好氧微生物和臭氧聯合技術的處理餐飲廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種好氧微生物與臭氧聯合技術處理餐飲廢水的方法，采用如下步驟：過濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質；將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進行同化分解；在餐飲廢水中通入臭氧，對餐飲廢水中的難生物降解有機物和大分子有機物進行氧化分解和礦化；將臭氧氧化后的餐飲廢水進行曝氣，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餐飲廢水進行同化分解。本發(fā)明所提供的方法解決了【背景技術】中的不足，該方法效率高、成本低、無污染、操作簡單；且易于操作管理，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行推廣。
【專利說明】好氧微生物和臭氧聯合技術的處理餐飲廢水的方法
【技術領域】
[0001]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，屬于廢水處理領域。
【背景技術】
[0002]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的貢獻值卻達到了 1/3左右。這是因為餐飲廢水的有機物含量高，組成十分復雜，主要有食物纖維、淀粉、脂肪、動植物油脂、各類佐料、洗滌劑和蛋白質等。因此，餐飲廢水的未達標排放不僅會增加城市廢水處理的負荷，而且，將對城市周邊河流產生一定污染；另外，餐飲廢水中的食物殘洛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。
[0003]餐飲廢水是在餐飲過程中所產生的剩余食物和水，以淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機物為主要成分，具有有機物含量高、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 關注的污染源之一。目前，餐飲廢水并未經處理而直接排入城市下水管道。據對我國發(fā)達地區(qū)如廣州、上海等地餐飲廢水的檢測結果顯示，餐飲廢水中COD指標為1000mg/L左右，遠高于國家《污水綜合排放標準》(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荷。另外，餐飲廢水的直接排放還影響城市排水管網的過水能力，引起水體富營養(yǎng)化等，嚴重威脅環(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。
[0004]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等水質指標波動較大等特點，
[0005]例如，范立梅等使用生物膜反應器處理餐飲廢水，當水力停留時間大于7.Sh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合絮凝劑，餐飲廢水的C0D、濁度去除率分別可達到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、物理或化學技術處理餐飲廢水的效果往往不佳。
[0006]臭氧是一種極強的氧化劑，具有很強的氧化能力，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物，對纖維、烯烴類化合物的氧化能力最強，其次是胺類和碳氫雙鍵，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，臭氧對醇，醛，醚及碳氫化合的單鍵氧化能力較弱。經臭氧作用的有機物，其可生物降解性增加；臭氧還能于短時間內將細菌消滅，并中和、分解毒氣，去除惡臭。
[0007]臭氧與水中有機物的反應機理比較復雜。根據Hougne和Bader提出的臭氧在水中的反應理論認為:臭氧與水中有機物進行反應，通過兩條途徑進行，一是臭氧與有機物直接反應，其反應速度比較緩慢，有選擇性，也是去除水中有機物的主反應；二是臭氧與有機物間接反應，即臭氧分解產生羥基自由基(0H.)，OH-再與水中的有機物、微生物、CO廣、HCO3-進行反應，該反應速度快，無選擇性。臭氧去除水中有機物的效果一般認為是直接反應和間接反應的疊加，其程度取決于不同的反應條件。例如，當溶液呈酸性(尤其是PH <4，或溶液中存在大量碳酸鹽等自由基反應鏈終止劑時，臭氧與水中有機物直接反應生成羧酸等簡單有機物或直接氧化生成二氧化碳和水；當水中存在大量0Η_、Η202/Η02_、Fe2+、紫外線等自由基激發(fā)劑或促進劑時，反應體系中產生大量0H.，OH-會發(fā)生鏈式反應產生更多的活性自由基，即發(fā)生臭氧與有機物的間接反應。因此，低PH值或高堿度可強化臭氧直接反應，有利臭氧充分作用，增強其去除有機物的能力和脫色殺菌效果，反之，處理中等PH或低堿度水質情況下，臭氧分子分解迅速，強化了 0H.等自由基的氧化作用。
[0008]臭氧在單獨用于污染物的去除時，去除效率較低、運行費用較高。例如，單獨利用臭氧除去水中的COD，投加3mg03/L水時，只能去除40%的C0D。根據目前的臭氧制取技術，每制取Ikg臭氧約耗電20kW *h,按照每分解IkgCOD需要3kg的臭氧計算,則每處理IkgCOD至少需要60元。為降低運行費用，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。
[0009]因而，開發(fā)一種處 理效果好、無二次污染風險、運行方便簡單的處理餐飲廢水的方法顯得尤為必要。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明提供了一種好氧微生物與臭氧聯合技術處理餐飲廢水的方法，解決了【背景技術】中的不足，該方法效率高、成本低、無污染、操作簡單。
[0011]實現本發(fā)明上述目的所采用的技術方案為:
[0012]一種好氧微生物和臭氧聯合技術的處理餐飲廢水的方法，其特征在于采用如下步驟:
[0013](I)、過濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質；
[0014](2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進行同化分解24-36小時；
[0015](3)、在餐飲廢水中通入臭氧，對餐飲廢水中的難生物降解有機物和大分子有機物進行氧化分解和礦化；
[0016](4)、將臭氧氧化后的餐飲廢水進行曝氣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餐飲廢水進行同化分解12-24小時。
[0017]步驟(I)中所述的過濾具體為采用格柵或篩網過濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質，固態(tài)不溶雜質經過濾后收集，作為固體垃圾進行填埋、堆肥或焚燒處理。
[0018]步驟(2)和(4)中同化分解的溫度為15-30°C，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。
[0019]步驟(3)中臭氧的通入量為5-15mg/L廢水，在通入臭氧時向餐飲廢水中添加懸浮填料以提聞臭氧利用率。[0020]本方法中所使用的管路及器皿的材質，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。
[0021]本發(fā)明提供了一種效果好、成本低、無污染、操作簡單的處理餐飲廢水的方法。與現有技術相比，其有益效果具體在于:(I)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生物易降解性有機物的分解和礦化，無需特種微生物的馴化、培養(yǎng)等過程；
(2)利用臭氧直接氧化有機物，以其可產生羥基自由基來間接氧化有機物的特點，實現難生物降解性有機物向易生物降解性有機物的轉化，以及大分子有機物向小分子有機物的分解甚至礦化，提高下階段好氧微生物的利用效率，使廢水能達標排放；(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行推廣。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發(fā)明做詳細具體的說明，但是應當理解，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)明所述的內容之后，本領域的技術人員可以對本發(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利要求書所限定的范圍。
[0023]以下實施例中所使用的管路及器皿的材質，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。
[0024]實施例1
[0025]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，固態(tài)不溶雜質經過濾后收集，作為固體垃圾進行填埋處理。過濾后的餐飲廢水中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行同化分解26小時，有機物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為25°C，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。在餐飲廢水中通入臭氧6小時，對餐飲廢水中的難生物降解有機物和大分子有機物進行氧化分解和礦化；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餐飲廢水進行同化分解14小時。經處理后的餐飲廢水出水經檢測，其C0D=340mg/L、氨氮=26mg/L、動植物油=85mg/L，滿足國家所規(guī)定的排放標準。
[0026]實施例2
[0027]本實施例中取IOOL餐飲廢水采用篩網過濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質，固態(tài)不溶雜質經過濾后收集，作為固體垃圾進行焚燒處理。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行同化分解32小時，有機物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為17°C，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。在餐飲廢水中通入臭氧6小時，對餐飲廢水中的難生物降解有機物和大分子有機物進行氧化分解和礦化；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餐飲廢水進行同化分解20小時。經處理后的餐飲廢水出水經檢測，其C0D=330mg/L、氨氮=25mg/L、動植物油=84mg/L，滿足國家所規(guī)定的排放標準 。
【權利要求】
1.一種好氧微生物和臭氧聯合技術的處理餐飲廢水的方法，其特征在于采用如下步驟: (1)、過濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質； (2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進行同化分解24-36小時； (3 )、在餐飲廢水中通入臭氧，對餐飲廢水中的難生物降解有機物和大分子有機物進行氧化分解和礦化； (4)、將臭氧氧化后的餐飲廢水進行曝氣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餐飲廢水進行同化分解12-24小時。
2.根據權利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于:步驟(I)中所述的過濾具體為采用格柵或篩網過濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質，固態(tài)不溶雜質經過濾后收集，作為固體垃圾進行填埋、堆肥或焚燒處理。
3.根據權利要求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°C，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.根據權利要求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，在通入臭氧時向餐飲廢水中添加懸浮填料以提高臭氧利用率。
5.根據權利要求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，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。
【文檔編號】C02F9/14GK103449667SQ201310388664
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】洪軍, 李圣全, 祁士華, 王焰新 申請人:中國地質大學（武漢）