餐廚廢水與生活垃圾滲濾液協(xié)同處理工藝

隨著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，其處理變得尤為緊迫。餐廚垃圾主要成分為淀粉、動物脂肪、粗纖維、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)、水及少量的無機鹽。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，成為現(xiàn)階段比較難處理的污水之一。

1、概述

目前，國內(nèi)大部分城市叫的垃圾分類工作還未普及，與單純的餐廚垃圾相比，城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾來源更為廣泛，因此垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的水質(zhì)情況相較于餐廚廢水更為復(fù)雜，且水質(zhì)、水量隨季節(jié)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，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等營養(yǎng)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物質(zhì)，導(dǎo)致COD含量會更高，因此人們需要針對餐廚廢水油脂含量高的特點提出解決方案。

目前，國內(nèi)餐廚垃圾主要以“篩分+制漿+除砂+提油+厭氧發(fā)酵”的方式進行預(yù)處理，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液通過“生化+膜系統(tǒng)”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(yù)處理+厭氧+AO(生化)+深度膜”相比，二者有著較為明顯的相似點，即均需要通過“生化+膜處理”的方法對污水進行處理。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行處理，而不采取相應(yīng)的預(yù)處理措施，則會影響原系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如增加AO池泡沫的產(chǎn)生風(fēng)險、降低膜處理系統(tǒng)膜元件的處理效果并會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)電廠滲濾液處理系統(tǒng)協(xié)同處理少量餐廚廢水的實際運行狀況為依據(jù)，進一步探討協(xié)同處理餐廚廢水對常規(guī)滲濾液處理工藝(厭氧+膜生物反應(yīng)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)電廠協(xié)同處理處理餐廚廢水，餐廚廢水進水量、滲濾液進水量及餐廚廢水與滲濾液比率如圖1所示。

從圖1數(shù)據(jù)可以看出，2017年6月至次年2月，該廠每月滲濾液平均產(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)電廠設(shè)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(shù)據(jù)可以看出2017年7月至2018年2月，系統(tǒng)進水有機物含量呈先下降后上升的趨勢，11月系統(tǒng)進水有機物含量最低。這與地表降水隨季節(jié)增多及夏季人均用水量多導(dǎo)致廢污水稀釋有一定的關(guān)系。

綜合幾個月的數(shù)據(jù)來看，系統(tǒng)進水的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，營養(yǎng)物質(zhì)含量滿足微生物的需求，利于生化反應(yīng)的進行。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)情況均滿足回用至廠內(nèi)冷卻循環(huán)水的需求，且處理站正常運行的情況下沒有出現(xiàn)水質(zhì)超標情況。

餐廚廢水與滲濾液協(xié)同處理期間，結(jié)合滲濾液處理站進出水水質(zhì)情況及設(shè)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(shè)計要求范圍內(nèi)（COD≥99.9%，氨氮≥99.9%）。

2.3 系統(tǒng)運行情況

本處理站主體工藝為”自清洗過濾器+調(diào)節(jié)池+預(yù)處理+加溫池+UASB(上流式厭氧污泥床)高效厭氧反應(yīng)器+二級AO+外置式超濾+納濾+反滲透”。膜處理系統(tǒng)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(yù)處理部分

預(yù)處理部分主要包含過濾、混凝沉淀及加熱設(shè)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(nèi)泡沫含量十分豐富，占到總池容的50%以上，并無法通過水力或投加常規(guī)消泡劑的方式去除。相比之下，本系統(tǒng)內(nèi)AO池產(chǎn)生的泡沫則可以通過水力消泡或投加消泡劑的方式除去。

本系統(tǒng)厭氧進水前的加溫方式為池底設(shè)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行加熱。餐廚廢水COD、BOD5高，油脂類物質(zhì)含量量大。油脂類物質(zhì)的黏度會隨加熱時間的延長而變大，促進泡沫壽命的增長。采用蒸汽廢水混合加熱的方式會導(dǎo)致泡沫的大量富集?？紤]到AO系統(tǒng)的泡沫卻較易去除，原因為UASB厭氧反應(yīng)器會將大部分易因加熱而產(chǎn)生泡沫的油脂類物質(zhì)分解，降低AO池內(nèi)油脂類物質(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(tǒng)

系統(tǒng)運行過程中，進水COD保持在6000-9000mg/L，氨氮保持在1300mg/L以內(nèi)。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(tǒng)硝化、反硝化反應(yīng)產(chǎn)生明顯影響。

2.3.3 NF、RO系統(tǒng)

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(tǒng)產(chǎn)水穩(wěn)定，水質(zhì)正常，未見餐廚廢水協(xié)同處理期間對膜系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響。

通過對滲濾液處理站各系統(tǒng)運行狀況的分析可以看出，短期內(nèi)餐廚廢水與滲濾液協(xié)同處理對常規(guī)滲濾液處理站的影響主要集中在預(yù)處理階段，相關(guān)影響通過厭氧、AO等系統(tǒng)的作用可以除去，從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3、結(jié)論

常規(guī)滲濾液處理系統(tǒng)短期內(nèi)少量地協(xié)同處理餐廚廢水，對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在厭氧之前的預(yù)處理工藝上，并且這些負面影響可以通過厭氧及生化系統(tǒng)去除，從而保證滲濾液處理站最終出水的達標回用。但餐廚廢水油脂類物質(zhì)的含量較高，長期大量的協(xié)同處理需要針對油脂類物質(zhì)進行預(yù)處理，以免對生化及膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生累積性影響。（來源：上?？岛悱h(huán)境股份有限公司）