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餐厨废水未来可能朝着哪里发展?

时间:2022-11-07 09:47

来源:红燕语说

作者:红燕

在《餐厨工艺评析之:得污水者得天下(一)》中笔者分析了污水为什么是餐厨垃圾项目的难点,并具体分析了难点都在哪里以及应对方式,本篇综合分析一下餐厨废水目前的处理工艺,以及未来可能的发展方向。

(注:本文所指的餐厨垃圾,是餐饮垃圾,即主要来源是餐馆。)

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图1 餐厨工艺评析要点

01主流处理工艺

目前餐厨废水处理主要参照生活垃圾焚烧厂渗滤液处理,主流工艺为:预处理+MBR(生化+超滤)+深度处理。

其中预处理主要以气浮+调节为主,如果来水水质较好(如上篇所讲的单水相厌氧的出水),气浮也可以取消。

MBR系统的生化部分,目前以两级硝化反硝化(两级AO)工艺为主,各项目差别不大。

各项目差别最大的是深度处理部分,这与项目周边条件、排放标准以及各家技术优势等有关。(这又是一个大的话题,篇幅有限,本文只简单介绍一下排放标准的影响)

目前,大多数项目都是按照排污水管网设计(除非当地没有污水处理厂,或者修建污水管网代价太高)。即使都按照排污水管网设计,各项目的排放标准也不尽相同,这主要看接收方(附近污水处理厂)的要求或当地环评要求。

目前使用较多的标准是《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级/三级标准”或者在这个标准上进行一些特征参数的调整,如加入/提高总氮、总磷的要求。

也有采用《污水排入城镇下水道水质标准》(GB T 31962-2015)的,但该标准对氯化物有要求,这对餐厨废水是个考验(上篇笔者介绍了餐厨废水的特性),部分项目虽采用此标准,但放宽了部分指标的要求,或者对氯离子不做要求。

还有些项目是采用当地的地标。地标基本都比国标严格,一般都会对总氮、总磷提出要求。

最不幸的是项目周边无污水接收设施或者接收设施对水质要求极高,比如处理到回用标准。餐厨废水做到回用成本非常高昂不说,周边设施对回用水的能否长期稳定接收,也是个问题。我就遇到过类似项目,前期设计时,污水是处理到回用标准后排入旁边焚烧厂。但实际运行时,焚烧厂不接收了,后来项目不得不关停改造。

对于排放要求比较宽松的项目(目前最宽松的就是《污水综合排放标准》GB8978-1996 三级标准,即对总氮、总磷、盐分都没有要求),最理想的状态,就是把MBR段做好,MBR出水能实现直接排放。但很多项目对MBR系统并无十足的信心,还会在后端加纳滤或高级氧化作为保险。由于纳滤会产生浓缩液,浓缩液的处理又是个问题。所以,对于这类项目的重点还是应该放在MBR上,纳滤能不开就不开。

对于要求较为严格的项目(如在《污水综合排放标准》GB8978-1996 二级/三级标准上增加对总氮、总磷的要求,或者提高对COD或BOD的要求),深度处理可能就不得不增加纳滤或者高级氧化了。

再严格一些的项目,不但对总氮、总磷有更高要求,对氯离子或盐分也有较高要求(如完全采用《污水排入城镇下水道水质标准》GB T 31962-2015或做到回用水标准),那就不得不上反渗透了。一旦上反渗透,前端需要上纳滤,后端需要上浓水减量和浓水处理设施,处理一吨污水成本甚至能达到150元以上,说实话有点劳民伤财了。前期项目选址和规划阶段,还是要详细分析和谨慎决策。

目前该工艺各系统作用及所采用的技术,详见下图(图2):

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图2 餐厨废水主流工艺总结

注:各系统具体参数情况,由于现在没有针对餐厨废水的标准,各家设计也有差别,本文就不总结了。如有需要可参考生活垃圾渗沥液处理技术规范或者导则。

02可能的新工艺

目前主流工艺(也可称传统工艺),对于处理餐厨垃圾废水和垃圾渗滤液这种高氨氮废水,缺点还是很突出的:运行效率不高,池容大,占地面积大,投资高;同时能耗大、药剂用量大,污泥产量大,运行成本较高。

于是,国内外学者,针对高氨氮废水也提出了很多新的工艺/方向,想要解决传统工艺的弊端。目前主要有以下两个方向:

一,引入新的生物脱氮工艺,如厌氧氨氧化工艺、短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、短程硝化耦合厌氧氨氧化工艺。其中最热的是厌氧氨氧化,目前已经有工程项目开始应用。其他工艺,目前基本还处于研究阶段,未见工程化应用相关报道。

二,引入物化脱氮工艺,包括物理脱氮和化学脱氮,物理脱氮如蒸氨法、膜分离法、离子交换法等;化学脱氮包括吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、电化学氧化法等。这些技术在其他废水处理领域都有应用,但还较少用在餐厨废水或渗滤液处理上。根据餐厨废水特性,能用的可能只有蒸氨法和吹脱法。吹脱法,曾有渗滤液项目尝试过,但据说操作过于繁琐,还容易堵塞,后来停用了。

新工艺应用方式可参考下图(图3):

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图3 工艺新方向情况总结

03生物脱氮新工艺

为便于大家了解,我顺便总结了各种生物脱氮新工艺和物化脱氮技术的原理和优缺点。

生物脱氮新工艺原理和优缺点,详见下图(图4):

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图4 生物脱氮新工艺原理及优缺点

04物化脱氮技术

物化脱氮技术原理和优缺点详见下图(图5):

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图5 物化脱氮技术原理及优缺点

本文总结到此为止,如有不准确或不全面的,欢迎留言,将不胜感激!

另外本文主要是做技术总结,出现的厂家名称仅供参考,非广告代言。如您家做的非常好,而我却不知道,在此表示抱歉,也欢迎在本文下方留言,以做补充。


编辑:李丹

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