申请日2013.08.30
公开(公告)日2013.12.18
IPC分类号C02F9/14; C02F1/28; C02F3/02
摘要
本发明提供了一种微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法，包括以下步骤：将过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质;将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解12～24小时;将活性炭添加进餐饮废水中进行吸附处理。本发明所提供的方法成本低、效率高、无污染、操作简单的采用微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法，实现餐饮废水的达标排放，减轻对城市污水处理厂的负荷和对环境的危害。且还可以对活性炭进行活化再生，吸附于活性炭内孔及表面的吸附质以挥发、分解、碳化、氧化等形式被清除，具有优越的活性炭再生的效果。
权利要求书
1.一种微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法，其特征在于包括以下步 骤：(1)、过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质;
(2)、将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解12～24小时;
(3)、将活性炭添加进餐饮废水中进行吸附处理12-24小时，活性炭的添加量为 60-90g/L废水。
2.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的 过滤具体为采用格栅或筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤 后收集，作为固体垃圾进行填埋、堆肥或焚烧处理。
3.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤(2)中同化分 解的温度为15～30℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所 用气体为空气或氧气。
4.根据权利要求1所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤(3)中所使 用的活性炭为粒度为20～80目，比表面积700～1500m2/g的活性炭。
5.根据权利要求1或4所述的处理餐饮废水的方法，其特征在于：步骤(3)中 活性炭吸附完成后，利用微波加热或普通加热的方式对吸附后饱和的活性炭进行再生处 理，制得可重复使用的再生活性炭。
说明书
一种微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理餐饮废水，从而降低废水中COD含量的一种方法，属于废水处理领域。
背景技术
餐饮废水含有大量的食物纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质、动植物油、各种佐料、洗涤剂等类物质，属高浓度有机废水。餐饮废水水质指标波动较大，其COD高达2000～5000mg/L，动植物油含量400～600mg/L，氨氮也远远超出规定的标准。餐饮废水的排放具有间歇性及水质水量不稳定性等特点，排放波动性大，污染负荷高，水质成分复杂，如直接排入市政排水管网中，低温时易堵塞管道，高温时易滋生细菌，产生恶臭，腐蚀管道，并且给城镇污水处理厂带来巨大的污染负荷和处理压力，不利于城市污水处理厂的稳定运行;而如果直接排入江河湖海中，可导致天然水体的富营养化，严重时形成的油膜能阻止水体复氧，导致水生生物死亡，破坏水体生态平衡，餐饮废水中含有的多种致癌有毒物质也严重危害人体健康。因此，餐饮废水的处理及其达标排放已成为社会经济和城市发展急需解决的问题。
目前，对餐饮废水处理方法的研究主要有物理法如筛滤、沉淀、隔油，化学法如絮凝、电解，这些方法一般投资大、流程复杂、有二次污染等，因而对餐饮废水的治理和运行效果不佳。生物法如生物转盘、普通活性污泥法、MBR、SBR等一般成本较低、无二次污染，适合实际废水的处理。但是，餐饮废水中既含有能为微生物所利用的成分(如动植物油、脂肪等)，作为生长的碳源和能源，经水解成甘油和脂肪酸，最终降解为水和CO2等代谢产物;也含有微生物难分解或难以彻底矿化的物质(如洗涤剂、纤维素、淀粉及其它生物降解中间产物等)，因此，开发一种即能通过微生物的分解同化作用削减部分有机物，又能将微生物难以处理的难生物分解性物质去除的方法，对于餐饮废水净化具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供了一种成本低、效率高、无污染、操作简单的采用微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法，实现餐饮废水的达标排放，减轻对城市污水处理厂的负荷和对环境的危害。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种微生物分解联合活性炭吸附处理餐饮废水的方法，包括以下步骤： (1)、过滤除去餐饮废水中的固态不溶杂质;
(2)、将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解12～24小时;
(3)、将活性炭添加进餐饮废水中进行吸附处理12-24小时，活性炭的添加量为60-90 g/L废水。
步骤(1)中所述的过滤具体为采用格栅或筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行填埋、堆肥或焚烧处理。
步骤(2)中同化分解的温度为15～30℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为空气或氧气。
步骤(3)中所使用的活性炭为粒度为20～80目，比表面积700～1500m2/g的活性炭。
步骤(3)中活性炭吸附完成后，利用微波加热或普通加热的方式对吸附后饱和的活性炭进行再生处理，制得可重复使用的再生活性炭。
本发明所提供的技术方案中，首先采用利用餐饮废水好氧环境中微生物的自然生长来实现生物易降解性有机物的分解和矿化，然后采用活性炭进行吸附处理，由于活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，其吸附主要通过活性炭分子和污染物分子之间的范德华力，以及活性炭壁面的羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类与污染物分子的化学键合来进行，吸附的强度受活性炭的孔隙结构、功能团等物化性质的影响，能有效地去除色度、臭味，以及水中大多数有机污染物和某些无机物，是一种重要而有效的处理技术。但是，活性炭的活性点位易被吸附饱和，因此，使用单一活性炭吸附技术处理高浓度有机物往往存在活性炭使用量大的现象;并且，已吸附饱合的活性炭通常按固体废物进行掩埋或焚烧处理，造成资源浪费和环境污染问题。如果活性炭与其他处理方法联用，则将使活性炭的吸附周期明显延长，用量减少，处理效果和范围大幅度提高。并且，再生脱附后的活性炭仍能恢复原有活性，可连续重复使用，具有明显的经济效益。
本发明所提供的餐饮废水的处理方法与现有技术相比有以下优点：(1)本发明是利用餐饮废水环境中微生物的自我生长繁殖来实现生物易降解性有机物的分解和矿化，无需特种微生物的驯化、培养等过程;(2)活性炭来源丰富，价格低廉，且多具微孔结构，比表面积大，吸附性能优异;(3)以微波热效应进行活性炭的活化再生过程中，极性活性炭可强烈吸收微波，使活性炭温度上升至100～850℃，吸附于活性炭内孔及表面的吸附质以挥发、分解、碳化、氧化等形式被清除，微波辐照法再生活性炭的时间短、能耗低、设备构造要求简单，具有优越的活性炭再生的效果;(4)本方法易于操作管理，对环境条件要求不高，适合在城镇餐饮废水排放点源进行推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是应当理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的范围。在阅读了本发明所述的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例中取500L某食堂的餐饮废水采用格栅过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行填埋处理。过滤后的餐饮废水中COD含量为2100mg/L，属于重度污染废水。将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解24小时，有机物发生同化分解，同化分解的温度为30℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为空气。经检测，此时餐饮废水中的COD值降至1000mg/L。
然后称取45Kg粒度为80目的活性炭，蒸馏水洗3次，并煮沸30min，在105～110℃下烘烤24h 至恒重，测得其比表面积为1500m2/g，将其置于经微生物好氧处理后的餐饮废水中吸附12h后，将吸附后的活性炭与餐饮废水离心分离，并测得分离后的废水COD=150mg/L、氨氮15mg/L、动植物油20mg/L，满足排放标准。
实施例2
本实施例中取200L某餐厅餐饮废水采用筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行焚烧处理。过滤后的餐饮废水中COD含量为2000mg/L，属于重度污染废水。将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解14小时，有机物发生同化分解，同化分解的温度为25℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为氧气。经检测，此时餐饮废水中的COD值降至900mg/L。
然后称取18Kg、粒度60目的活性炭，蒸馏水洗3次，并煮沸30min，在105～110℃下烘烤24h 至恒重，测得其比表面积为1300m2/g，将其置于经自然微生物好氧处理后的餐饮废水中吸附12h;将吸附后的活性炭与餐饮废水离心分离，使用微波加热方式对吸附后饱和的活性炭进行再生，微波输出功率700W，微波作用20min，然后用蒸馏水洗3次，煮沸30min，105～110℃烘烤24h 至恒重后，将所获得的再生活性炭再次投入前述分离过的废水中再次进行吸附处理12h，将再次吸附后的活性炭与餐饮废水离心分离，并测得分离后的废水中COD=100mg/L、氨氮12mg/L、动植物油10mg/L，达到污水排入城市下水道水质A级标准所要求的阈值之下(CJ 343-2010)。
实施例3
本实施例中取100L某餐厅餐饮废水采用筛网过滤，以去除大颗粒的固态不溶杂质，固态不溶杂质经过滤后收集，作为固体垃圾进行堆肥处理。过滤后的餐饮废水中COD含量为2600mg/L，属于重度污染废水。将餐饮废水用自然挂膜的好氧微生物进行同化分解12小时，有机物发生同化分解，同化分解的温度为20℃，在同化分解时餐饮废水位于开放式环境中，并施以曝气处理，所用气体为氧气。经检测，此时餐饮废水中的COD值降至1500mg/L。
称取7Kg、粒度30目且已吸附饱和的活性炭，使用微波加热方式对该活性炭进行再生，微波输出功率700W，微波作用20min，然后用蒸馏水洗3次，煮沸30min，105～110℃烘烤24h 至恒重后，制得再生活性炭20g，将所获得的再生活性炭投入前述经自然微生物好氧处理过的废水中进行吸附处理16h，将吸附后的活性炭与餐饮废水离心分离，测得离心分离后的废水中COD=300mg/L、氨氮40mg/L、动植物油80mg/L，达到污水排入城市下水道水质A级标准所要求的阈值之下(CJ 343-2010)。