分析了餐廚垃圾中的含油污水分離技術(shù)的現(xiàn)狀，并根據(jù)主要特點(diǎn)將其分為物理分離、化學(xué)分離、物理化學(xué)分離和生物化學(xué)分離。研究了這4種分離技術(shù)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，并展望了發(fā)展趨勢(shì)。在餐廚垃圾中的含油污水（以下簡(jiǎn)稱“餐飲廢水”）中，油脂的成分和存在形式復(fù)雜，一般以懸浮油、分散油、乳化油、溶解油和含油固體等主要形式存在，其中最難處理的是高濃度呈乳化狀的油脂[1]。目前除油技術(shù)可以歸納為4大類：物理分離（如重力分離技術(shù)、過濾分離技術(shù)、粗�；蛛x技術(shù)、膜分離技術(shù)等）、化學(xué)分離（如絮凝沉淀分離技術(shù)、電解分離技術(shù)、酸化分離技術(shù)等）、物理化學(xué)分離（如浮選分離技術(shù)、吸附分離技術(shù)、磁吸附分離技術(shù)等）和生物化學(xué)分離（如活性污泥分離技術(shù)、生物膜分離技術(shù)等）。

1物理分離

1.1重力分離技術(shù)

重力分離技術(shù)，作為物理除油技術(shù)中最簡(jiǎn)單且運(yùn)用最廣泛的一種方法，是利用油脂與水的密度差及互不相溶性來實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水的分層與分離。重力分離技術(shù)常用的設(shè)備是隔油池，包括平流隔油池（API）、斜板隔油池（PPI）、波紋斜板隔油池（CPI）[2]等類型。

離心分離技術(shù)[3]是利用兩相的密度差，通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的離心力，使輕組分油和重組分水分布在旋轉(zhuǎn)器壁面和中心，最終實(shí)現(xiàn)較為徹底的油水分離。該技術(shù)所需的停留時(shí)間較短，也不需要過大的設(shè)備體積；但同時(shí)存在著阻力較大、能耗過高、維護(hù)不易等缺點(diǎn)。離心分離技術(shù)常用的工作設(shè)備是水力旋流器。

物理分離技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是繼續(xù)改進(jìn)油水分離技術(shù)，并研制出新的分離設(shè)備。張霖霖等[4]采用重力分離技術(shù)對(duì)餐飲廢水進(jìn)行油水分離。在先后經(jīng)過除雜、破乳和吸附等一系列程序后，位于水面上層的油由濾油槽收集，底部的清水則通過下方的出口排放。

羅樹雄等[5]采用了液位器與重力分離技術(shù)相結(jié)合的途徑來進(jìn)行油水分離。此方法改善了分離后液位監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化程度，并且降低了制造成本。不足之處是只能除掉餐飲廢水中的部分懸浮油和分散油，油水分離效果不明顯，只能作為餐飲廢水除油的前期處理手段。

徐可可等[6]采用了斜板聚結(jié)和連通器原理來改進(jìn)餐飲廢水的重力分離技術(shù)。裝置中為了達(dá)到充分聚結(jié)、減小集油面積以及收集不同液位油層的目的，分別采用了斜板填充容器、傾斜箱蓋和旋轉(zhuǎn)式空心圓筒型集油器等改進(jìn)技術(shù)，并最終通過實(shí)驗(yàn)證明了該裝置分離效果的可行性。

魏紅江等[7]將餐飲廢水傳統(tǒng)收集法（指用廢水罐靜置）和收集罐法（指自行設(shè)計(jì)的廢水回收裝置）、水洗過濾法和離心法進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用餐飲廢水收集罐法得到的提油率顯著高于傳統(tǒng)法，水洗過濾法的提油率高于在30℃和粉碎條件下的離心法，兩者均是有效分離城市餐飲泔水油的新方法。

運(yùn)用重力分離技術(shù)不僅除油效果穩(wěn)定，而且具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、節(jié)省面積等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。其主要用于分離餐飲廢水中的懸浮油和分散油，但不適于溶解油或乳化油的去除。

1.2粗粒化分離技術(shù)

粗�；蛛x技術(shù)，又名聚結(jié)分離技術(shù)。當(dāng)餐飲廢水通過具有親油疏水性質(zhì)的粗�；癁V料時(shí)，微小的油珠吸附聚集在濾料表面，形成一層油膜。當(dāng)達(dá)到一定的厚度之后，油膜便在浮升力和水流剪切力的共同作用下，形成顆粒較大的油珠并脫離濾料表面，浮升到水面完成分離過程。此分離技術(shù)的關(guān)鍵是粗�；牧系倪x擇，當(dāng)前常用的親油疏水性材料包括蠟狀球、聚烯系球體以及聚氨酯發(fā)泡體等。

粗�；牧系拈_發(fā)和新型聚結(jié)分離技術(shù)的研究是今后粗�；蛛x技術(shù)的發(fā)展方向。劉蓉等[8]比較了W型和H型改性聚丙烯酰胺纖維作為粗�；癁V料處理餐飲廢水的效果，試驗(yàn)結(jié)果表明H型比W型材料具有更顯著的除油性能。運(yùn)用粗�；夹g(shù)預(yù)處理餐飲廢水，能有效降低餐飲廢水中的油脂含量和COD濃度，對(duì)后續(xù)的生化處理有利。

任連海等[9]改進(jìn)了粗�；退蛛x器。首先通過濕熱水解技術(shù)增加餐飲廢水中的可浮油含量，并利用粗�；牧霞岸鄬影褰Y(jié)構(gòu)提高油水的分離效果。試驗(yàn)證明此方法有利于餐廚垃圾固相油脂的液化以及浸出，還可以大幅度提高油脂的回收率。賈隨堂等[10]將重力分離技術(shù)與粗�；蛛x技術(shù)相結(jié)合處理餐飲廢水。首先在重力的作用下除去上層浮油，下層廢水中的乳化油則通過粗�；橘|(zhì)進(jìn)一步與水分離，最終經(jīng)溢流管排出污水。粗�；蛛x技術(shù)可以把粒徑5～l0μm以上的油珠完全與水分離，不需要外加其他化學(xué)試劑，不會(huì)造成二次污染，并且設(shè)備占地面積較小，基建費(fèi)用較低。但是此技術(shù)不適用于懸浮物濃度高的餐飲廢水，因?yàn)榫糜脮?huì)使聚結(jié)材料堵塞，導(dǎo)致效率下降。

1.3膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是近20多a迅速發(fā)展起來的分離技術(shù)[11]。研究膜分離技術(shù)的關(guān)鍵是膜組件的選擇。陳廣春等[12]采用無機(jī)陶瓷膜處理餐飲廢水。通過研究得知操作條件對(duì)膜通量及COD去除率均有一定影響。為達(dá)到較好的COD去除效果，應(yīng)選用小孔徑的陶瓷膜，并且其去除率與進(jìn)水濃度成正比，但與膜內(nèi)壓力相互關(guān)系不大。

何毅等[13]采用無機(jī)膜-好氧組合工藝處理高油脂濃度的餐飲廢水。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水力停留時(shí)間在56h以上時(shí)，餐飲廢水的COD去除率超過90%，但通過改變溫度發(fā)現(xiàn)，處理效果并不受很大影響。

膜分離技術(shù)除油效率較高，但由于濃差極化等原因，在分離過程中極易出現(xiàn)膜污染而使通量降低，并且膜的使用壽命短，膜清洗困難，操作費(fèi)用高。

2物理化學(xué)分離

2.1氣浮分離技術(shù)

氣浮分離技術(shù)（浮選分離技術(shù)）能使大量微細(xì)氣泡吸附在欲去除的顆粒(油珠)上，利用氣體本身的浮力將油滴帶出水面，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。一般在餐飲廢水中加入絮凝劑，還會(huì)進(jìn)一步提高油水的分離效果。氣浮分離技術(shù)按照產(chǎn)氣方式不同分為溶氣氣浮、充氣氣浮和電解氣浮等類別。

氣浮裝置和溶氣系統(tǒng)的改進(jìn)是氣浮分離技術(shù)的主要發(fā)展方向。G.H.Chen等[14]將電凝分離技術(shù)與電浮選分離技術(shù)結(jié)合起來對(duì)餐飲廢水進(jìn)行油水分離的研究。研究發(fā)現(xiàn)將這2項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來能縮短分離停留時(shí)間。并且油脂、COD、SS的去除效率分別高達(dá)99%、88%和98%。

X.B.Li等[15]提出運(yùn)用浮選柱來實(shí)現(xiàn)油水分離。此方法中氣泡產(chǎn)生器是關(guān)鍵部件。加入絮凝劑和表面活性劑可以增強(qiáng)浮選效果。在溶氣壓力為0.25～0.35MPa，進(jìn)料速率為0.6L/min，回流率為20%～30%等條件下除油效率可達(dá)90%以上。氣浮分離技術(shù)處理餐飲廢水油水分離效果好且穩(wěn)定，但動(dòng)力消耗較大，構(gòu)造復(fù)雜，維修保養(yǎng)困難，且浮渣難處理[16]。

2.2吸附分離技術(shù)

吸附分離技術(shù)是利用多孔性固相物質(zhì)吸著、分離水中污染物的過程。吸附劑一般分為炭質(zhì)吸附劑、無機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑。高效吸附劑的研制與開發(fā)是吸附分離技術(shù)的主要研究方向。X.B.Li等[17]采用煤炭對(duì)餐飲廢水進(jìn)行除油處理。實(shí)驗(yàn)表明煤炭的種類和顆粒的大小是吸附油的重要影響因素，無煙煤是所有測(cè)試樣品中吸附效果最好的，并且良好的顆粒大小也有助于吸附油。無煙煤的吸油服從弗倫德利希等溫吸附定律。運(yùn)用吸附技術(shù)分離后的出水水質(zhì)較好，也節(jié)省了占地面積，但是吸附劑再生的困難使得投資費(fèi)用較高。

磁吸附分離技術(shù)是指用磁性粒子吸附微小油珠，然后含油磁粒用磁分離裝置分離，以達(dá)到油水分離的目的。朱又春等[18]研究了磁粉在油水分離過程中與油類物質(zhì)的作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用磁分離技術(shù)可明顯降低出水含油量，并且通過電泳試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含乳化油的污水在磁粉的作用下，破乳效果明顯。磁粉雖然比表面積小于二氧化硅和硅膠，但卻有較多的吸附負(fù)荷。磁粉與油珠一般通過直接吸附的方式相結(jié)合，但粒徑8μm以內(nèi)的細(xì)小磁粉還可以通過磁絮凝的方式與油珠結(jié)合。磁吸附分離技術(shù)消耗動(dòng)力較大，設(shè)備制造昂貴且磁種回收循環(huán)使用困難，因而應(yīng)用尚不廣泛。

3化學(xué)分離

3.1絮凝沉淀分離技術(shù)

絮凝沉淀分離技術(shù)[19]是目前國(guó)內(nèi)外用來進(jìn)一步分離油水的方法中應(yīng)用最廣泛、成本最低廉的一種。絮凝沉淀分離技術(shù)是借助絮凝劑對(duì)膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩(wěn)，發(fā)生絮凝沉淀以除去污水中的懸浮物和可溶性污染物質(zhì)[20]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)絮凝沉淀分離技術(shù)的研究，最關(guān)鍵問題之一是絮凝劑的選擇。用于餐飲廢水處理的絮凝劑主要包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和無機(jī)-有機(jī)復(fù)配或復(fù)合絮凝劑3類。實(shí)際處理中要根據(jù)餐飲廢水的具體特性選擇絮凝劑。

目前，絮凝沉淀分離技術(shù)的研究主要是開發(fā)新型絮凝劑。韓香云[21]改良了絮凝劑的組成，促使餐飲廢水中的乳化油破乳分離。實(shí)驗(yàn)表明將聚合硫酸鐵、聚丙烯和腐植酸鈉酰胺混合起來使用，油渣與水的分層迅速。

尹艷華等[22]將氯化鋁、堿式氯化鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀5種單一絮凝劑對(duì)餐飲垃圾的油水分離效果與硫酸鋁鉀-聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明硫酸鋁鉀-聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑的絮凝分離效果比單一絮凝劑要好，使用復(fù)合絮凝劑可使COD和濁度的去除率分別達(dá)到83.3%和76.9%，且餐飲廢水的pH、絮凝劑的投放量和方式都對(duì)處理效果有很大影響。

M.C.Xue等[23-24]采用電絮凝分離技術(shù)處理餐飲廢水。通過對(duì)電極材料的選擇、電極間的距離、進(jìn)水pH等參數(shù)的研究，找到了最適于油水分離的參數(shù)范圍，并取得了不錯(cuò)的分離效果。

絮凝沉淀分離技術(shù)的工藝成熟且效果較好，但不足之處是占地面積大、藥劑量大以及難以去除浮渣。

3.2電解技術(shù)

電解分離技術(shù)指在電解過程中所釋放的大量小氣泡吸附在欲去除的油滴上表面，隨著氣泡的上浮將油滴帶出水面，從而達(dá)到分離目的的方法。張鳳娥等[25]采用鑄鐵屑內(nèi)電解分離技術(shù)進(jìn)行餐飲廢水的除油，并分別考察了多種反應(yīng)條件對(duì)除油率的影響。結(jié)果表明，運(yùn)用鑄鐵屑內(nèi)電解分離技術(shù)可以將餐飲廢水中80％以上的油分分離。餐飲廢水的除油效果受溫度的影響較大，但在實(shí)際處理過程中不必特意提高溫度；廢水電導(dǎo)率與反應(yīng)時(shí)間成反比，但與油水分離效果無關(guān)。

林美強(qiáng)等[26]對(duì)微電解預(yù)處理和電解分離技術(shù)相結(jié)合的除油效果進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該方法可以有效地除去部分污染物，而且廢水的導(dǎo)電性得到提高，除油效果更加顯著。

電解分離技術(shù)雖然除油效率高，但耗電量大、裝置復(fù)雜。

4生物化學(xué)分離

生化分離技術(shù)是指利用微生物將餐飲廢水中的烴類物質(zhì)分解氧化成為二氧化碳和水，從而去除廢水中的乳化油和溶解油等烴類物質(zhì)[27]。

餐飲廢水生化分離技術(shù)包括活性污泥分離技術(shù)和生物膜分離技術(shù)。前者是利用吸附、濃縮在流動(dòng)狀態(tài)的絮凝體(活性污泥)表面上的微生物來分解有機(jī)物，后者是使微生物附著在固定的載體(濾料)上，污水從上而下流經(jīng)濾料表面過程中，污水中的有機(jī)物質(zhì)便被微生物吸附和分解破壞[28]。

孫水裕等[29]將生物分離技術(shù)和磁分離技術(shù)相結(jié)合對(duì)餐飲廢水進(jìn)行油水分離。在與普通活性污泥分離技術(shù)對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的出水透光率和COD去除率都比普通活性污泥分離技術(shù)要高，并且極大改善了活性污泥絮體結(jié)構(gòu)和沉降性能。

尹艷華等[30]利用單通道管狀陶瓷生物膜反應(yīng)器對(duì)餐飲廢水進(jìn)行了油水分離研究。研究結(jié)果表明，餐飲廢水經(jīng)膜生物反應(yīng)器處理后，油水分離效果明顯。其膜通量會(huì)受到壓力和溫度的影響，但過高的膜面流速并不會(huì)有太好的分離效果。

生物分離技術(shù)處理餐飲廢水對(duì)油水分離有較好的處理效果，出水水質(zhì)好，但是對(duì)進(jìn)水要求較高，需要專業(yè)人員維護(hù)，而且基建費(fèi)用高。

5結(jié)束語

餐飲廢水的油水分離技術(shù)雖然種類較多，但各種技術(shù)都有其局限性。目前物理和化學(xué)分離技術(shù)比較成熟且應(yīng)用廣泛；物理化學(xué)和生物化學(xué)分離技術(shù)雖然面臨較多的技術(shù)難點(diǎn)，但仍具有很大的發(fā)展前景。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)餐飲廢水中油分子的存在形式改進(jìn)分離技術(shù)，在物理和化學(xué)分離技術(shù)的基礎(chǔ)上采用多級(jí)處理工藝，以達(dá)到滿意的油水分離效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張向前，李維群，杜連海，等.餐飲廢水處理方法研究[J].平頂山工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，16（6）：31-33.

[2]ChenAS，F(xiàn)lynmJT，CookRG，etal．RemovalofOil，GreaseandSuspendedSolidsfromProducedWaterwithCeramicCrossflowMicrofiltration[J]．SPEProductionEng，1991（6）：131-136.

[3]李健，褚良銀.液液分離水力旋流器研究進(jìn)展[J].化工裝備技術(shù)，1998，19（5）：43-48.

[4]張霖霖，周勇強(qiáng).小型酒店廢水處理的研究[J].廣州化工，l999，27（4）：27-29.

[5]羅樹雄，鄭維智.餐飲業(yè)小型污水綜合處理系統(tǒng)的技術(shù)研究[J].環(huán)境工程，2004，22（5）：14-15.

[6]徐可可，李積彬，姚旺.基于餐廚垃圾處理設(shè)備的新型油水分離器[J].機(jī)電工程技術(shù)，2009，38（10）：77-78.

[7]魏紅江，趙志軍，劉自平，等.城市餐飲泔水油分離方法的研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，26（2）：249-253.

[8]劉蓉，張大年.粗粒化法處理乳化食用油脂廢水的研究[J].上海環(huán)境科學(xué)，2001，15（7）：331-334.

[9]任連海，聶永豐.餐廚廢油高效分離回收工藝研究[J].城市管理與科技，2009（4）：52-55.

[10]賈隨堂，湯力同.餐飲業(yè)含油污水處理技術(shù)與設(shè)備[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002（11）：74-77.

[11]袁惠民.含油廢水處理方法[J]．化工環(huán)保，1998，18（3）：146-149.

[12]陳廣春，袁愛華.無機(jī)陶瓷膜處理餐飲廢水的研究[J].江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，20（1）：87-89.

[13]何毅，陳英文，胡永紅，等.膜-好氧組合工藝處理餐飲廢水的研究[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，24（1）：90-93.

[14]ChenGH，ChenXM，YuePL.ElectrocoagulationandElectroflotationofRestaurantWastewater[J].JEnvironEng，2000，126（9）：858-863.

[15]LiXB，LiuJT，WangYT，etal.SeparationofOilfromWastewaterbyColumnFlotation[J].JournalofChinaUniversityofMining&Technology，2007，17（4）：546-551.

[16]劉文東.黃油生產(chǎn)中含油廢水的治理[J].化工環(huán)保，1993，13（4）：21l-214.

[17]LiXB，ZhangCJ，LiuJT.AdsorptionofOilfromWasteWaterbyCoal：CharacteristicsandMechanism[J].MinSciTechnol，2010，20（5）：778-781.

[18]朱又春，曾勝.磁分離法處理餐飲污水的除油機(jī)理[J].中國(guó)給水排水，2002，18（7）：39-41.

[19]李俊生.絮凝劑在含油污水處理中的研究與應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2008，27（3）：50-51.

[20]王春財(cái).含油廢水處理技術(shù)[J].化工科技市場(chǎng)，2009，32（10）：28-30.

[21]韓香云.餐飲業(yè)含油廢水的處理方法：破乳技術(shù)的分析與實(shí)驗(yàn)[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，14（3）：l8-20.

[22]尹艷華，趙毅，王連軍，等.絮凝法處理餐飲廢水[J].工業(yè)用水與廢水，2002，33（4）：46-47.

[23]ChenXM，ChenGH，YuePL.SeparationofPollutantsfromRestaurantWastewaterbyElectrocoagulation[J].SepPurifTechnol，2000，19（1/2）：65-76.[24]XuXH，ZhuXF.TreatmentofRefectoryOilyWastewaterbyElectro-coagulationProcess[J].Chemosphere，2004，56（10）：889-894.

[25]張鳳娥，謝琦，李宏，等.內(nèi)電解法處理餐飲廢水的試驗(yàn)研究[J].中國(guó)給水排水，2007，23（13）：83-86.

[26]林美強(qiáng)，朱又春，李勇.微電解-電解法處理餐飲廢水的研究[J].環(huán)境保護(hù)，2003（4）：16-19.

[27]范立梅．餐飲廢水生物處理試驗(yàn)[J]．環(huán)境污染與防治，2000，22（2）：18-20.

[28]范立梅．生物膜反應(yīng)器連續(xù)處理餐飲廢水[J]．環(huán)境污染與防治，1999，21（3）：12-14，24.

[29]孫水裕，劉鴻，謝光炎，等.磁粉強(qiáng)化活性污泥法處理餐飲廢水的研究[J].環(huán)境污染與防治，2003，25（3）：170-172.

[30]尹艷華，徐復(fù)銘，趙毅，等.膜生物反應(yīng)器處理餐飲廢水的初步研究[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，13（4）：358-365.

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