餐廚廢水未來可能朝著哪里發(fā)展?
時(shí)間:2022-11-07 09:47
來源:紅燕語說
作者:紅燕
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在《餐廚工藝評析之:得污水者得天下(一)》中筆者分析了污水為什么是餐廚垃圾項(xiàng)目的難點(diǎn),并具體分析了難點(diǎn)都在哪里以及應(yīng)對方式,本篇綜合分析一下餐廚廢水目前的處理工藝,以及未來可能的發(fā)展方向。
(注:本文所指的餐廚垃圾,是餐飲垃圾,即主要來源是餐館。)
圖1 餐廚工藝評析要點(diǎn)
01主流處理工藝
目前餐廚廢水處理主要參照生活垃圾焚燒廠滲濾液處理,主流工藝為:預(yù)處理+MBR(生化+超濾)+深度處理。
其中預(yù)處理主要以氣浮+調(diào)節(jié)為主,如果來水水質(zhì)較好(如上篇所講的單水相厭氧的出水),氣浮也可以取消。
MBR系統(tǒng)的生化部分,目前以兩級硝化反硝化(兩級AO)工藝為主,各項(xiàng)目差別不大。
各項(xiàng)目差別最大的是深度處理部分,這與項(xiàng)目周邊條件、排放標(biāo)準(zhǔn)以及各家技術(shù)優(yōu)勢等有關(guān)。(這又是一個(gè)大的話題,篇幅有限,本文只簡單介紹一下排放標(biāo)準(zhǔn)的影響)
目前,大多數(shù)項(xiàng)目都是按照排污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)(除非當(dāng)?shù)貨]有污水處理廠,或者修建污水管網(wǎng)代價(jià)太高)。即使都按照排污水管網(wǎng)設(shè)計(jì),各項(xiàng)目的排放標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同,這主要看接收方(附近污水處理廠)的要求或當(dāng)?shù)丨h(huán)評要求。
目前使用較多的標(biāo)準(zhǔn)是《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級/三級標(biāo)準(zhǔn)”或者在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行一些特征參數(shù)的調(diào)整,如加入/提高總氮、總磷的要求。
也有采用《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB T 31962-2015)的,但該標(biāo)準(zhǔn)對氯化物有要求,這對餐廚廢水是個(gè)考驗(yàn)(上篇筆者介紹了餐廚廢水的特性),部分項(xiàng)目雖采用此標(biāo)準(zhǔn),但放寬了部分指標(biāo)的要求,或者對氯離子不做要求。
還有些項(xiàng)目是采用當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)。地標(biāo)基本都比國標(biāo)嚴(yán)格,一般都會對總氮、總磷提出要求。
最不幸的是項(xiàng)目周邊無污水接收設(shè)施或者接收設(shè)施對水質(zhì)要求極高,比如處理到回用標(biāo)準(zhǔn)。餐廚廢水做到回用成本非常高昂不說,周邊設(shè)施對回用水的能否長期穩(wěn)定接收,也是個(gè)問題。我就遇到過類似項(xiàng)目,前期設(shè)計(jì)時(shí),污水是處理到回用標(biāo)準(zhǔn)后排入旁邊焚燒廠。但實(shí)際運(yùn)行時(shí),焚燒廠不接收了,后來項(xiàng)目不得不關(guān)停改造。
對于排放要求比較寬松的項(xiàng)目(目前最寬松的就是《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 三級標(biāo)準(zhǔn),即對總氮、總磷、鹽分都沒有要求),最理想的狀態(tài),就是把MBR段做好,MBR出水能實(shí)現(xiàn)直接排放。但很多項(xiàng)目對MBR系統(tǒng)并無十足的信心,還會在后端加納濾或高級氧化作為保險(xiǎn)。由于納濾會產(chǎn)生濃縮液,濃縮液的處理又是個(gè)問題。所以,對于這類項(xiàng)目的重點(diǎn)還是應(yīng)該放在MBR上,納濾能不開就不開。
對于要求較為嚴(yán)格的項(xiàng)目(如在《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 二級/三級標(biāo)準(zhǔn)上增加對總氮、總磷的要求,或者提高對COD或BOD的要求),深度處理可能就不得不增加納濾或者高級氧化了。
再嚴(yán)格一些的項(xiàng)目,不但對總氮、總磷有更高要求,對氯離子或鹽分也有較高要求(如完全采用《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB T 31962-2015或做到回用水標(biāo)準(zhǔn)),那就不得不上反滲透了。一旦上反滲透,前端需要上納濾,后端需要上濃水減量和濃水處理設(shè)施,處理一噸污水成本甚至能達(dá)到150元以上,說實(shí)話有點(diǎn)勞民傷財(cái)了。前期項(xiàng)目選址和規(guī)劃階段,還是要詳細(xì)分析和謹(jǐn)慎決策。
目前該工藝各系統(tǒng)作用及所采用的技術(shù),詳見下圖(圖2):
圖2 餐廚廢水主流工藝總結(jié)
注:各系統(tǒng)具體參數(shù)情況,由于現(xiàn)在沒有針對餐廚廢水的標(biāo)準(zhǔn),各家設(shè)計(jì)也有差別,本文就不總結(jié)了。如有需要可參考生活垃圾滲瀝液處理技術(shù)規(guī)范或者導(dǎo)則。
02可能的新工藝
目前主流工藝(也可稱傳統(tǒng)工藝),對于處理餐廚垃圾廢水和垃圾滲濾液這種高氨氮廢水,缺點(diǎn)還是很突出的:運(yùn)行效率不高,池容大,占地面積大,投資高;同時(shí)能耗大、藥劑用量大,污泥產(chǎn)量大,運(yùn)行成本較高。
于是,國內(nèi)外學(xué)者,針對高氨氮廢水也提出了很多新的工藝/方向,想要解決傳統(tǒng)工藝的弊端。目前主要有以下兩個(gè)方向:
一,引入新的生物脫氮工藝,如厭氧氨氧化工藝、短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、短程硝化耦合厭氧氨氧化工藝。其中最熱的是厭氧氨氧化,目前已經(jīng)有工程項(xiàng)目開始應(yīng)用。其他工藝,目前基本還處于研究階段,未見工程化應(yīng)用相關(guān)報(bào)道。
二,引入物化脫氮工藝,包括物理脫氮和化學(xué)脫氮,物理脫氮如蒸氨法、膜分離法、離子交換法等;化學(xué)脫氮包括吹脫法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化法、電化學(xué)氧化法等。這些技術(shù)在其他廢水處理領(lǐng)域都有應(yīng)用,但還較少用在餐廚廢水或滲濾液處理上。根據(jù)餐廚廢水特性,能用的可能只有蒸氨法和吹脫法。吹脫法,曾有滲濾液項(xiàng)目嘗試過,但據(jù)說操作過于繁瑣,還容易堵塞,后來停用了。
新工藝應(yīng)用方式可參考下圖(圖3):
圖3 工藝新方向情況總結(jié)
03生物脫氮新工藝
為便于大家了解,我順便總結(jié)了各種生物脫氮新工藝和物化脫氮技術(shù)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。
生物脫氮新工藝原理和優(yōu)缺點(diǎn),詳見下圖(圖4):
圖4 生物脫氮新工藝原理及優(yōu)缺點(diǎn)
04物化脫氮技術(shù)
物化脫氮技術(shù)原理和優(yōu)缺點(diǎn)詳見下圖(圖5):
圖5 物化脫氮技術(shù)原理及優(yōu)缺點(diǎn)
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