餐饮行业污水处理设备

摘 要：随着餐饮服务业的发展，地下餐饮废水的处理和排放难题越来越受到国内学者、专家、产业设计者的关注。而现阶段用来解决此类问题的油水分离设备存在隔油效果差、自动化程度低、密封性差、工业化设计程度不高、运输通道受限等缺陷。本文将总体介绍设备的发展现状，总结设备运行中的问题，提出油水分离设备发展设计思路，以供探讨。

1、油水分离技术发展状况

针对厨房餐饮废水的预处理，传统的方式是建造隔油池，包括平流隔油池（API）、斜板隔油池（PPI）、波纹斜板隔油池（CPI）等类型。隔油池用于职工食堂、营业餐厅的厨房等需要清除油污的室外排水管道上，为了便于经常清除隔油池内隔板上的油污设置了活动钢盖板。隔油池分砖砌池和钢筋混凝土池两类，砖砌池和钢筋混凝土池均按无覆土和有覆土两种情况，且均不考虑过车；砖砌池按无地下水设计。隔油池有四种型号，按设计秒流量选用。

随着第三产业的发展，商业综合体建筑应声而起，在室外大肆设置隔油池已违背节约占地的宗旨，餐饮废水产生量越大，所需建造的隔油池容积越大，室内外占地面积就越大。在此需求下，隔油器专用设备取代隔油池功能开始在全国餐饮服务业场所应用。

隔油池是一种建筑结构，隔油效果不错，但是占地面积偏大，而隔油器，就是将餐饮含油废水中的杂质、油、水分离的一种专用设备。如果是处理含有污水量特别大的情况下，使用隔油池效果会更好，但是如果是污水量较小的情况下，隔油器的安装则是更加便捷，更加方便的。

隔油器适用于宾馆、饭店、食堂等厨房和食品加工场油污及其他含油废水的处理。包含地上式隔油器、地上式带滤芯隔油器、地上式自动刮油隔油器、地上式自动刮油带气浮隔油器、悬挂式隔油器、悬挂式自动刮油带滤芯隔油器、集中式隔油器等，其技术参数要求如下:

⑴废水流量按设计秒流量计；

⑵流速≤0.005m/s；

⑶停留时间为2 ~10min；

⑷存油部分容积不小于隔油器有效容积的25%。

日常使用时，必须按实际情况定时清理隔油器内的杂物及油脂。间隔时间应根据实际情况综合确定或按以下规定执行：杂物~24h，油脂~24h，彻底清理~1周[3]。

自从隔油池设备化，升级为隔油器之后，维护管理、周边污染、室外占地等问题得到了有效的改进、改善与避免，获得了较大的经济效益与社会效益。隔油器在实际使用过程中也存在一些问题，如：餐饮废水中垃圾在固液分离区内堆积阻塞及垃圾含水率高、油水分离区浮油易凝结及设备维修维护不便的问题等。为了更进一步提高隔油器的技术水平，更方便的运行管理和维护、维修，2014年住建部还特对原标准《餐饮废水隔油器》CJ/T 295-2008进行了修订。同时，国外的油水分离器也开始在国内高档餐饮场所应用，此时的技术原理普遍采用重力密度差物理方法，将餐饮废水中的油脂与废水分离，避免油脂堵塞排污管道。

随着城市发展，商业综合体建筑群拔地而起，而随之配套的餐饮服务业占有重要的位置，面对其产生的餐饮废水，国内设计师针对国情尝试了许多有效的方法，同时也存在室外隔油池占地、地上安装隔油器无空间、地下室设置隔油池和潜污泵提升弊病多等问题，解决地下餐饮废水或将地上餐饮引入到地下室设备间排放的隔油提升一体化设备得到广泛应用。2013年住建部还颁布实施了《隔油提升一体化设备》CJ/T 410-2012行业标准，填补了中国地下餐饮废水处理专用设备行业的一个空白，对于地下空间应用和地下餐饮废水的处理提供了必要的技术和设备保障，为日益快速发展的新城镇化建设提供了积极的推动作用，同时将为行业健康、有序地发展产生积极的影响。此类设备运行两年多时间，发现国内餐饮废水的复杂性、厨房排水的不确定性、设备维护清理不及时、手动操作的局限性等问题存在，一种能自动将餐饮废水中的大颗粒杂物、油脂、残渣与废水分离收集的设备开始设计并广泛应用。各类全自动隔油提升设备广泛推向市场，废水中的杂物首先被自动拦截归集至垃圾桶，浮油、浮渣被自动隔离归集至集油桶，残渣沉积定期排放，预处理后废水中动植物油脂含量低于100 mg/L，通过水泵压力提升排放至地上污水检查井流入市政污水管网。有效地解决了餐饮废水堵塞污水管道、管理维护复杂、杂物不清理堵塞导致设备溢水、油脂凝结难以排出、残渣堆积堵塞内部水流管道等问题，目前此类设备成为市场的主流设计。餐饮行业污水处理设备

与此同时，一些关于餐饮废水油脂降解技术的工艺原理方法，如负离子、臭氧、活性离子、超声波等得到了大量的试验研究，进而为高活性离子技术在各种油污废水处理中的广泛应用提供科学依据。利用负离子通入水中产生的高活性物质，对餐厨油污废水进行处理，研究结果表明，处理8 h后的餐厨油污废水pH值达到6.0左右，CODcr的去除率达到了40％，氨氮、总氮、总磷的质量浓度分别为18.78、19.98、3.26mg/L，达到了GB 8978-1996《污水综合排放标准》的三级排放标准的要求。负离子于水中所形成的高活性物质能够使油污废水中的大分子有机物得到有效降解[4]。

本文在编写前全面分析和研究了国内外油水分离设备的现状，并与有关研究机构和专家学者进行了广泛的技术交流，最终对现阶段设备使用状况与未来研究方向进行探讨，有效解决地下餐饮废水油水分离与提升排放的难题

2 油水分离设备使用中存在的问题

油水分离设备若使用不当或存有故障，极易影响周边环境，引发排水故障，国内调查发现普遍存在以下问题：

⑴ 由于油脂与洗涤液化合并与废水中的杂物粘结，漂浮油的的状态一般为较为粘稠的泡沫状，停留一定时间后会皂化变质，导致排油、清理都较为困难。

⑵ 含油污水中的其它形态油脂，与其中的杂物粘结后，形成油块沉积到箱体底部，导致内部结构通流部分堵塞、冒水。（此现象会被误认为是前端杂物滤网及后端排水管堵塞）。

⑶ 餐饮废水中有机物及油脂含量较高，由于排水时间集中而非工作时间箱体内污水停留时间较长，极容易变质，滋生细菌并产生恶臭。

⑷ 由于使用地点分散、每天产生的油脂量相对较少、统一收集的成本及难度较大，分离出的油脂容易成为“地沟油”。

⑸ 如不经过另外的污水处理设备，无法达到排水标准。

⑹ 脂肪酸异味重，污染环境，影响居民健康，影响商业氛围。

⑺ 手动清理不及时，设备管理维护差，很难保证设备设计要求的条件下正常运行，导致溢水、堵塞等状况出现。

⑻ 排泥功能不够强，易造成污泥沉积难以排除。

⑼ 密度差物理分离的原理，只能对上部浮油有效果，对于废水中的乳化油和溶解油很难去除，提升箱侧壁、浮球会粘附油脂，影响出水水质，提高故障率，影响浮球与水泵的运行，安全隐患大。

⑽ 设备运转过程中，自动化部件间工艺联动设计上与提升泵关联不合理，提升泵自动启停受液位浮球关联较大，若浮球故障，则会出现设备无法正常运转。

⑾ 餐饮废水的油水分离技术虽然种类较多，但各种技术都有其局限性。目前物理和化学分离技术比较成熟且应用广泛；物理化学和生物化学分离技术虽然面临较多的技术难点，但仍具有很大的发展前景。在实际应用中，应根据餐饮废水中油分子的存在形式改进分离技术，在物理和化学分离技术的基础上采用多级处理工艺，以达到满意的油水分离效果[5]。

3 油水分离设备未来研究方向探讨

餐饮废水杂物对系统运转的影响，细渣、饭粒等小颗粒杂物的处置，细渣污泥长期沉积对餐饮油水分离效果的影响，自动化部件工艺联控，以及整体装配的贴合程度等问题，必然导致部分功能运转过程中出现一些问题，现就国内油水分离设备未来研究考虑的因素做如下探讨：

3.1杂物分离与去除系统

油污废水中除含有以浮油、乳化油、以及溶解性油等形式存在的油脂类物质外，还含有大量的悬浮物质，易堵塞排水管网[6]。餐饮废水排水性质导致排水量不确定，水质成分复杂，油脂、杂物含量多，前端设置的格栅会因这些因素影响而导致杂物分离效果不佳，安全隐患大等问题；设备运行过程中，杂物自动分离归集模块如果底部网孔被堵塞，那么会出现部分废水随绞龙部件进入垃圾桶，导致垃圾桶满溢的问题；设计中为降低堵塞故障率，增设毛刷类特殊材料，与绞龙连接运转，清扫格栅四周网孔，若内部绞龙与格栅筒体网孔间隙设计不合理，则会出现间隙过大，杂物漏出且清扫不到网孔极易造成堵塞；间隙过小，运转噪音大，损坏毛刷等问题。因此，杂物分离与去除系统须考虑以下内容：

1. 杂物颗粒大小与截留孔径的贴合设计；

2. 杂物堵塞截留孔的解决思路；

3. 杂物类别对系统运转的影响；

4. 间隙补偿关键技术的建立；

5. 稳定运转与进水联控关系的建立。

3.2 油水分离与去除系统

油水分离与去除系统做为油水分离设备的核心功能区域，其设计考虑的内容对油水分离的效果影响较大，总结起来主要有：

1. 油水自动分离工艺原理的建立；

2. 影响餐饮废水与动植物油脂分离效果的因素；

3. 水力停留时间设定与流体形态控制；

4. 排油方式的选择原则，油脂收集转运系统构建；

5. 油脂在废水中的各形态分析，废水中乳化油去除原理方法的建立；

6. 油脂降解技术（如臭氧、负离子、活性离子等）的试验性研究；

7. 稳定运转与进水联控关系的建立。

3.3污泥排出与处置系统

油水分离设备运转一段时间，箱底部会沉积大量细渣，如：饭粒、碎骨头、鱼刺及腐化物质等，不排出则会减少箱体有效容积，影响水力停留时间，严重的会造成出水流通管道堵塞。采用人工定期排放，涉及人为因素，实际达不到及时清理的效果，所以应采用自动化排出。因油水分离设备多数安装在地下负层，采用人工定期排出收集，含水率大，不脱水搬运劳动强度大、运输成本高，本文依据油水分离设备运行的现状，提出以下研究思路，以最终实现细渣污泥减量化、再利用、资源化的设计运行要求。

1. 细渣、饭粒等小颗粒杂物形态分析与处置设计；

2. 评价污泥长期沉积对餐饮油水分离效果的影响；

3. 污泥的存在形式与水体流态混合后的分析判断；

4. 排泥方式的选择原则，污泥排出点的选择，收集与转运系统构建；

5. 污泥减量化处置技术的试验性研究；

6. 稳定运转与进水联控关系的建立。

3.4智慧型控制系统

随着以人工操作为主的油水分离设备逐渐淡出市场，以全自动运行、人工维护管理为辅的自动化设备被广泛应用，其元器件控制方式也将升级为智能化控制，包含各种保护、故障提醒、人性化识别操作、可监可视等，融入互联网、物联网，未来智能化控制方式也将升级为智慧型控制，本文提出以下内容供探讨：

1. 自动化部件工艺联控；

2. 运转可监控、操作可远程、维护可观测；

3. 探测油层界面、介质分层、水流、液位传感元件等与整机控制系统的结合；

4. 人机对话识别与操作，智慧型控制概念的提出与实现；

5. 互联网+工业设备进行深度融合，创造新的发展生态；

6. 互联网+智慧：云计算、大数据、人工智能，融入“中国制造2025”。餐饮行业污水处理设备

以上分析探讨的部分内容在现阶段全自动油水分离设备上已有考虑和设计，充分体现了本文在设计前期对各类问题的搜集、分析、攻关解决等成熟程度，力求油水分离设备能在实际应用中更加安全、可靠、先进。

4 结论

现阶段国内针对餐饮废水预处理排放问题，基本实现设备化，由先前的取代隔油池功能，不断发展成为具有人性化、自动化、智能化的油水分离设备，设备本身也在升级换代。油水分离设备使用场合存在特殊性、复杂性、不确定性等因素影响，其设计与应用需要大量实例验证，此类设备做为建筑给排水领域的关键处理设备，必须符合技术先进、安全可靠、经济适用、功能宜人、节能环保等中国建筑给水排水设备技术创新要点。