泔水油综合利用的前处理及污水治理工艺研究

1、泔水油综合利用的前处理及污水治理工艺研究第36卷第4期2011年7月VoI.36,No4JuI.2011泔水油综合利用的前处理及污水治理工艺研究张晓斌(国家脂肪酸技术研究推广中心,安徽宿州234023)摘要探讨餐饮泔水油的前处理工艺及废水治理措施,废水通过调节池调节水质水量后,经泵提升至混凝气浮池以去除大部分SS,油类及部分有机物,再进行生化处理.生化处理采用SBRPACT法,于生化池投加粉末活性炭,生化处理出水达标排放;污泥入污泥浓缩池后进行脱水处置.经过实际验证检测,出水水质达到国家一级排放标准.关键词环境保护;餐饮废油;前处理;污水治理;工艺;脂肪酸1研究意义泔水油又称餐饮废油.泔水是指

2、饭店,宾馆等饮食行业排放的含油潲水.中华工商时报报道,全国现有300多万家大小餐馆,每年排放的泔水中含废油高达几百万t.由于国内目前没有对城市餐饮泔水加以有效的开发利用,因而引发了污染环境,资源浪费,非法经营等系列社会问题.许多媒体纷纷披露了上海,广州,北京,南京,杭州,沈阳,昆明,西安,郑州等城市泔水油的环境污染及非法经营.中央电视台曾就此问题作过专门报道.餐饮业所排放的废水具有BOD,COD值高,含油量高,水质水量变化较大,排放量相对较少的特点1.目前,餐饮废水常采用混凝以及生物等方法处理l4_5,但都存在处理价格高,处理效果不好,出水水质不稳定等问题_61.综上所述,城市餐饮业泔水的处理

3、问题已经迫在眉睫.为餐饮泔水油找到一条行之有效的治理开发途径,环境效益及经济效益并举已成当务之急.现对餐饮废油的综合利用进行了系统的研究,其中前处理及污水治理至关重要.关系到产品成本,产品质量及二次开发的环境保护问题.本文着重对此加以探讨.2前处理及废水治理工艺流程餐饮泔水一饭店,宾馆隔油池收集集中一旋转机械格栅一智能油水分离系统一组合池一酸析一水洗一泔水油一综合利用-L_j废水混凝剂粉末活性炭Ill石灰壶匦釜上清液l【_臣至垂至奎至至至三少量干泥外运图1餐饮泔水油前处理及废水治理工艺流程3前处理实验室研究泔水油是从餐馆,饭店直接同收的,不可避免地有骨32收稿日期:20110520作者简介:张

4、晓斌,男,硕士,副研究员,研究方向为生物技术.头,菜叶甚至洗刷用的布条等较大杂质以及淀粉,蛋白,糖类,洗涤剂及胶体物质等杂质,在进入酸析前经过机械除杂及油水分离,大杂得以基本除尽(分离出的大杂可以添加到其他有机物中一起发酵作有机肥料),此步操作简单.关键是油中混有的淀粉,蛋白,糖类以及胶体物质在前几步工序中无法去除,必须经过酸析除杂.采用硫酸酸析法得到了较满意的结果.3.1实验材料泔水油:餐饮泔水经过除杂及去水后所得油脂,含中性油及脂肪酸85%;浓硫酸:分析纯;食盐:无碘食用盐.3-2实验方法3.2.1酸析加油重质量分数30%的水后,加热至85左右.开启搅拌.缓慢滴加浓硫酸,加酸量分别是油重质

5、量分数的1.1%,1-3%,2.0%,2.8%,3.5%.搅拌35min左右.静置分层,时间为2.5h,用分液漏斗分出下部水层.此水层即为废水,用烧杯收集.具体实验数据见表1.表1加酸量对含量和得率的影响%3.2.2水洗在加酸量为质量分数2.0%的前提下加入油量不同比例水量进行洗涤,加水量按照油重质量分数的15%,25%,35%,45%,55%加入,水温为859O,将油层洗至pH值为68止.可分36次洗涤,每次水洗静置25min左右.若水洗时乳化,视物料乳化情况加质量分数2%的食盐破乳.具体实验数据见表2.表2加水量对含量和得率的影响%张晓斌:泔水油综合利用的前处理及污水治理工艺研究第36卷2

6、011年第4期3.3结果与影响因素讨论3.3.1加酸量的影响由表1数据来看,随着加酸量的增加,含量和得率都在上升.当加酸量小于1.3%时,会出现乳化现象;当加酸量为2.0%时,含量和得率均为99.5%,皆为最高.随着加酸量进一步增加到3.5%.其含量和得率又有不同程度的降低,主要原因是酸化过度所致.因此加酸量控制在油重质量分数的2.O%为最佳.3.3.2加水量的影响在泔水油中必须加一定量的水.以便于油杂的分离,从另一方面说,加水多杂质去除率高,反之就少.用l5%,25%,35%,45%,55%的加水量作了比较,可以看出,加水量过少(15%)达不到清洗效果,当加水量为35%时,收率和得率均达到9

7、9.5%,随着加水量的增加,含量虽然升高,但得率逐步下降,总体收率反而降低,因此35%是最合理的加水量.表2中含油量是指脱除水分后中性油及脂肪酸的含量.4废水处理4.1确定废水处理工艺的依据4.1.1废水水质对不同的城市或地区分季节取样进行前处理分析.最终得出废水水质波动范围,见表3.表3餐饮废油前处理废水水质项目指标C0De1.BOD5pH值SS动植物浮油20004000mg/L10002000mrCL35250-400mL350-600m4.1.26-废水量通过饭店,宾馆隔油池或塑料桶初步分离后.前处理产生的总废水量约为油脂量的78倍.4.1-3出水水质根据污水综合排放标准GB897819

8、96.一级出水水质指标见表4.表4出水水质指标污染物种类出水水质SS动植物油CODelB0D5pH值70lO1o0206-9室外排水工程规范GBJ1487,给水排水工程结构设计规范GBJ6984.4.2废水处理工艺流程的确定根据废水的水质特性.废水虽属可生化性,但要求有机物的去除率甚高,采用单纯的生化处理方法难以使出水达到排放标准:而单纯采用物理,化学或物化方法也不切实际,考虑将几种方法相结合的工艺路线,工艺流程按预处理,生化处理布置.4.2.1预处理系统调节池及混凝气浮池主要起稳定水质水量,并去除或降低废水中影响后续生化处理的有机及无机物质.由于废水进水水质pH值较低,属酸性废水,且油类含量

9、较高,采用加碱中和一混凝气浮法.4.2.2生化处理系统SBR池主要起去除废水中溶解性有机物质的作用.为增强生化处理系统的稳定性以及抗冲击能力,采用SBR(序批式活性污泥法)一PACT(投料式活性污泥法).在曝气池中投加粉末活性炭.能够去除生化法不能去除的某些溶解性有机物.提高对CODer和BOD5的去除率.污泥处置采用污泥浓缩一机械脱水的方法.浓缩池上清液入调节池再行处理,泥饼外运作进一步妥善处置.4.2.3工艺流程如图1所示.废水通过调节池调节水质水量后.经泵提升至混凝气浮池以去除大部分SS,油类及部分有机物,再进行生化处理.生化处理采用SBRPACT法,于生化池投加粉末活性炭,生化处理出水

10、达标排放;污泥人污泥浓缩池后进行脱水处置.4.3结论经过实际验证检测,各池出水水质如表5所示,已达到国家一级排放标准.表5各池进出水水质mg,L5结语餐饮泔水油的前处理过程中,控制加酸量在油重质量分数的2.0%,加水量为油重质量分数的35%达到最佳前处理效果,此时得率和收率皆为最高.废水治理措施:废水通过调节池调节水质水量后.经泵提升至混凝气浮池以去除大部分SS,油类及部分有机物.再进行生化处理,生化处理采用SBR-PACT法,于生化池投加粉末活性炭.生化处理出水达标排放:污泥人污泥浓缩池后进行脱水处置.经过实际验证检测,出水水质达到国家一级排放标准.参考文献1约翰逊RW.工业脂肪酸及其应用M

11、.北京:中国轻工业出版社,l992.2王福海,陈溥.硬脂酸及脂肪酸衍生物生产工艺M.北京:中国轻工业出版社.1993.3张秀娟,苏永渤,张郁明.餐饮废水处理方法J.工业用水与废水,1999.30(4):2325.(下转第36页)33第36卷2011年第4期侯雯雯:低温冷冻萃取法分离混合脂肪酸中的亚油酸化,对于梯度分离的影响不大,故选取一25,一35作为梯度冷冻结晶的温度梯度条件.结合预处理温度得出结晶温度梯度为O,一25,一35.3结论在上述条件下对混合脂肪酸进行分离,结果见表5.表5混合脂肪酸中亚油酸的分离效果本文针对混合脂肪酸原料,采用冷冻梯度萃取结晶法,来分离亚油酸.最终得到的最佳工艺条

12、件为:当脂肪酸:丙酮=l:1,总冷冻时间18h,结晶温度梯度:0,一25,一35cI=,亚油酸含量为85.33%,得率为68%.参考文献1李明.红花籽油中亚油酸的分离及微胶囊化D.无锡:江南大学,20o6.2夏宁用红花油富集亚油酸及人工合成共轭亚油酸的研究D.广西:广西大学.2004.3鲍建民.多不饱和脂肪酸的生理功能及安全性J.中国食物与营养.2006(1):45-46.【4程朝晖,金波,华文俊.不饱和脂肪酸的分离及应用进展J.食品工业科技,2004,25(5):143144.5萧圣浩.多组分脂肪酸的精馏分离J.日用化学工业,1996(6):1922.6张宏生,陈洁.用溶剂法分离混合脂肪酸J

13、.中国油脂,1992(1):lO一13.7阎一新,王福全,丁瑛,等.乙醇萃取结晶法分离硬脂酸和油酸的研究Jj.山西化工,1994(4):10-11.8翁新楚,董新伟,任国谱.脲包法在脂类分离技术中的应用J.中国油脂,l994,19(6):4044.9周泉诚,吴谋成.超临界CO2萃取技术在油脂工业中的应用J.中国油脂,20o3,28(3):1720.1O黄惠琴,鲍时翔.多价不饱和脂肪酸分离与纯化技术进展J.中国油脂,l999,24(2):3234.11陈永,赵辉,江鸿,等.混合脂肪酸的分离J.化学世界,2000(3):156159.12李丹华,朱圣涛.气相色谱法测定常见植物油中脂肪酸J.粮食与油

14、脂.2006(8):46-48.13李英,王楼明,刘丽,等.用气相色谱一质谱联用法测定植物油中脂肪酸的组成J.山西食品工业,2000(4):3739.14郭雯.混合脂肪酸中油酸,亚油酸的分离与检测D.西安:西北大学.2oo9.SeparationofLinoleicAcidfromMixedFattyAcidsbyFrozenCrystalExtractionHouWenwen(1.ShaanxiResearchandDesignInstituteofPetroleumandChemicalIndustry,Xian,Shaanxi710054;2.SchoolofChemicalEngine

15、ering,NorthwestUniversity,Xian,Shaanxi710069)Abstract:Todescribethemethodofseparatinglinoleicacidfrommixedfattyacid.Mixedfattyacidsareesterifiedintofattyacidmethylestersbytwotimes,GC-MSisusedtodeterminethecontents.Llinoleicacidareseparatedfrommixedfattyacidsbyfrozencrystalextraction.Theoptimumcondit

16、ionsare:freezingtime:6h;fattyacids:solvent=1:1;crystallizationtemperaturegradient:0oC,-25oC,-35oC;linoleicacidcontentasfollows:85.33%;yieldwas68%.Keywords:linoleicacid,frozencrystalextraction,separation(上接第33页)4于金莲,高运川.餐饮废水的混凝处理研究J.上海师范大学学业大学,2002,24(1):9093.报:自然科学版,1998,27(3):7680.7罗宁,陈淑玲.餐饮业泔水油处理的

17、新方法J.北京交通大学学5范立梅.餐饮废水生物处理实验J.环境污染与防治,2000,22报,2003,27(4):106108.(2):18-20.8李宏明,张晓斌.泔水油综合利用的废水治理工艺研究J.中国资6何毅,陈英文.膜一好氧组合工艺处理餐饮废水的研究J.南京工源综合利用,2006,24(1):2O一22.StudyonthePretreatmentandWasteWaterControlProcessofHogwashFatZhangXiaobin(NationalFattyAcidTechnologyResearchExtensionCenter,Suzhou,Anhui234000

18、)Abstract:Todiscussthecateringhogwashoilofthefrontprocessandwastewatertreatmentmeasures.wastewaterbyadjustingthepoolbyadjustingwaterpump,afterascendingtothecoagu-flocculationfloatingpooltoremovemostoftheSS,oilandpartoftheorganicmatter,andthentobiologicaltreatment.BiochemicaltreatmentinSBR-PACT(portableapplicationcodetoolkit)method,inbiochemicalpooldosingpowderact