餐厨污水就地处理与回用工艺

　　餐厨污水是城市污水的重要组成部分，其来源主要包括两部分：餐饮原料、餐具清洗污水和餐厨垃圾收集、处理过程中产生的污水。在一些人群聚集地和偏远的旅游景区，管网未能配套到位或接管要求高，很难实现餐厨垃圾污水集中处理。餐厨污水如不进行处理，容易酸败产生恶臭，影响附近水体及空气环境。如果实现餐厨污水就地处理，并达到中水回用，对于这些地区环境及水资源的保护宾有重要的作用。

　　餐厨污水具有含油量高、高浊度、水质波动大、排放不连续、高SS、高COD、易酸化，水中还有一定量的盐分等特点。此众多研究者在实验室小试的条件下对餐厨污水的某一或多个污染物进行了深入研究，但是将其研究成果耦合实现餐厨污水，并达标处理的研究很少。因此必须采用生化与物化相结合的工艺实现该类废水的处理依据污水的特点，本工艺采用隔油池除油、物化预处理、生化处理和膜处理回用的路线，探讨可行的工艺路线及工艺运行参数，并简要核算其效益，为类似项目提供重要的参考依据。

　　一、工程概况

　　1.1 工艺流程及特点

　　本文以无锡某大型电了公司食堂餐厨污水为处理对象，针对餐厨污水的特点，结合实际污水小试实验结论，探索采用同时具备隔油和脱氮除磷功能的“隔油+混凝沉淀(物化)+A2/O(生化)+MBR”工艺处理此类污水，工艺流程如图1所示。

　　经管网收集的餐厨污水，首先进入隔油池，利用其密度差及隔板截留作用，将污水中的大量浮油隔除;在PAC、PAM混凝作用下，污水中的悬浮物及部分的磷沉淀去除，然后进入A2/O生化系统，在微生物活动下，将污水中的有机物降解成CO2，H2O，N2等，最后经MBR微滤出水至回用水池叫直接回用厕所冲洗。

　　混凝沉淀采用PAC作为混凝药剂，PAM作为絮凝剂。经小试实验确定，最佳药剂投加量为10%PAC溶液投加量为0.65L/t污水，0.1%的PAM(分子量为1200万)溶液投加量为0.8L/t污水。同时投加10%Ca(OH)2，去除污水中的磷，水溶液投加量为2.5L/t污水。

　　中水回用工艺包括前处理工艺和后处理两部分。前处理工艺主要是去除污水中的颗粒物、有毒有害金属离子及水溶性的污染物等，工艺以物化和生化工艺为主。后处理工艺主要根据回用要求，进行消毒杀菌、去除盐离子、硬度等作用，具体需根据回用水水质要求，相应配套选择。采用MBR工艺使出水满足回用标准，主要是因为MBR工艺不仅可以提高生化污泥浓度，减少好氧池容，还可以采用负压微滤出水，出水SS低，耐冲击能力强，即使污泥膨胀，出水水质稳定，没有悬浮物。考虑到满足出水回用标准中大肠杆菌≤3L-1，MBR采用微滤(孔径0.1μm)滤除细菌、病毒等有害物质叫可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用，膜生物反应器工艺不需加入絮凝剂，减少运行成本，避免消毒剂残留等。

　　1.2 进水水质

　　无锡某大型电子公司是一家专业提供电子产品生产及服务的企业，24h分三班连续生产，属于劳动密集型公司，厂区员工高峰时有1500人，三餐在食堂用餐，平均每天有74.5m3餐厨污水，考虑一定能力预留，污水处规模按100m3/d设计、根据业主提供及现场取样分析，原水的水质参数见表1。

　　1.3 测定项目和方法

　　污水指标测定方法均按照水和废水监测分析方法。NO2-N采用N-(1奈基)-乙二胺分光光度法;NO3-N采用紫外分光光度法：NH4+-N采用纳氏分光光度法，DO采用哈希HQd50测定仪，pH采用美国奥豪斯ST5000型酸度计。

　　二、结果与分析

　　除油池和混凝基本实现了油类的去除，混凝和膜反应器基本实现了SS的拦截，因此本研究重点考察了该系统对可溶性污染物的去除。在反应器的调试过程中采用出水稀释进水的方式逐步提高进水污染物的容积负荷，经过50d的提升最终实现污水的100%处理。经过2个多月的调试运行，系统�水水质基本达到回用标准，进出水COD、NH4-N、TN、TP的变化如图2〜图4所示。

　　从图2中可以看出，反应器运行初期进水COD为300mg/L，经过50d的提升，最终达到3000mg/L，出水COD较低，一直维持在50mg/L以内。50d后进水COD-直维持在3000〜4000mg/L;生化处理后最终出水COD一直维持在50mg/L以下，COD去除率从85%逐渐升高到98%以上。其中混凝沉淀出水COD从200mg/L左右逐渐升高到2500mg/L左右，对COD的去除率约为25%左右。

　　因餐厨污水中主要为有机氮，因此在反应器运行初期污水中的NH4-N质量浓度仅10mg/L(图3)，而总氮质量浓度为20mg/L(图4)。在反应器运行的前50d，进水NH4-N质量浓度逐步增加到30mg/L左右，同时TN质量浓度逐步增加到70mg/L。经过混凝沉淀后，NH4-N和TN的去除率分别为18.5%和26%。随着A2/O系统脱氮性能的增强，即使进水氮浓度逐步增加，出水氨氮和总氮浓度分别低于5和10mg/L。

　　进水TP由启动初期的4.5mg/L逐步增加到9〜10mg/L(图5)。当反应器运行稳定后，经物化(隔油、混凝沉淀)处理下降至4.5〜5.0mg/L，说明物化对总磷的去除率达到50%。物化处理后出水进入生化处理，通过好氧剩余污泥排出系统，最终出水稳定在0.5mg/L以下。TP去除率在95%以上。

　　为了使得出水满足回用标准，在反应器调试成功后对出水进行监测。经水质监测，MBR膜出水大肠杆菌<2个，无嗅觉刺激性味道等，出水满足回用水要求，可以回至厂区车间冲厕用。

　　综上所述，该组合工艺实现了餐厨污水的就地处理，物化处理除了实现油和絮体颗粒的有效去除，同时还对污水中COD、NH4-N、TN和TP等污染物的去除具有重要的作用。处理后的出水满足回用要求。

　　三、运行费用及效益核算

　　本系统中的主要运行成本在于电费、药剂费、人工、污泥处理费等4个方面，电费3.29元/t，总装机功率为94.6kW，正常使用功率约为25.51kW，以0.5元/kWh计，功率因子以0.8计；药剂0.45元/t，次氯酸钠、氢氧化钙、还原剂、酸、碱、PAC、PAM等，人工4.47元/t，人员配置4人;污泥处置0.33元/t，污泥处置费用包含装车、运输、处理等费用，约2000元/t;膜更换1.29元/t，MBR膜，使用寿命为5年，即年更换率约为20%。经计算，每吨水的平均处理费用为9.83元。经系统处理后，每天中水回用量为72.5t(污水处理过程中因曝气蒸发等损耗量约2t/d)。根据当地工业用自来水价格，生活用自来水为4.6元/吨，则上述回用水量收益为333.5元/d，年可节省自来水费用121727.5元。依据该工艺的吨水处理成本9.83元，回用节省自来水费为4.6元/t，折合吨水处理综合成本为5.23元。因此其运行经验对偏远景区、水资源紧张等地区餐厨污水就地处理和回用项目设计、运行，具有重要的指导意义。

　　四、结论

　　1)采用“隔油+混凝沉淀(物化)+A2/O(生化)+MBR+回用”组合工艺处理可实现餐厨污水的高效处理。出水水质能够稳定达到�用要求。

　　2)经测算，平均每天有74.5m3餐厨污水，经净化处理后回用，吨水处理成本9.83元，含电费、药剂费、人工费、污泥处理费及膜更换费用。处理后出水回用，可以减少企业市政用水量，折合后吨水处理成本为5.23元。(来源：苏州科技大学环境科学与工程学院)