餐厨垃圾在处理过程中会产生大量高浓度有机废水,主要来源于垃圾自带水、压榨液及设备冲洗水等。这类废水成分复杂,兼具高有机物、高油脂、高氨氮和高盐分等特征,若不经有效处理直接排放,将对市政管网和水环境造成严重负担。
餐厨垃圾在处理过程中会产生大量高浓度有机废水,主要来源于垃圾自带水、压榨液及设备冲洗水等。这类废水成分复杂,兼具高有机物、高油脂、高氨氮和高盐分等特征,若不经有效处理直接排放,将对市政管网和水环境造成严重负担。
水质特征方面,餐厨垃圾废水具有几个显著特点:一是有机污染物浓度极高,COD通常在40000~100000mg/L之间,BOD₅在10000~60000mg/L之间,含蛋白质、脂肪酸、多糖等大分子有机物;二是氨氮和总氮浓度高,NH₃-N一般超过1000mg/L,TN超过1500mg/L,这是后续脱氮处理的难点所在;三是油脂含量大,残留动植物油达3%~8%,油水分离后含固量仍有5%10%;四是含盐量高,以NaCl为主的总盐浓度超过6000mg/L,对生化系统产生一定抑制。此外,该废水可生化性较好,B/C比一般在0.40.6之间,这为生物处理提供了有利条件。
工艺路线方面,单一处理方法难以实现达标排放,目前工程上普遍采用“预处理+厌氧+脱氮+深度处理”的组合工艺。
预处理阶段以固液分离和除油为核心。通过格栅、隔油沉淀、气浮等单元去除大量悬浮物和动植物油。实际工程中,南京某生活垃圾转运站项目的预处理段对悬浮物、动植物油、总磷的去除率分别达到92.4%、88.1%和87.9%。部分项目还引入破乳混凝装置,针对乳化油进行破乳分离,进一步降低后续生化系统负荷。
厌氧处理是高浓度有机废水降解的关键环节。UASB反应器应用最为广泛,经预处理的餐厨废水在负荷为10.8kg/(m³·d)时,产气率可达0.548m³/kg,兼具污染物去除和能源回收的双重效益。实际运行中,两级厌氧串联工艺可将COD去除率提升至85%以上。对于氨氮浓度特别高的废水,可在厌氧后增设磷酸铵镁反应器进行鸟粪石结晶回收,同步去除氨氮和总磷。
脱氮环节通常采用A/O或两级A/O工艺,通过硝化-反硝化实现氮的去除。部分前沿项目开始探索短程硝化-厌氧氨氧化工艺,该技术无需外加碳源、节省曝气量,在餐厨废水处理中展现出良好前景,中试规模下生化段TN去除率可达98.2%。深度处理段则根据出水要求配置超滤、纳滤或臭氧催化氧化等单元,MBR系统对COD、氨氮、总氮的去除率分别可达96.15%、99.64%和97.14%。
排放标准方面,处理后的废水一般需满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准或《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)B级要求,方可纳管排放。整体而言,餐厨垃圾废水处理系统的设计需兼顾高负荷冲击抵抗能力和运行经济性,通过多单元协同实现有机物的高效降解与氮磷的深度去除。