一種微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法，包括以下步驟：將過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì)；將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解12～24小時(shí)；將活性炭添加進(jìn)餐飲廢水中進(jìn)行吸附處理。本發(fā)明所提供的方法成本低、效率高、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單的采用微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法，實(shí)現(xiàn)餐飲廢水的達(dá)標(biāo)排放，減輕對(duì)城市污水處理廠的負(fù)荷和對(duì)環(huán)境的危害。且還可以對(duì)活性炭進(jìn)行活化再生，吸附于活性炭?jī)?nèi)孔及表面的吸附質(zhì)以揮發(fā)、分解、碳化、氧化等形式被清除，具有優(yōu)越的活性炭再生的效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理餐飲廢水，從而降低廢水中COD含量的一種方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]餐飲廢水含有大量的食物纖維素、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、動(dòng)植物油、各種佐料、洗滌劑等類(lèi)物質(zhì)，屬高濃度有機(jī)廢水。餐飲廢水水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)較大，其COD高達(dá)2000-5000mg/L，動(dòng)植物油含量400-600mg/L，氨氮也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。餐飲廢水的排放具有間歇性及水質(zhì)水量不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，排放波動(dòng)性大，污染負(fù)荷高，水質(zhì)成分復(fù)雜，如直接排入市政排水管網(wǎng)中，低溫時(shí)易堵塞管道，高溫時(shí)易滋生細(xì)菌，產(chǎn)生惡臭，腐蝕管道，并且給城鎮(zhèn)污水處理廠帶來(lái)巨大的污染負(fù)荷和處理壓力，不利于城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行；而如果直接排入江河湖海中，可導(dǎo)致天然水體的富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重時(shí)形成的油膜能阻止水體復(fù)氧，導(dǎo)致水生生物死亡，破壞水體 生態(tài)平衡，餐飲廢水中含有的多種致癌有毒物質(zhì)也嚴(yán)重危害人體健康。因此，餐飲廢水的處理及其達(dá)標(biāo)排放已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展急需解決的問(wèn)題。
[0003]目前，對(duì)餐飲廢水處理方法的研究主要有物理法如篩濾、沉淀、隔油，化學(xué)法如絮凝、電解，這些方法一般投資大、流程復(fù)雜、有二次污染等，因而對(duì)餐飲廢水的治理和運(yùn)行效果不佳。生物法如生物轉(zhuǎn)盤(pán)、普通活性污泥法、MBR、SBR等一般成本較低、無(wú)二次污染，適合實(shí)際廢水的處理。但是，餐飲廢水中既含有能為微生物所利用的成分(如動(dòng)植物油、脂肪等)，作為生長(zhǎng)的碳源和能源，經(jīng)水解成甘油和脂肪酸，最終降解為水和CO2等代謝產(chǎn)物；也含有微生物難分解或難以徹底礦化的物質(zhì)(如洗滌劑、纖維素、淀粉及其它生物降解中間產(chǎn)物等)，因此，開(kāi)發(fā)一種即能通過(guò)微生物的分解同化作用削減部分有機(jī)物，又能將微生物難以處理的難生物分解性物質(zhì)去除的方法，對(duì)于餐飲廢水凈化具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種成本低、效率高、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單的采用微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法，實(shí)現(xiàn)餐飲廢水的達(dá)標(biāo)排放，減輕對(duì)城市污水處理廠的負(fù)荷和對(duì)環(huán)境的危害。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
一種微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法，包括以下步驟:(I)、過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì)；
(2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解12-24小時(shí)；
(3)、將活性炭添加進(jìn)餐飲廢水中進(jìn)行吸附處理12-24小時(shí)，活性炭的添加量為60-90g/L廢水。
[0006]步驟(I)中所述的過(guò)濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋、堆肥或焚燒處理。
[0007]步驟(2)中同化分解的溫度為15-30°C，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣或氧氣。
[0008]步驟(3)中所使用的活性炭為粒度為20-80目，比表面積700-1500m2/g的活性炭。
[0009]步驟(3)中活性炭吸附完成后，利用微波加熱或普通加熱的方式對(duì)吸附后飽和的活性炭進(jìn)行再生處理，制得可重復(fù)使用的再生活性炭。
[0010]本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，首先采用利用餐飲廢水好氧環(huán)境中微生物的自然生長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)生物易降解性有機(jī)物的分解和礦化，然后采用活性炭進(jìn)行吸附處理，由于活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面積，其吸附主要通過(guò)活性炭分子和污染物分子之間的范德華力，以及活性炭壁面的羰基、羧基、酚類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)、醌類(lèi)、醚類(lèi)與污染物分子的化學(xué)鍵合來(lái)進(jìn)行，吸附的強(qiáng)度受活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)、功能團(tuán)等物化性質(zhì)的影響，能有效地去除色度、臭味，以及水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)物，是一種重要而有效的處理技術(shù)。但是，活性炭的活性點(diǎn)位易被吸附飽和，因此，使用單一活性炭吸附技術(shù)處理高濃度有機(jī)物往往存在活性炭使用量大的現(xiàn)象；并且，已吸 附飽合的活性炭通常按固體廢物進(jìn)行掩埋或焚燒處理，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。如果活性炭與其他處理方法聯(lián)用，則將使活性炭的吸附周期明顯延長(zhǎng)，用量減少，處理效果和范圍大幅度提高。并且，再生脫附后的活性炭仍能恢復(fù)原有活性，可連續(xù)重復(fù)使用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
[0011]本發(fā)明所提供的餐飲廢水的處理方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn):(I)本發(fā)明是利用餐飲廢水環(huán)境中微生物的自我生長(zhǎng)繁殖來(lái)實(shí)現(xiàn)生物易降解性有機(jī)物的分解和礦化，無(wú)需特種微生物的馴化、培養(yǎng)等過(guò)程；(2)活性炭來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，且多具微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附性能優(yōu)異；(3)以微波熱效應(yīng)進(jìn)行活性炭的活化再生過(guò)程中，極性活性炭可強(qiáng)烈吸收微波，使活性炭溫度上升至100-850°C，吸附于活性炭?jī)?nèi)孔及表面的吸附質(zhì)以揮發(fā)、分解、碳化、氧化等形式被清除，微波輻照法再生活性炭的時(shí)間短、能耗低、設(shè)備構(gòu)造要求簡(jiǎn)單，具有優(yōu)越的活性炭再生的效果；(4)本方法易于操作管理，對(duì)環(huán)境條件要求不高，適合在城鎮(zhèn)餐飲廢水排放點(diǎn)源進(jìn)行推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)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(nèi)容之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例中取500L某食堂的餐飲廢水采用格柵過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋處理。過(guò)濾后的餐飲廢水中COD含量為2100mg/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(jìn)行同化分解24小時(shí)，有機(jī)物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為30°C，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為空氣。經(jīng)檢測(cè)，此時(shí)餐飲廢水中的COD值降至1000mg/L。
[0014]然后稱(chēng)取45Kg粒度為80目的活性炭，蒸餾水洗3次，并煮沸30min，在105-110°C下烘烤24h至恒重，測(cè)得其比表面積為1500m2/g，將其置于經(jīng)微生物好氧處理后的餐飲廢水中吸附12 h后，將吸附后的活性炭與餐飲廢水離心分離，并測(cè)得分離后的廢水C0D=150mg/L、氨氮15mg/L、動(dòng)植物油20mg/L，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]實(shí)施例2
本實(shí)施例中取200L某餐廳餐飲廢水采用篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行焚燒處理。過(guò)濾后的餐飲廢水中COD含量為2000mg/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(jìn)行同化分解14小時(shí)，有機(jī)物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為25°C，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為氧氣。經(jīng)檢測(cè)，此時(shí)餐飲廢水中的COD值降至900mg/L。
[0016]然后稱(chēng)取18Kg、粒度60目的活性炭，蒸餾水洗3次，并煮沸30min，在105-110°C下烘烤24h至恒重，測(cè)得其比表面積為1300m2/g，將其置于經(jīng)自然微生物好氧處理后的餐飲廢水中吸附12h ;將吸附后的活性炭與餐飲廢水離心分離，使用微波加熱方式對(duì)吸附后飽和的活性炭進(jìn)行再生，微波輸出功率700W，微波作用20min，然后用蒸餾水洗3次，煮沸30min, 105-110°C烘烤24h至恒重后，將所獲得的再生活性炭再次投入前述分離過(guò)的廢水中再次進(jìn)行吸附處理12h，將再次吸附后的活性炭與餐飲廢水離心分離，并測(cè)得分離后的廢水中C0D=100mg/L、氨氮12mg/L、動(dòng)植物油10mg/L,達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所要求的閾值之下(CJ 343-2010)。
[0017]實(shí)施例3
本實(shí)施例中取IOOL某餐廳餐飲廢水采用篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行堆肥處理。過(guò)濾后的餐飲廢水中COD含量為2600mg/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(jìn)行同化分解12小時(shí)，有機(jī)物發(fā)生同化分解，同化分解的溫度為20°C，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)放式環(huán)境中，并施以曝氣處理，所用氣體為氧氣。經(jīng)檢測(cè)，此時(shí)餐飲廢水中的COD值降至1500mg/L。
[0018]稱(chēng)取7Kg、粒度30目且已吸附飽和的活性炭，使用微波加熱方式對(duì)該活性炭進(jìn)行再生，微波輸出功率700W，微波作用20min，然后用蒸餾水洗3次，煮沸30min，105-110°C烘烤24h至恒重后，制得再生活性炭20g，將所獲得的再生活性炭投入前述經(jīng)自然微生物好氧處理過(guò)的廢水中進(jìn)行吸附處理16h，將吸附后的活性炭與餐飲廢水離心分離，測(cè)得離心分離后的廢水中C0D=300mg/L、氨氮40mg/L、動(dòng)植物油80mg/L,達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所要求的閾值之下(CJ 343-2010)。
【權(quán)利要求】
1.一種微生物分解聯(lián)合活性炭吸附處理餐飲廢水的方法，其特征在于包括以下步驟:(I)、過(guò)濾除去餐飲廢水中的固態(tài)不溶雜質(zhì)； (2)、將餐飲廢水用自然掛膜的好氧微生物進(jìn)行同化分解12-24小時(shí)； (3)、將活性炭添加進(jìn)餐飲廢水中進(jìn)行吸附處理12-24小時(shí)，活性炭的添加量為60-90g/L 廢水。
2.根據(jù)權(quán)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(guò)濾具體為采用格柵或篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除大顆粒的固態(tài)不溶雜質(zhì)，固態(tài)不溶雜質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后收集，作為固體垃圾進(jìn)行填埋、堆肥或焚燒處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于:步驟(2)中同化分解的溫度為15-30°C，在同化分解時(shí)餐飲廢水位于開(kāi)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(jù)權(quán)利要求1所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于:步驟(3)中所使用的活性炭為粒度為20-80目，比表面積700-1500m2/g的活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的處理餐飲廢水的方法，其特征在于:步驟(3)中活性炭吸附完成后，利用微波加熱或普通加熱的方式對(duì)吸附后飽和的活性炭進(jìn)行再生處理，制得可重復(fù)使用的再生活 性炭。
【文檔編號(hào)】C02F1/28GK103449668SQ201310389209
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】洪軍, 谷靜麗, 祁士華, 王焰新 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）