近年來,隨著國民經濟的增長,餐飲行業(yè)迅速發(fā)展,其排放的廢水量越來越大,由于該廢水中含有較高濃度的動植物油及大量固體懸浮物,使 之成為一個重要的水污染源,餐飲業(yè)含油廢水的治理不僅能保護生態(tài)環(huán)境,而且可以減輕城市污水處理站的負擔,具有明顯的環(huán)境效益和經濟效益。餐飲業(yè)含油廢水中含污量很高,主要污染物為動植物油,化學耗氧量和懸浮物等,目前,在餐飲業(yè)中,洗滌劑的應用使得油呈乳化狀漂浮于水中,從而大大增高了水中化學耗氧量的值,一般均達到幾千mg L,其次,由于油與洗滌劑的比重較小,它們與廢水懸浮物粘合在一起,使之不易沉降,可見,動植物油是關鍵污染物,減少餐飲業(yè)含油廢水中的油含量對降低化學耗氧量和懸浮物有著直接影響。洗滌劑的使用使得餐飲業(yè)含油廢水中油呈乳化狀,一般油水處理設備難以進行油水分離,必須將乳化油進行破乳處理;同時,由于動植物油在常溫下呈白色糊狀,在油水分離時易堵塞管道,也造成了該廢水治理的困難。
餐飲業(yè)食堂含油污水處理設備
餐飲業(yè)食堂含油污水處理設備
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗用廢水
對于餐飲業(yè)含油廢水,同一家餐館不同日期
所采的廢水成份不一定相同,不能代表不同條件下的情況,且干擾因素較多,所以試驗用廢水除了取自不同餐飲業(yè)外,還配制了模擬廢水,試驗水樣為:其中1#、2#、3#水樣分別取自不同大酒店。4#水樣為根據餐飲業(yè)廢水的性質,在實驗室中配制[1]而成。水樣分析結果見表1。
1.1.2 破乳劑
針對餐飲業(yè)含油廢水的性質,首先討論如何對該廢水乳化油進行破乳。目前國內在機械、冶
金、石油等行業(yè)處理中常用的破乳及絮凝劑有:硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、明礬、*腐植酸鈉、聚丙烯酰胺等,試驗中,我們將它們分別組合使用,比較處理效果,其結果見表2。實驗情況表明,聚合硫酸鐵、腐植酸鈉、聚丙烯酰胺混合使用效果明顯,油渣與水分層迅速,其主要原理[2]如下:利用陽離子性的聚合硫酸鐵,降低陰離子性洗滌劑的表面活性,破壞乳化液油珠的水化膜以及其雙電層結構,使油析出,再利用絮凝劑將油珠凝聚從水中分離出來,同時聚合硫酸鐵呈酸性,使乳化液中的脂肪酸皂轉化為不溶于水的脂肪酸,減少水中表面活性物質,增加了破乳效果。然后用腐植酸鈉、聚丙烯酰胺助凝,將經破乳后的油進一步凝聚,利用重力原理使油水分離。
1.2 條件實驗（表3、4略掉）
1.2.1 pH值對破乳的影響
為了探明酸化對破乳效果的影響,確定好pH值,在其它藥劑用量不變的前提下,研究了pH始對廢水脫油的影響。試驗條件為:聚合硫酸鐵為0.40mg L,pH終為7.0,聚丙烯酰胺為80mg/ L,表3為4#樣品在不同pH始條件下所得的結果,其中用非分散紅外分光光度法測定油含量。
可見,在所研究的pH始范圍內,脫油效果均很好,可將油脫到20mg L以下,同時,在該pH始范圍內,均有較快的分層速度。實驗時發(fā)現,終止時的pH變化,將引起聚合硫酸鐵水解產物存在形態(tài)的變化,不同的pH條件下,聚合硫酸鐵水解產物所占的百分率不同,從而產生的脫油效果不一樣[3]。為此,控制一定條件(聚合硫酸鐵為0.40mg L,pH始為1.5,聚丙烯酰胺為80mg L),對不同終止pH的情況進行了研究,結果如表4所示。表4表明,當pH在6～9范圍內處理效果較好,該范圍剛好滿足排放要求,所以可將終止pH定為7.0。
1.2.2 聚合硫酸鐵用量的影響
實驗過程中條件控制為:pH始=1.5,pH終=7.0,聚丙烯胺為80mg L,對不同用量聚合硫酸鐵時破乳的情況進行了研究,試驗結果如表5。
由表5可見,聚合硫酸鐵用量好值在0.30～0.60mg L之間,當用量低于或超出此范圍時,
除油效果反而降低,分層時間延長。
1.2.3 聚丙烯酰胺用量對破乳的影響
在實驗條件為:pH始=1.5,pH終=7.0,聚合硫酸鐵為0.40mg L,考察聚丙烯酰胺用量對破乳的影響,結果見表6。
結果表明,聚丙烯酰胺加入量對沉淀分層影響*,隨著聚丙烯酰胺用量的增加,沉淀分層速度增加,當聚丙烯酰胺用量大于40mg L時,可在3min左右分層完畢,當聚丙烯酰胺用量大于80mg/ L時,只需2min可將沉淀分層完畢,同時聚丙烯酰胺在所研究的范圍內對脫油無明顯影響。試驗過程中看到,加入聚丙烯酰胺可使絮凝體變得粗大密實,這主要是聚丙烯酰胺助凝劑的強力吸附架橋作用,改善了絮凝體結構,從而使凈化效果變佳[4]。
1.2.4 腐植酸鈉用量的影響
腐植酸鈉是一種選擇性絮凝劑,有很強的吸附能力,其結構中具有許多活性基團,考慮到深度除油凈化,查明腐植酸鈉用量對脫油的影響是必要的,試驗時控制pH終=7.0,聚合硫酸鐵為0，pH始=1.5,聚丙烯酰胺為50mg L,其實驗結果如下表7。
從表7可知,腐植酸鈉對脫除廢水中油有明顯效果,隨著腐植酸鈉用量增加,當腐植酸鈉用量大于0.15mg L時,可將油脫到20.0mg L以下,但是單獨使用腐植酸鈉帶來明顯的缺點,主要是渣松散,分層速度慢,同時,出水pH值不易控制。綜上所述,根據條件實驗得出的結果進行綜
合分析,確定適合于含油廢水分離的好條件為:聚合硫酸鐵為0.4mg L,pH始為3.0,pH終為7.0,聚丙烯酰胺為80mg L,腐植酸鈉為0.20mg L,在該條件下,凈化后水中油含量為4.5mg L,化學耗氧量為61.5mg L,沉降時間為2min。zui后以1#、2#、3#水樣做實驗,結果如表8。
從結果可以知道,在好條件下,出水水質清晰透明,破乳效率達到95%,清液殘余量低于國家標準,同時在很大程度上降低了化學耗氧量。
1.3 動物油抗凝固實驗
將動物油加熱到全部熔化,然后冷卻,進行凝固溫度試驗,找出動物油的凝固溫度,經實驗得到
動物油凝固溫度為26℃,根據此溫度可以在抽油管口中加一加熱裝置,當氣溫低時可以保持管口溫度高于26℃,保證吸油通暢。
2 結論
實驗研究表明,對于餐飲業(yè)含油廢水,取聚合硫酸鐵為0.4mg L,調節(jié)pH始為3.0,pH終為7.0,
聚丙烯酰胺為80mg L,腐植酸鈉為0.36mg L,可作為廢水處理中的技術控制指標。控制溫度高于26℃,可解決抽油管堵塞問題。
參考文獻:
[1]梁夢蘭.表面活性和洗滌劑[M].北京:科學技術文獻出版社,1990.
[2]章永年.液體洗滌劑[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1993.
[3]唐受印,戴友芝.水處理工程師手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2000
[4]劉衍余.化工百科全書[M](*卷).北京:化學工業(yè)出版社,1990.
