隨著各類服務(wù)性營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)在各城鎮(zhèn)區(qū)域迅速建立，由此產(chǎn)生的各類污水排放也日漸增多，尤其是各類飲食場(chǎng)所的污水，因其含污量大，且在大多情況下排放條件較差，對(duì)環(huán)境造成的威脅已不容忽視。對(duì)這類污水在排放前進(jìn)行預(yù)處理已成為一項(xiàng)較為緊迫的課題。

1　污水的排放條件與處理方法

餐廳污水中的懸浮雜質(zhì)分為以高分子脂類及其衍生物為主的油類和呈飯菜碎粒、不溶性蛋白、纖維質(zhì)及淀粉質(zhì)態(tài)的非溶解性有機(jī)物兩類。廚房?jī)?nèi)不同作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)生的污水有機(jī)物濃度有很大的差異。肉食洗滌水和殘菜池內(nèi)的污水BOD5可達(dá)1 000mg/L以上，而一般洗菜水的BOD5含量則較低。考慮一個(gè)變化周期的水源均和，總體排放BOD5濃度約在200mg/L～300mg/L之間，COD則在300mg/L～500mg/L之間，SS約為500mg/L。而污水的綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)中要求排放水中SS＜70mg/L～100mg/L，BOD5＜60mg/L～80mg/L，CODCr＜100mg/L～150mg/L。

由于上述營(yíng)業(yè)性餐廳的廚房大多布置擁擠，可利用空間極其有限，對(duì)污水處理設(shè)備的要求極為苛刻。事實(shí)上，處理設(shè)備占地在0.5m×0.5m以內(nèi)時(shí)尚可接受，達(dá)到1m×1m占地時(shí)已只限于被較大型和正規(guī)的廚房選用，大于這一占地面積的設(shè)備則難以適應(yīng)于這類用戶。由于這一尺寸限制，污水在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間一般不能超過(guò)20min。因此，只能尋求某種高效的物理處理法，通過(guò)大幅度降低污水中的懸浮有機(jī)雜質(zhì)來(lái)降低污水的有機(jī)物含量，以達(dá)到規(guī)定的排放條件。

2　離心氣浮復(fù)合過(guò)程理論

餐廳污水中的懸浮污染質(zhì)可根據(jù)其物理密度上的明顯區(qū)別分為重質(zhì)微粒和輕質(zhì)微粒兩類。將溶氣的餐廳污水引入高速旋轉(zhuǎn)的離心場(chǎng)內(nèi)。兩類微粒在離心力的作用下，由于其自身的密度差異在半徑方向上異向運(yùn)動(dòng)，利用微氣泡的釋放和吸附進(jìn)一步加劇了輕質(zhì)微粒表觀密度與液體密度之差異，從而加速了這類微粒的徑向運(yùn)動(dòng)速度。在這個(gè)系統(tǒng)中，污水同時(shí)經(jīng)歷了離心和氣浮兩個(gè)處理過(guò)程。在這個(gè)復(fù)合過(guò)程中重質(zhì)微粒和輕質(zhì)微粒在離心場(chǎng)作用下的游移速度可分別表示如下：

式中ur——重質(zhì)微粒徑向游移速度，m/min;

ux——輕質(zhì)微粒徑向游移速度，m/min;

N——污水的旋轉(zhuǎn)速度，r/min;

R——污水的旋轉(zhuǎn)半徑，m;

ds——微粒粒徑，m；

αs——液體密度與重質(zhì)微粒密度之比(αs＜1)；

αx——液體密度與輕質(zhì)微粒與氣泡結(jié)合后的表觀密度之比(αx>1)。

上述關(guān)系可由圖1、圖2更為直觀地表示出來(lái)。

事實(shí)上，微粒的游移速度隨其在離心場(chǎng)內(nèi)的位置變化而改變，因此，分別對(duì)最不利粒徑的微粒進(jìn)行下述積分即可分別得到分離兩類微粒所需的時(shí)間：

式中tr——分離重質(zhì)微粒所需時(shí)間，min；

tx——分離輕質(zhì)微粒所需時(shí)間，min。

圖3、圖4分別給出了兩類微粒在R=0.2m時(shí)的分離時(shí)間t與污水旋轉(zhuǎn)速度N之關(guān)系曲線。

3　預(yù)處理裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

根據(jù)上述理論，設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)餐廳污水預(yù)處理裝置。該裝置直徑0.4m，動(dòng)力550W，占地僅為0.4m×0.5m。　經(jīng)對(duì)不同餐廳污水取樣并進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行，實(shí)測(cè)的CODCr數(shù)據(jù)匯于表1，其對(duì)應(yīng)的去除效率與污水停留時(shí)間t之關(guān)系曲線繪于圖5。

表1　餐廳污水預(yù)處理裝置運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)一覽表

注：處理效率為CODCr處理效率。餐廳污水的BOD5值約為CODCr值的0.48～0.50左右，故表中未再給出。

4　結(jié)論

根據(jù)上述理論研究及其實(shí)際設(shè)備運(yùn)行結(jié)果，獲得以下結(jié)論：

(1) 餐廳污水中懸浮性有機(jī)物含量占污水全部有機(jī)物含量較大的比例，采用高效的物理處理方法通過(guò)積極地分離其懸浮性有機(jī)雜質(zhì)來(lái)大幅度降低污水的有機(jī)物濃度是可能的。

(2) 圖1、圖2表明當(dāng)R一定時(shí)，增加污水旋轉(zhuǎn)速度N將有利于提高處理效率，但相應(yīng)的動(dòng)力消耗也大幅度提高。實(shí)踐表明，實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行常常難以超過(guò)N=100r/min的水平。

(3) 圖5中的η～t曲線顯示，停留時(shí)間在15min左右時(shí)可獲得較好的處理效果。這與圖3、圖4中的t～N曲線有較好的吻合。

(4) 采用以“離心-氣浮”復(fù)合過(guò)程為主要處理工藝來(lái)對(duì)餐廳污水進(jìn)行排放前預(yù)處理可以使排放水達(dá)到GB8978-88所規(guī)定的排放要求。而且因其占地小、電耗省易于被用戶接受、此外，由于排放水含有較高的溶解氧，對(duì)污水在市政管網(wǎng)內(nèi)的進(jìn)一步降解極為有利。

本文所涉課題為冶金部有償資助課題“生活污水一體化處理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用”。

參考文獻(xiàn)

1　許保玖著.當(dāng)代給水與廢水處理原理.北京：清華大學(xué)出版社，1983

2　王業(yè)俊，等編譯.水處理手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986

3　張自杰，等編譯.水處理工程理論與應(yīng)用.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986

4　崔玉川，等.水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986 來(lái)源：谷騰水網(wǎng)