餐廚廢水與生活垃圾滲濾液協(xié)同處理工藝
隨著(zhù)人們生活水平的提高和餐飲行業(yè)的發(fā)展,餐廚垃圾及餐廚廢水的產(chǎn)生量日益增長(cháng),其處理變得尤為緊迫。餐廚垃圾主要成分為淀粉、動(dòng)物脂肪、粗纖維、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)、水及少量的無(wú)機鹽。因此,餐廚垃圾所產(chǎn)生的廢水具有化學(xué)需氧量(COD)含量高、油含量高以及排放量大等特點(diǎn),成為現階段比較難處理的污水之一。
1、概述
目前,國內大部分城市叫的垃圾分類(lèi)工作還未普及,與單純的餐廚垃圾相比,城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的垃圾來(lái)源更為廣泛,因此垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液的水質(zhì)情況相較于餐廚廢水更為復雜,且水質(zhì)、水量隨季節等因素變化較大,重金屬含量較高鐵生活垃圾滲濾液與餐廚廢水的水質(zhì)情況如表1所示。具體水質(zhì)指標包括pH、COD、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(N-NH3)、總氮(TN)、總磷(TP)和懸浮物(SS)。
由表1可見(jiàn),生活垃圾滲濾液與餐廚廢水同為有機廢水,可生化性較好,但餐廚廢水的C、N、P等營(yíng)養物質(zhì)含量較普通的生活垃圾滲濾液更為豐富。餐廚廢水富含大量的油脂類(lèi)物質(zhì),導致COD含量會(huì )更高,因此人們需要針對餐廚廢水油脂含量高的特點(diǎn)提出解決方案。
目前,國內餐廚垃圾主要以“篩分+制漿+除砂+提油+厭氧發(fā)酵”的方式進(jìn)行預處理,厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液通過(guò)“生化+膜系統”工藝處理后達標排放。與生活垃圾滲濾液的主流處理工藝“預處理+厭氧+AO(生化)+深度膜”相比,二者有著(zhù)較為明顯的相似點(diǎn),即均需要通過(guò)“生化+膜處理”的方法對污水進(jìn)行處理。但由于餐廚廢水的含油量高,單純采用滲濾液工藝對餐廚廢水原液進(jìn)行處理,而不采取相應的預處理措施,則會(huì )影響原系統的穩定性,如增加AO池泡沫的產(chǎn)生風(fēng)險、降低膜處理系統膜元件的處理效果并會(huì )對膜元件造成永久性損害等。本文以寧波某生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液處理系統協(xié)同處理少量餐廚廢水的實(shí)際運行狀況為依據,進(jìn)一步探討協(xié)同處理餐廚廢水對常規滲濾液處理工藝(厭氧+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+反滲透(RO))運行工況的影響。
2、餐廚廢水與滲濾液協(xié)同處理的影響
2.1 水量情況
2017年6月至2018年2月,寧波市某城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)協(xié)同處理處理餐廚廢水,餐廚廢水進(jìn)水量、滲濾液進(jìn)水量及餐廚廢水與滲濾液比率如圖1所示。
從圖1數據可以看出,2017年6月至次年2月,該廠(chǎng)每月滲濾液平均產(chǎn)生量為13120t,餐廚廢水平均產(chǎn)生量為882.7t,餐廚廢水與垃圾滲濾液比率的平均值為6.41%(其中12月未進(jìn)餐廚廢水)。10-11月,滲濾液產(chǎn)生率的變化與垃圾坑池底格柵污堵及隨后的疏通有一定關(guān)系。滲濾液及餐廚廢水水量總體變化趨勢較為相似,在夏季達到高峰,在冬季達到低谷。
2.2 水質(zhì)情況
該生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)設置單獨的滲濾液處理站,2017年6月至次年2月,滲濾液處理站進(jìn)水(包含滲濾液原液及餐廚廢水)水質(zhì)情況如表2所示,出水水質(zhì)情況如表3所示。
從表2數據可以看出2017年7月至2018年2月,系統進(jìn)水有機物含量呈先下降后上升的趨勢,11月系統進(jìn)水有機物含量最低。這與地表降水隨季節增多及夏季人均用水量多導致廢污水稀釋有一定的關(guān)系。
綜合幾個(gè)月的數據來(lái)看,系統進(jìn)水的pH平均值為6.79,COD為32578mg/L,氨氮為1828mg/L,總磷為41.3mg/L,C:N:P≈788:44:1,營(yíng)養物質(zhì)含量滿(mǎn)足微生物的需求,利于生化反應的進(jìn)行。滲濾液處理站總體出水的pH平均值為7.09,COD為18.8mg/L,氨氮為1.9mg/L,總磷為0.16mg/L。處理站出水的水質(zhì)情況均滿(mǎn)足回用至廠(chǎng)內冷卻循環(huán)水的需求,且處理站正常運行的情況下沒(méi)有出現水質(zhì)超標情況。
餐廚廢水與滲濾液協(xié)同處理期間,結合滲濾液處理站進(jìn)出水水質(zhì)情況及設備運行情況,COD、氨氮的去除率為99.9%,總磷的去除率為99.6%。8個(gè)月運行期間,處理站出水水質(zhì)、污染物質(zhì)的去除率情況均在設計要求范圍內(COD≥99.9%,氨氮≥99.9%)。
2.3 系統運行情況
本處理站主體工藝為”自清洗過(guò)濾器+調節池+預處理+加溫池+UASB(上流式厭氧污泥床)高效厭氧反應器+二級AO+外置式超濾+納濾+反滲透”。膜處理系統濃液采用”二級物料膜+高壓反滲透”的方式處理回用。
2.3.1 預處理部分
預處理部分主要包含過(guò)濾、混凝沉淀及加熱設備。2017年7月至2018年2月協(xié)同處理餐廚廢水期間,較為明顯的影響是加溫池內泡沫含量十分豐富,占到總池容的50%以上,并無(wú)法通過(guò)水力或投加常規消泡劑的方式去除。相比之下,本系統內AO池產(chǎn)生的泡沫則可以通過(guò)水力消泡或投加消泡劑的方式除去。
本系統厭氧進(jìn)水前的加溫方式為池底設置蒸汽加熱“豐”形穿孔管道,采用蒸汽宜接噴入的方式對原水進(jìn)行加熱。餐廚廢水COD、BOD5高,油脂類(lèi)物質(zhì)含量量大。油脂類(lèi)物質(zhì)的黏度會(huì )隨加熱時(shí)間的延長(cháng)而變大,促進(jìn)泡沫壽命的增長(cháng)。采用蒸汽廢水混合加熱的方式會(huì )導致泡沫的大量富集??紤]到AO系統的泡沫卻較易去除,原因為UASB厭氧反應器會(huì )將大部分易因加熱而產(chǎn)生泡沫的油脂類(lèi)物質(zhì)分解,降低AO池內油脂類(lèi)物質(zhì)的含量,從而對AO池泡沫的去除產(chǎn)生積極的影響。
2.3.2 AO系統
系統運行過(guò)程中,進(jìn)水COD保持在6000-9000mg/L,氨氮保持在1300mg/L以?xún)?。二級A0最終出水的COD小于900mg/L,氨氮小于20mg/L。COD去除率介于85%~90%,氨氮去除率為98%。從水質(zhì)情況上分析,餐廚廢水協(xié)同處理未對系統硝化、反硝化反應產(chǎn)生明顯影響。
2.3.3 NF、RO系統
截至2018年2月,處理站2套NF裝置的產(chǎn)水率分別控制在86.5%及85.8%,通量分別為11.2L/(h?m2)和11.5L(h?m2)。2套RO裝置的產(chǎn)水率分別控制在78.2%和75.2%,通量分別為10.5L/(h?m2)和10.8L/(h?m2)。系統產(chǎn)水穩定,水質(zhì)正常,未見(jiàn)餐廚廢水協(xié)同處理期間對膜系統運行產(chǎn)生影響。
通過(guò)對滲濾液處理站各系統運行狀況的分析可以看出,短期內餐廚廢水與滲濾液協(xié)同處理對常規滲濾液處理站的影響主要集中在預處理階段,相關(guān)影響通過(guò)厭氧、AO等系統的作用可以除去,從而保證整個(gè)系統的穩定運行。
3、結論
常規滲濾液處理系統短期內少量地協(xié)同處理餐廚廢水,對系統產(chǎn)生的影響主要體現在厭氧之前的預處理工藝上,并且這些負面影響可以通過(guò)厭氧及生化系統去除,從而保證滲濾液處理站最終出水的達標回用。但餐廚廢水油脂類(lèi)物質(zhì)的含量較高,長(cháng)期大量的協(xié)同處理需要針對油脂類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行預處理,以免對生化及膜系統的穩定運行產(chǎn)生累積性影響。(來(lái)源:上??岛悱h(huán)境股份有限公司)