餐廚污水廠隔油池泡沫產生分析及消泡探討

唐軍 楊云 雒鑫偉

（重慶市益康環(huán)保工程有限公司 重慶 404100）

引言

餐廚垃圾是城市有機垃圾的重要組成部分之一，其主要來自居民日常家庭生活用餐、餐飲服務、單位食堂供餐以及食品加工等地的食物殘渣和廚余雜物，由于餐廚垃圾具有有機物含量、含水率、油脂含量和鹽份含量高的特點，并且容易腐壞，產生惡臭。若不及時對其有效處理，將對周圍的環(huán)境衛(wèi)生產生嚴重影響；經過妥善加工和處理后，其可轉化為新的能源，具有高有機質含量的特點使其經過各工藝嚴格處理后可作為農肥、飼料或堆肥化原料，也可產生沼氣用作燃料或發(fā)電，油脂部分則可用于制備生物燃料。相較于傳統(tǒng)的有機垃圾處理方式如分類回收、焚燒、堆肥、填埋等技術，厭氧消化（Anaerobic Digestion）技術能使餐廚垃圾中的固體有機物變?yōu)槿芙庑杂袡C物，再將蘊含在固體廢棄物中的能量轉化為可以直接利用的高品位沼氣用來燃燒或發(fā)電，以實現資源的回收利用；充分厭氧消化后殘渣含量少，性質穩(wěn)定能源化效果好；密閉的反應設備，可控制產生H2S等惡臭氣體的散發(fā)。厭氧消化極大地改善了有機廢棄物處理過程的能量平衡，在經濟上和環(huán)境上均有較大優(yōu)勢。餐廚垃圾污水處理廠的進水是餐廚垃圾漿料厭氧發(fā)酵脫水后的廢水及餐廚垃圾處理其它工序所產生廢水。這種廢水是指含脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類（礦物油、動植物油）的廢水，其具有溫度高、所含懸浮物高、含油量高、污水中所含成分復雜等問題，結合重慶當地的火鍋文化及飲食習慣，在全國餐廚垃圾污水處理中，重慶某餐廚垃圾污水處理廠來水最具代表性。

1 泡沫的形成

污水出處理中泡沫的形成是一個復雜的物理和化學過程，它是由氣相一液相（水）一微生物細胞形成的三相系統(tǒng)，污水中含有表面活性物質和絲狀細菌的過量增殖是產生生物泡沫的直接原因。我們普遍認為與泡沫有關的菌種主要有放線菌和絲狀菌，其他的菌種需要對這種特有的泡沫作基因分析。這些絲狀菌的脂類含量較高（特別是脂肪酸），比水輕，容易浮到水面上，并且形態(tài)大多呈現絲狀或枝狀，比表面積較大，易形成粘稠狀網，在微生物發(fā)酵產生氣體的作用下，上浮到隔油沉淀池表面。

2 案例分析

重慶某餐廚垃圾污水處理廠設計規(guī)模為1250立方/天，來水是餐廚垃圾漿料厭氧發(fā)酵脫水后的廢水及餐廚垃圾處理其它工序所產生廢水，處理工藝為“格柵+隔油沉淀+調節(jié)池+混凝氣浮+UVHSB水解裝置+生化處理+超濾裝置”。其隔油沉淀池經常出現脂狀、暗褐色的泡沫，并且不斷膨脹，經常出現泡沫外溢，堵塞隔油池出水口的現象，嚴重影響污水處理廠的正常運行；同時，大量泡沫夾雜著懸浮雜質混合在水中、積聚，造成污水中有機物濃度和懸浮物升高；長期集聚產生惡臭或不良有害氣體，嚴重污染環(huán)境。

3 隔油沉淀池泡沫產生原因分析

3.1 泡沫產生的形式

常規(guī)污水處理中泡沫的產生一般分為三種：（1）化學泡沫。化學泡沫是由于在氣體曝氣或者攪拌器攪拌的作用下，污水中的洗滌劑以及一些表面活性物質融入氣體形成的，一般呈茶褐色。（2）反硝化泡沫。產生于硝化池，曝氣池中有硝化反應發(fā)生，則在沉淀或曝氣不足的地方發(fā)生反硝化作用，產生的氮氣等氣泡帶動部分污泥上浮產生反硝化泡沫。（3）生物泡沫。普遍認為，生物泡沫是由于池體中絲狀菌的過量增殖而引起的，油類物質容易誘發(fā)諾卡氏菌導致的生物泡沫。

3.2 餐廚污水泡沫產生原因

經分析對于餐廚污水起泡沫的原因有以下三種：（1）由于污水中含有一些表面活性物質，易引起表面泡沫。（2）生物泡沫由于絲狀微生物的異常生長，與氣泡、絮體顆?；旌隙傻呐菽?，具有穩(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點。（3）由于厭氧罐前段厭氧發(fā)酵不完全，厭氧發(fā)酵脫水后的廢水排入到污水廠后在適宜的溫度、pH等外部條件滿足的情況下，廢水繼續(xù)發(fā)酵產生CO2、CH4等氣體，氣體在上升的過程中與污水中的表面活性物質結合，產生泡沫。

4 泡沫消除方法

4.1 常規(guī)泡沫消除及抑制方法

常用的泡沫消除方法有以下幾個方面：（1）噴灑水。這是最常用的泡沫消除方法。通過將浮在水面的泡沫用水流或水珠將其打碎，而打散的污泥微粒一部分重新恢復沉降性，但是絲狀細菌仍存在于污水混合液中，在適宜的條件下仍會產生泡沫，所以其不能根本消除泡沫。（2）投加消泡劑。可以采用具有強氧化性的消泡劑、殺菌劑和泡沫抑制劑，抑制泡沫的生長。如向產生泡沫的污水中投加氯、臭氧和過氧化物等；還可以利用聚乙二醇、硅酮生產的藥劑；以及含硅和聚醚的消泡劑等。投加藥劑僅僅能夠降低泡沫的增長，卻不能從根本上消除泡沫的形成，而使用藥劑不但對污水中的活性污泥普遍存在負作用，過量或藥劑使用不當，會大量殺死生化池活性污泥中的絮狀菌數量及生物總量。（3）機械消泡法。該方法采用電動機帶動葉輪高速旋轉時，形成負壓，生化池表面上的泡沫被吸入消泡箱內，從而達到消除泡沫的目的。本方法不需要投加任何藥劑、使用方便、沒有二次污染，但是此種方法需要在池體中增加大功率的攪拌器，耗電量增高，對于小型的污水廠比較實用，對于大池體的改造來說比較困難。

5 餐廚泡沫消除及控制措施

目前國內外對于餐廚垃圾污水處理廠隔油沉淀池的泡沫產生及去除研究很少，對于隔油沉淀池消泡的方法一般常用的是物理方法和化學方法進行消泡。黑石子餐廚垃圾污水處理廠對隔油沉淀池的泡沫的消除也同時用兩種方法在不斷的嘗試。

5.1 物理方法

噴灑的水流或水霧能打碎浮在污水表面的氣泡，從而減少泡沫增長，但不能根本消除泡沫，一旦停止加水，泡沫又大量產生，消泡效果很不理想；物理的方法還包括將泡沫引流至污泥池，直接用離心脫水機進行脫水進行脫水，只是此種方法占用了污泥池的容積，影響了污水廠生化段的排泥條件，同時增加了離心脫水機的負荷，只能算是泡沫引流的一種，也不能徹底消除泡沫。此種方法大大增加了自來水的用量，也增加了污水廠的水量

5.2 化學方法

投加消泡劑或殺菌劑，把消泡劑投加于進水口或池體中，其通過吸附污水中表面活性劑及表面活性物質，新的穩(wěn)定泡沫難以大量生成，而在水面上的泡沫層由于水面紊動，泡沫受剪切力作用不斷破碎，表面泡沫水膜由于水分不斷蒸發(fā)，泡沫不斷破碎，泡沫層也逐漸消失。但是常規(guī)的消泡劑很難起到消除油脂性泡沫的作用，需要根據具體泡沫的成分選擇合適的消泡劑，并且對于所投加消泡劑的有效成分也沒有固定，消泡劑的投加比例也不固定，基本上都是靠現場實驗確定，所以尋找合適的消泡劑成為消除餐廚垃圾的污水泡沫的關鍵。

5.3 其他方法

其他方法如投加消毒劑、投加鹽酸、片堿、絮凝劑等都對此種泡沫無太大的消除作用。

結語

厭氧發(fā)酵后的餐廚垃圾污水是一個困擾污水廠正常運行的頑疾，控制隔油沉淀池的泡沫產生一方面要加強餐廚廠厭氧發(fā)酵罐的各項指標的監(jiān)控，避免厭氧發(fā)酵未完全的漿液進入污水處理廠，造成二次發(fā)酵產生泡沫；另一方面要投加消泡效果顯著的消泡劑，采取泡沫消除的措施，這就包括增加消泡劑投加系統(tǒng)，預防和控制泡沫的擴散。