粗粒化法处理乳化食用油脂废水的研究

考油 ‘袖针奋 年 第 卷 第 期 废水的研究匕日粗粒化法处理乳化食用油月 欲 丫 刘 蓉 美国乔治亚 大学森林资源学院 , 亚特兰 大 , , , 张大年 华东理工 大学环境系 , 上海 , 摘要 采用 型和 型改性聚丙烯纤维作为粗粒化 , 能有效处理乳化食用油脂废水 , 某些指标显示 型比 型具有 更好的除油性能 。 废水流速和粗粒化材料填充量 , 是影响粗粒化 除油效果的两个重要工艺操作参数 , 在最佳流速和适当填充量 下 , 能使粗粒化取得最佳最经济的效果 。 超过一定浓度的面活 性剂存在 , 会影响粗粒化除油的效果 废水的温度对粗粒化除油 的效果影响不大 。 实际处理餐饮废水的试验结果表明 , 采用粗粒 化技术能有效降低餐饮废水中的含油量 , 并能大幅降低 的 浓度 , 有利于后续的生化处理 。 关键词 餐饮废水 废水处理 粗粒化材料 乳化食用油脂废水 除油效果 处理 , 超速离心法虽然能有效地分离乳化食用油脂废 水中的油和水 , 但处理量有限 , 费用也较高〔‘一 ” 。 年代后 , 粗粒化技术被引人到含动植物油脂废 水的处理过程中 , 还开发了同时具有亲油基团和亲水 基团的高分子材料 , 由这类材料制成的粗粒化床 , 既具 有较高的聚油性能 又具有很好的拔油效果 , 大大提高 了食用油脂废水的处理效果〔‘一 ” 。 本文采用改性聚丙烯 纤维材料作为粗粒化床 , 处理乳化食用油脂废水 , 取得 了令人满意的结果 。 作者简介 刘 蓉 , 年生 , 年毕业 于 华东理工 大学环境工 程系硕士 , 年获美国 乔治亚 大学环境污染与 控制专业博士学位 , 主要 研 究领域为废水处理 系 统的过程模拟和控制 , 现 为美国加州 公 司高 级研 究员 。 , 引言 食用油脂废水主要来自油脂加工 、 食品生产和餐 饮等行业 , 由于食用动植物油脂是多组分长链烃脂肪 酸醋的混合物 , 较难溶解于水 , 且粘度较高 , 易生成乳 化液 , 和 值很高 。 我国的污水综合排放标准 中对动植物油脂规定 , 一级 、 二级 、 三级标准应分别低 于 、 和 。 一般动植物油脂在水中的存在形式有 种 上浮 油 , 分散油 , 乳化油 , 溶解油 , 含油固体物等 。 这几种形 态中 , 最难以处理的是高浓度呈乳化状的油脂 , 对乳化 状食用油脂废水不能采用传统的浮上法和水力旋流法 实验材料与 水样 模拟废水由精制油 、 猪油等食用油高速搅拌 , 使 成为稳定乳化状态 实际废水取自食堂和餐厅 。 粗粒化材料 实验采用 种改性聚丙烯纤维作为粗粒化材料 , 其性状如表 所示 。 表 , 改性聚丙烯纤维的物理性状 物理性状 型改性 聚丙烯纤维 型改性 聚丙烯纤维 ︸叮,约‘‘约单位面积质量 岁 , 透气性 , , · 最大孔径 林 纤维平均直径 “ 实验装置 粗粒化除油实验装置由水平粗粒化段和垂直重力 分离段两部分组成 见图 。 乳化食用油脂废水进人除 油装置后 , 首先流经水平段的粗粒化床 , 粗粒化后 , 油 一 一 粗粒化法处理乳化食用油脂废水的研究 刘 蓉 珠迅速长大 , 然后进人垂直油水分离段 , 凭借油和水的 密度差 , 油珠上浮 , 水由下方排出 , 达到油水分离的目 的 。 粗粒化装置采用全透明结构 , 水平段和垂直段均为 功 长 的硬质玻璃管 。 主要测试项目及方法 食用油脂测定 重量法 测定 重铬酸钾法 。 个个个 卜卜 备备备 图 , 粗粒化除油实验装置 结果与讨论 流速对处理效果的影响 流速是影响粗粒化效果的主要因素之一 , 也是工 艺操作中最容易控制的参数之一 。 在室温条件下 , 流速 对不同浓度的模拟乳化食用油脂废水粗粒化效果的影 响 , 结果见表 。 从表 可以看出 , 加大流速有利于微小油珠的碰 撞和小油珠与粗粒化材料的接触 , 提高油的去除率 。 但 流速过大 , 会使有限长度的粗粒化床不能有效地捕集 微小油珠 , 降低油的去除率 。 表 流速对模拟食用油废水粗粒化效果的影晌 粗粒化材料 流速 进水油浓度 又 进水 出水油浓度 油去除率 出水 去除率 ‘︻产门月呼︸ ⋯⋯ ﹄‘︺,‘,、︸︸丹。产。,‘浦呼,‘,、︸︸‘八,︸,才︸、一气八汽︸上月呼诵,月,月呼月呼月片 ⋯⋯ , 苦 ,了月,门声,才矛︸产八,了,了﹃了,了门产,夕﹃了八八八八八﹄汉︸月呼月片诵片月片月,妇、︸尸、﹄,‘,凡泥呼月片 ⋯⋯ 八曰﹄﹄曰 型 ,‘,山,产哎︺月, ⋯⋯ ,、曰,、﹄、凡,二︸树︸,‘月︸‘、︸亡、︼八︸八乙︸︸﹃,︸︸,山了,,‘凡‘,山,人人气、︸气月叶月片内 ⋯⋯ 八入︸︸、︺﹃、曰亡飞﹄,夕︸、曰﹄兄︺产︸产‘‘了‘矛六︸‘,产,苦内了,夕,于,月,滩什月呼月片浦叶月,﹄︸,上勺‘曰 ⋯ ︸ ,‘‘口︸︸ ⋯ ,‘气产、︺尸、︸‘︸‘‘ 型 产八曰﹄气︸曰﹃、︺产、︺产了八,八勺凡︸、︸‘孟︸峨胜二孟‘了﹄乙了‘八一戒以,,曰」内汽气︸气气、︸内嘴︶ 月片,‘月呼洲︸口 ⋯ ,‘,‘,‘气‘了,八,了只哎人矛三,‘︸﹄了司孟,几,人月孟产,‘月呼内 ⋯ ,了﹄名了了才八,八,了,,‘,,﹄ ⋯ ︸ 粗粒化材料填充量的影响 一般粗粒化材料填充量越大 , 则粗粒化效果越好 。 但粗粒化装置也会随之增大 , 降低了处理设备的利用 率 。 在流速为 士 条件下 , 不同填充量的 处理效果 , 见表 、 。 从表 和表 可以看出 , 采用 型或 型的聚丙 烯纤维作为粗粒化材料 , 无论乳化油废水中油含量是 高还是低 , 油的去除率基本上随粗粒化材料填充量的 增多而上升 , 在适当的流速下 , 乳化油废水经粗粒化 后 , 油的去除率可以达到 以上 。 表面活性剂对粗粒化效果的影响 餐饮业废水中往往含有相当高浓度的表面活性 一 一 粗粒化法处理乳化食用油脂废水的研究 刘 蓉 表 型粗粒化材料坟充一对油去除率的影晌 粗粒化材料填充量 进水油浓度 进水 出水油浓度 出水 油去除率 去除率 月呀,乙,了 ⋯ ,丈,‘,王几‘且,,, 刃 ,了,‘,‘了 ⋯ , , 少石,沙,了,了八,产,夕‘以﹄土人,上,倪︸,人口苦 ⋯ , ﹄飞乙,产哎︺气‘︸︸戈︺﹄、︶ 月,,声八石 ⋯ 八,八,︸八,月马月一︶曰,工人曰片内,︸口,片,了八乙月, 表 型粗粒化材料填充 对油去除率的影晌 粗粒化材料填充量 进水油浓度 只 进水 出水油浓度 出水 油去除率 去除率 气乙月,通,孟 ⋯ 八己,产︸‘乙一﹄、︸气、︸ ⋯ 叶艺了了产,八,护八,,‘ ⋯ , 户尹户,﹄,、﹄,,︸,气气︶气」︸上,人八飞奋气,,才八 ⋯ 了︸、︸,唯二,‘内 ,气了﹃ ⋯ 产八,八,︸己气乙,工,土 ⋯ 八八,,了,户八,︺了 呻 ‘‘心」,子一了,,产、︸尺一 ⋯ ,︸只︸,、︶,‘‘鸟‘勺‘气‘,‘人闭人‘上‘卫口口,几‘︸ ⋯ ‘‘内人气乙八产、一 剂 , 不利于油的去除 。 在进水油浓度为 和流 速为 。 的条件下 , 非离子表面活性剂对粗粒化 效果的影响 , 结果如图 所示 。 件下 , 温度对油去除效果的影响如图 。 外︵︶讲盼一米扭一 巧 温度 ︵弓听馥宋坦 表面活性剂浓度 图 温度对粗粒化效果的影响 图 表面活性剂对粗粒化效果的影响 从 图 可 以看 出 , 当表面活性剂 的含量超过 , 除油效果随水中表面活性剂浓度的增加而 大幅度下降 。 温度对粗粒化效果的影响 在进水油浓度为 , 流速为 条 由图 可见 , 在 ℃以下 , 温度的升高对油的去除 率略微有所改善 , 超过 ℃ , 温度对粗粒化的效果并无 太大的影响 。 实际餐饮废水的粗粒化处理效果 实际餐饮废水的成分要比模拟废水复杂得多 , 为 了验证模拟废水的实验结果 , 对 个餐厅的废水 , 用 型粗粒化材料 , 在流速为 士 和室温下 一 一 粗粒化法处理乳化食用油脂废水的研究 刘 蓉 除油 , 其效果如表 。 表 实际餐饮废水的粗粒化处理效果 餐饮废水的试验结果表朋 , 采用粗粒化技术能有效降 低餐饮废水中的含油量 , 并能大幅降低 的浓度 , 采用粗粒化技术作为餐饮废水的预处理 , 将有利于后 续的生化处理 。 项 目 餐厅 餐厅 颜色 进水 褐色 黄色 出水 黄色 浅黄色 进水 油浓度 出水 进水 出水 油去除率 、 浓度 进水 出水 去除率 表 数据表明 , 尽管不同的餐厅水质相差甚远 , 但 粗粒化除油的效果却十分接近 , 初步表明粗粒化技术 可用于乳化食用油脂废水的预处理 , 经粗粒化除油后 的废水再用生化处理将可达到排放标准 。 结语 粗粒化法是一项高效的油水分离技术 , 本文用 型和 型改性聚丙烯纤维作为粗粒化材料 , 均能有效 处理乳化食用油脂废水 , 某些指标显示 型比 型具 有更好的除油性能 。 用 型改性聚丙烯纤维作为粗粒化材料处理实际 参考文献 , , , 一 田代君 新 开发合扎 忆油水分离装置 , , 一 昊秋林 用膜分离从水相中除去油珠的研究 , 环境科学 , , 一 奥村宗宏 先端忆 〔、 高分子膜含利用兮为水处理技术 化 学装置 , , 一 , , , , , , , 一 , 『 , , 一 井田宏明 球型纤维忆 止 石超高速滤过 水处理技术 , , 一 一 一 , , 责任编辑 杨泽生 收稿日期 一 一 上接第 页 道处噪声从 降至 , 其频带声压 级如图 所示 。 蕊 风机房还采取了其他噪声控制 。 在开动 台 罗茨风机情况 二期工程投产后最大工况 下测量 , 风 机房内噪声平均值已降至 , 厂界噪声降至 , 低于所在区域厂界噪声限值 。 治理前 宁台理后 频率 曝气池上噪声频谱 参考文献 方丹群等 噪声控制 北京 北京出版社 , , 日 空调设备噪声研究会 , 常玉燕译 空调设备消声设计 北 京 中国建筑工业出版社 , , 一 吕玉恒等 噪声与振动设备及材料选用手册 北京 机械工业 出版社 , , 一 阳 舀忍 ” ︸别一万﹄ 图 责任编辑 钟 月华 收到修改稿 日期 一 一 一 一 , , 拜 己 , , 一 一 印 尸尸 口 , , 一 , 一 , , 一 , 君 了, 一 , , , , , , , , , , , , , , 主 主 一 , 一 一 一 一 , 跳 一 一 , , , , , 一 一