乐污水是可行的，在进水污染物浓度控制在CODcr小于1800mg/L，TN小于159.5mg/L，氨氮小于132mg/L，TP小于14.4mg/L，系统出水分别为84.6%，91.5%，77.4%，96.3%。

活性生物滤床在水力负荷为0.132m3·m-2·d-1时效果最佳，CODcr、TN、NH3-N、TP的去除效果达到84.6%、91.5%、77.4%、96.3%。

参考文献：

[1]中国环境保护部，中国国家统计局.第一次全国污染源普查公报[A/OL].（2010-02-11）[2016-09-10].http：//www.stats.gov.cn/tjsj/tjgb/qttjgb/qgqttjgb/201002/t20100211_30641.html.

[2]杨彦.重庆市餐饮业竞争力评价与提升对策研究[D].重庆工商大学，2012.

[3]胡爽.重庆市生活污染源产排污系數研究[D].重庆大学，2008.

[4]芦志广，胡晓军，等.生活源产排污系数在污染源普查中的应用分析[J].现代商贸工业，2011.

[5]崔丽娜，王克科，王岩.磁絮凝法处理规模化猪场废水的试验研究[J].工业安全与环保，2010，36（5）：3-4.

[6]欧阳超，尚晓，王欣泽.电化学氧化法去除养猪废水中氨氮的研究[J].水处理技术，2010，36（6）：111-115.

[7]李勇.Fenton-氨吹脱-SBR处理畜禽粪尿厌氧消化液的试验研究[D].长沙：湖南农业大学，2012.

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