餐飲油水分離系統(tǒng)的設(shè)計與施工探討

陳閏節(jié)，撒世忠

（1無錫海岸新城投資有限公司，江蘇 無錫 214000；2無錫市政設(shè)計研究院有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 前言

隨著城市化進程的加快推進，餐飲服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。餐飲業(yè)態(tài)在百貨商店、超市、便利店、零售店、教育培訓(xùn)等業(yè)態(tài)中占有重要的地位。各類餐飲服務(wù)業(yè)的數(shù)量與日俱增，餐飲廢水的排放量逐年上升。含食用油脂的廢水排放時，隨著水溫降低，污水挾帶的油脂顆粒便開始凝固，并附著在管道上，逐漸縮小管道截面，最后完全堵塞管道。因此，餐飲廢水必須經(jīng)過除油設(shè)備處理達標(biāo)以后，才能排入市政污水管網(wǎng)中。餐飲廢水的處理成為大中型美食街及大型商場、城市綜合體中的餐飲店鋪必須關(guān)注的問題。

1 餐飲廢水的來源、處理方法與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 餐飲廢水的來源與廢物分析

餐飲廢水主要來源于廚房的灶臺水、蔬菜與生熟食清洗水、鍋碗瓢盆清洗水、油煙機清洗水。廢水中主要廢物為：①動植物油脂，比重比水輕，廢水靜置后會漂浮于廢水上部，屬于廢水中必須分離的油脂；②米飯、細碎食品等污泥，比重比水重，廢水靜置后會沉淀在廢水底部，屬于廢水中必須去除的泥渣；③大菜葉、骨頭、魚刺、大塊食品等雜物，屬于廢水中必須攔截的固體。

1.2 含油廢水的處理方法

含油廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。這三種方法的側(cè)重點不同，物理法與化學(xué)法主要是去除廢水中的油類物質(zhì)，而生物法主要是去除廢水中高濃度的有機物質(zhì)。重力分離法作為一種簡便的物理除油方法，因其結(jié)構(gòu)與工藝簡單、操作方便、無二次污染等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于商場、酒店、單位食堂等餐飲場所。國內(nèi)市場上的餐飲廢水隔油器較多采用重力分離法處理含油廢水，去除廢水中的油脂和固體顆粒物，以實現(xiàn)油脂、殘渣和泥渣的分離，以減少油脂和固體殘渣對管道的堵塞幾率，廢水中高濃度的BOD和COD由城市污水處理廠進行深化處理。

1.3 相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前國家已出臺了關(guān)于餐飲隔油器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即《隔油提升一體化設(shè)備》（CJT410-2012）和《餐飲廢水隔油器》（CJT295-2015），兩標(biāo)準(zhǔn)均從隔油器的處理工藝、結(jié)構(gòu)形式、使用條件、性能要求等方面提出了具體的技術(shù)要求。市場上各隔油器因處理工藝的不同，處理效果各異，其出水的懸浮物濃度和動植物油脂含量的最高限值應(yīng)滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)的C級標(biāo)準(zhǔn)的要求，即懸浮物(SS)不大于300 mg/L，動植物油不大于100 mg/L。

2 油水分離設(shè)備的原理與形式選擇

2.1 油水分離設(shè)備的工作原理

油水分離設(shè)備（隔油器）是借助油的密度小于水的密度及油水不相溶的原理，產(chǎn)生油水分層，從而實現(xiàn)油水分離的裝置。國內(nèi)現(xiàn)有油水分離設(shè)備中，主要由以下部分組成：固液分離區(qū)，油水分離區(qū)、浮油收集裝置、殘渣濃縮裝置、集油桶、集渣桶和廢水提升區(qū)，同時輔助電加熱和氣浮工藝，其工作原理如圖1所示。固液分離區(qū)主要采用濾渣網(wǎng)阻隔廢水中的殘渣流入油水分離區(qū)；油水分離區(qū)主要采用重力分離法，并輔助采取傳動鏈條動力裝置刮油、電加熱裝置加熱凝固油脂、微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生氣泡等工藝加速促進油水分離。廢水提升區(qū)主要是將渣和油分離以后的無油廢水壓力提升至室外。

圖1 油水分離設(shè)備工作原理圖

2.2 油水分離設(shè)備的形式選擇

根據(jù)餐飲廢水處理量的大小，可以選擇采用局部式或集中式處理的方式，排水量不大于10.8m/h時采用簡易廚下型隔油器，否則采用集中式處理的隔油器。大型商場、賓館、酒店內(nèi)的餐飲廢水宜采用局部與集中處理相結(jié)合的方式。油水分離設(shè)備的形式主要有廚下型、地上型、地埋型，其形式比較見表1。

油水分離設(shè)備形式比較表 表1

3 油水分離系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 油水分離設(shè)備處理流量的計算

油水分離設(shè)備的處理流量按排水設(shè)計秒流量計算。在餐飲店鋪的廚具類別、數(shù)量確定的情況下，判定餐飲建筑所屬用水類別，是屬于用水密集型（如職工食堂、營業(yè)餐廳的廚房）還是用水分散型（如賓館、商場、辦公樓），再精確計算廚房排水系統(tǒng)的設(shè)計秒流量。但在實際工程中，設(shè)計院在進行施工圖設(shè)計時，餐飲店鋪的廚具類別與數(shù)量尚未確定，無法精確計算，此時開發(fā)商應(yīng)與招商部門共同確定整個商業(yè)的餐飲落位，即確定哪些店鋪為餐飲店鋪及餐飲店鋪的面積，作為設(shè)計院確定設(shè)備間與油水分離設(shè)備初步選型的計算依據(jù)，待廚具布置完成后再對選型的結(jié)果復(fù)核。在已知用餐類型和用餐人數(shù)或餐廳面積時，采用如下公式進行計算，表2和表3中的數(shù)據(jù)為計算時參考數(shù)據(jù)。公式中的餐廳使用面積，可根據(jù)餐飲商鋪的套內(nèi)建筑面積和餐廚比來計算，隨著技術(shù)進步，廚房設(shè)備、市場供求、物流方式等發(fā)生了較大的變化，餐廚比有減小趨勢，就餐館、快餐店和飲食店而言餐廚比最大值范圍約介于 1：0.33～1：0.5 之間，計算時根據(jù)實際需要取值。

餐飲業(yè)設(shè)計水量計算參數(shù)表 表2

用餐區(qū)域每座最小使用面積表 表3

式中：Q、Q—小時處理水量（m/h）；

N—餐廳的用餐人數(shù)（人）；

t— 用餐歷時,取4h；

S—餐廳、飲食廳的使用面積（m）；

S—餐廳、飲食廳每個座位最小使用面積（m）；

γ—用水量南北地區(qū)差異系數(shù)，取1.0～1.2。

當(dāng)用餐類型未知，就餐人數(shù)不確定的情況下，排水量可參照餐廳建筑面積進行計算，每平方米餐廳建筑面積，每天排水量可按0.040～0.120m計算。按面積法計算的排水流量有一定的偏差，宜取中間值或最大值估算，設(shè)備選型宜適當(dāng)偏大，為餐飲業(yè)態(tài)的調(diào)整留下恰當(dāng)?shù)淖儞Q空間。

3.2 油水分離設(shè)備的布置

有地下室的商業(yè)建筑，油水分離設(shè)備應(yīng)布置于商業(yè)利用價值低的位置，以不占用車庫和可利用空間為原則。設(shè)備宜靠近排水總立管周邊布置，以縮小進水管長度提高廢水收集效率。經(jīng)過選型的設(shè)備體積不宜太大，否則不利于現(xiàn)場靈活安裝，建議選用的設(shè)備處理負(fù)荷以不超過35m/h為宜。另外，應(yīng)校核設(shè)備含水自重對結(jié)構(gòu)荷載的影響，承載力不夠時應(yīng)采取加固處理措施。

3.3 排水立管的設(shè)計及布置

排水立管的布置與廢水收集是油水分離處理的前提和必要條件。一般將上下垂直對應(yīng)空間的不同樓層的餐飲排水設(shè)計為一個排水系統(tǒng)，排水匯集后接入一個處理設(shè)備，排水橫支管最長不宜超過10m，以免管道過長引起排水不暢和水封的破壞。餐飲商鋪的廚房一般布置在后場區(qū)域，排水立管應(yīng)靠立柱或墻布置在這些區(qū)域，其他有排水需求的區(qū)域（如超市的面包房、生鮮區(qū)）也應(yīng)適當(dāng)零星布置。為防止油脂凝固堵塞管道減小管道截面，排水立管的管徑不應(yīng)小于DN150，每層應(yīng)預(yù)留不小于DN100的三通接駁口，該接口的位置應(yīng)綜合考慮梁底標(biāo)高、排水方向、排水坡度等因素合理設(shè)置。

4 工程招商對設(shè)備選型的影響

4.1 工程招商影響設(shè)備選型計算

隨著商業(yè)經(jīng)營策略和管理模式的調(diào)整，餐飲店鋪所在位置、面積、業(yè)態(tài)形式會發(fā)生相應(yīng)的變化。工程招商宜在設(shè)計階段參與工程開發(fā)建設(shè)，并確定商業(yè)的業(yè)態(tài)形式、餐飲面積、餐飲類型，為排水流量的計算和設(shè)備的選型提供技術(shù)支持。如果缺乏相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將不利于設(shè)備的選型計算。

4.2 工程改造實例分析

圖2 油水分離設(shè)備構(gòu)造圖

5 附屬設(shè)施的設(shè)計與要求

5.1 設(shè)備間的布置與設(shè)計

位于建筑物內(nèi)的隔油設(shè)備，應(yīng)放置于專用的設(shè)備間內(nèi)，以減少異味氣體對室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生的影響。設(shè)備間的布置應(yīng)遵循如下原則。

①設(shè)備間的面積。考慮后期渣桶和油桶的擺放及設(shè)備維護空間，設(shè)備間的面積建議不宜小于15m，寬度不宜小于3m，長度不宜小于5m。

②基礎(chǔ)的承載力。當(dāng)設(shè)備基礎(chǔ)位于樓板上時，應(yīng)直接落在承重板上。當(dāng)基礎(chǔ)位于地面上時，地基承載能力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于120kPa，達不到要求時應(yīng)采取地基加固處理措施。

③排水溝的設(shè)置。設(shè)備間內(nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝，以便及時將設(shè)備清洗和溢流時的積水排走。排水溝寬度不宜小于150mm，并配置承重鑄鐵格柵蓋板。

④門的設(shè)置。設(shè)備間的門宜為雙開門且為乙級防火門，考慮檢修配件的尺寸等因素，門的寬度不宜小于1.5m，門的開啟方向不宜影響地庫車輛的通行，盡量不要朝車道方向開啟，以減少不必要的安全事故發(fā)生。

5.2 機電管線的設(shè)計與要求

5.2.1 給水沖洗管的設(shè)計

設(shè)備間內(nèi)應(yīng)設(shè)置DN25給水管，預(yù)留的沖洗水龍頭安裝高度距地宜為1.0m～1.2m。如果有反沖洗要求的設(shè)備還要預(yù)留反沖洗給水接口。有中水或雨水回用系統(tǒng)的建筑，可將中水或雨水作為設(shè)備沖洗的水源，以節(jié)約用水。

5.2.2 進水管、超越管及閥門的設(shè)計

設(shè)備的進水管宜為DN200管，進、出水管之間應(yīng)設(shè)超越管，進水管和超越管上應(yīng)設(shè)置明桿閘閥，其作用主要是便于后期更換設(shè)備內(nèi)水泵或配件。明桿閘閥不易堵塞但占空間，而暗桿閘閥易堵塞不占空間。如果安裝空間允許，宜優(yōu)選明桿閘閥。

5.2.3 通氣管的預(yù)留設(shè)計

應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計通氣管路由，地下室各設(shè)備間內(nèi)的通氣管宜預(yù)留DN50接口，可就近3～4個油水分離設(shè)備共用一根DN100通氣總管接至屋面或室外。

5.2.4 強電的預(yù)留設(shè)計

根據(jù)處理工藝的不同，設(shè)備本身用電量主要包括電加熱裝置、刮油電機、曝氣機、空壓機、反沖洗水泵、潛污泵等。預(yù)留配電箱的用電量除考慮設(shè)備本身的用電量以外，還要考慮設(shè)備間附屬的排風(fēng)機、照明燈具等設(shè)備用電量。一般設(shè)計院估算的用電量會與最后建設(shè)方采購設(shè)備的用電量有差異，設(shè)計時需要按照最大用電量進行估算并留有余量，以提高建設(shè)方采購設(shè)備的靈活性。由于餐飲業(yè)態(tài)的不確定性，上級配電箱中應(yīng)預(yù)留備用回路，以應(yīng)對后期因招商變動導(dǎo)致隔油設(shè)備擴建的需要。

5.2.5 通風(fēng)管的預(yù)留設(shè)計

由于污水在一定的停留時間內(nèi)會發(fā)酵產(chǎn)生有害氣體，因此設(shè)備間必須封閉，但異味氣體仍會從門縫、防火閥、地溝溢出，如果不將異味氣體及時排走，會影響商場地下室的空氣品質(zhì)并嚴(yán)重降低購物中心的整體形象，且工作人員進入該設(shè)備用房清理時會難以忍受惡臭的氣味。在設(shè)計之初應(yīng)考慮設(shè)備間內(nèi)的排風(fēng)量，通風(fēng)換氣次數(shù)不宜小于12～15次/h，并規(guī)劃預(yù)留通風(fēng)支管接口，風(fēng)管匯總后單獨排至屋頂或室外，該風(fēng)管應(yīng)專管專用，不應(yīng)與其他廚房排油煙風(fēng)管、消防排煙風(fēng)管合用。設(shè)備間的墻上應(yīng)設(shè)置進風(fēng)口，并設(shè)置70℃防火閥，以保持設(shè)備間風(fēng)量平衡。如圖3所示，某商業(yè)街地下室各隔油間均設(shè)置通風(fēng)管且排風(fēng)機的遠程控制接入BAS樓宇控制系統(tǒng)。

圖3 隔油間排風(fēng)系統(tǒng)圖

5.2.6 弱電BA接口的預(yù)留設(shè)計

BA接口的預(yù)留基于以下兩方面考慮，首先是油水分離設(shè)備自帶控制箱，在設(shè)備采購時應(yīng)告知廠家預(yù)留BA接口，以便于后期數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設(shè)備的運行、啟停、故障等狀態(tài)。其次是排風(fēng)機的控制箱宜預(yù)留BA接口，以便于遠程啟停風(fēng)機，及時通風(fēng)換氣，提升設(shè)備間內(nèi)的運行環(huán)境與物業(yè)管理效率。

6 相關(guān)問題的探討

在工程實施及物業(yè)運營管理的過程中，還應(yīng)注意以下細節(jié)問題，以提高設(shè)備及附屬設(shè)施的可操作性、美觀性和實用性。

6.1 設(shè)備的安裝與土建的配合

因設(shè)備尺寸大于設(shè)備間門的尺寸，為避免安裝設(shè)備時出現(xiàn)砸墻的現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)備間分隔墻砌筑時可預(yù)留一面或兩面墻不砌筑，待后期設(shè)備安裝就位后，再砌墻封閉設(shè)備間。

6.2 管線與橋架的布置

除油設(shè)備及附屬設(shè)施既要滿足功能需求又要兼顧外在美觀。管線與橋架的安裝不能影響油桶和渣桶的擺放，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃合理布置。所有設(shè)備至控制箱之間的電源線和信號線應(yīng)采用線管或橋架敷設(shè)，泄水管與溢水管應(yīng)安裝到位并接入排水溝內(nèi)。

6.3 輔泵揚程的優(yōu)化

市面上的地埋式隔油設(shè)備配套的輔泵揚程偏小，先將集水坑內(nèi)積水抽至設(shè)備內(nèi)，再由污水主泵提升至室外。設(shè)備廠家應(yīng)加大輔泵揚程，將坑內(nèi)積水直接提升至室外，不宜提升至設(shè)備內(nèi)，以減小主泵處理負(fù)荷。

6.4 登高爬梯的配備

油水分離設(shè)備高度一般為2m以上，大于成年人身高，應(yīng)制作安裝登高爬梯附在設(shè)備旁，有助于進水口濾渣網(wǎng)清理和維護管理，提高工作效率。

6.5 設(shè)備間的保潔清洗

設(shè)備間衛(wèi)生環(huán)境臟亂差，為便于后期保潔清洗，在設(shè)備間內(nèi)墻四周宜鋪貼高度為1.2m左右的墻磚，外觀整潔大方又便于物業(yè)維護管理。

7 結(jié)語

餐飲油水分離設(shè)備貫穿于工程設(shè)計、施工、驗收與物業(yè)管理維護的全生命周期，工程建設(shè)與設(shè)計人員應(yīng)在工程規(guī)劃設(shè)計階段合理規(guī)劃與布局，從使用和管理者角度考慮問題，以提升建設(shè)和管理水平。油水分離器設(shè)備生產(chǎn)商，應(yīng)需要在提升產(chǎn)品除油率和除渣率、提高產(chǎn)品智能化和信息化方面下功夫，減少地溝油對社會的危害，以提高行業(yè)技術(shù)水平。