隨著(zhù)各類(lèi)服務(wù)性營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)在各城鎮區域迅速建立，由此產(chǎn)生的各類(lèi)污水排放也日漸增多，尤其是各類(lèi)飲食場(chǎng)所的污水，因其含污量大，且在大多情況下排放條件較差，對環(huán)境造成的威脅已不容忽視。對這類(lèi)污水在排放前進(jìn)行預處理已成為一項較為緊迫的課題。
1 污水的排放條件與處理方法
餐廳污水中的懸浮雜質(zhì)分為以高分子脂類(lèi)及其衍生物為主的油類(lèi)和呈飯菜碎粒、不溶性蛋白、纖維質(zhì)及淀粉質(zhì)態(tài)的非溶解性有機物兩類(lèi)。廚房?jì)炔煌鳂I(yè)點(diǎn)產(chǎn)生的污水有機物濃度有很大的差異。肉食洗滌水和殘菜池內的污水BOD5可達1 000mg/L以上，而一般洗菜水的BOD5含量則較低�？紤]一個(gè)變化周期的水源均和，總體排放BOD5濃度約在200mg/L～300mg/L之間，COD則在300mg/L～500mg/L之間，SS約為500mg/L。而污水的綜合排放標準(GB8978-88)中要求排放水中SS＜70mg/L～100mg/L，BOD5＜60mg/L～80mg/L，CODCr＜100mg/L～150mg/L。
由于上述營(yíng)業(yè)性餐廳的廚房大多布置擁擠，可利用空間極其有限，對污水處理設備的要求極為苛刻。事實(shí)上，處理設備占地在0.5m×0.5m以?xún)葧r(shí)尚可接受，達到1m×1m占地時(shí)已只限于被較大型和正規的廚房選用，大于這一占地面積的設備則難以適應于這類(lèi)用戶(hù)。由于這一尺寸限制，污水在設備內的停留時(shí)間一般不能超過(guò)20min。因此，只能尋求某種高效的物理處理法，通過(guò)大幅度降低污水中的懸浮有機雜質(zhì)來(lái)降低污水的有機物含量，以達到規定的排放條件。
2 離心氣浮復合過(guò)程理論
餐廳污水中的懸浮污染質(zhì)可根據其物理密度上的明顯區別分為重質(zhì)微粒和輕質(zhì)微粒兩類(lèi)。將溶氣的餐廳污水引入高速旋轉的離心場(chǎng)內。兩類(lèi)微粒在離心力的作用下，由于其自身的密度差異在半徑方向上異向運動(dòng)，利用微氣泡的釋放和吸附進(jìn)一步加劇了輕質(zhì)微粒表觀(guān)密度與液體密度之差異，從而加速了這類(lèi)微粒的徑向運動(dòng)速度。在這個(gè)系統中，污水同時(shí)經(jīng)歷了離心和氣浮兩個(gè)處理過(guò)程。在這個(gè)復合過(guò)程中重質(zhì)微粒和輕質(zhì)微粒在離心場(chǎng)作用下的游移速度可分別表示如下：
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(1)
(2)式中ur——重質(zhì)微粒徑向游移速度，m/min;
ux——輕質(zhì)微粒徑向游移速度，m/min;
N——污水的旋轉速度，r/min;
R——污水的旋轉半徑，m;
ds——微粒粒徑，m；
αs——液體密度與重質(zhì)微粒密度之比(αs＜1)；
αx——液體密度與輕質(zhì)微粒與氣泡結合后的表觀(guān)密度之比(αx>1)。
上述關(guān)系可由圖1、圖2更為直觀(guān)地表示出來(lái)。
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事實(shí)上，微粒的游移速度隨其在離心場(chǎng)內的位置變化而改變，因此，分別對最不利粒徑的微粒進(jìn)行下述積分即可分別得到分離兩類(lèi)微粒所需的時(shí)間：
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(3)
(4)式中tr——分離重質(zhì)微粒所需時(shí)間，min；
tx——分離輕質(zhì)微粒所需時(shí)間，min。
圖3、圖4分別給出了兩類(lèi)微粒在R=0.2m時(shí)的分離時(shí)間t與污水旋轉速度N之關(guān)系曲線(xiàn)。
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3 預處理裝置的設計與運行
根據上述理論，設計制作了一臺餐廳污水預處理裝置。該裝置直徑0.4m，動(dòng)力550W，占地僅為0.4m×0.5m�！〗�(jīng)對不同餐廳污水取樣并進(jìn)行實(shí)際運行，實(shí)測的CODCr數據匯于表1，其對應的去除效率與污水停留時(shí)間t之關(guān)系曲線(xiàn)繪于圖5。
表1 餐廳污水預處理裝置運行實(shí)測數據一覽表
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注：處理效率為CODCr處理效率。餐廳污水的BOD5值約為CODCr值的0.48～0.50左右，故表中未再給出。
4 結論
根據上述理論研究及其實(shí)際設備運行結果，獲得以下結論：
(1) 餐廳污水中懸浮性有機物含量占污水全部有機物含量較大的比例，采用高效的物理處理方法通過(guò)積極地分離其懸浮性有機雜質(zhì)來(lái)大幅度降低污水的有機物濃度是可能的。
(2) 圖1、圖2表明當R一定時(shí)，增加污水旋轉速度N將有利于提高處理效率，但相應的動(dòng)力消耗也大幅度提高。實(shí)踐表明，實(shí)際的設備運行常常難以超過(guò)N=100r/min的水平。
(3) 圖5中的η～t曲線(xiàn)顯示，停留時(shí)間在15min左右時(shí)可獲得較好的處理效果。這與圖3、圖4中的t～N曲線(xiàn)有較好的吻合。
(4) 采用以“離心-氣浮”復合過(guò)程為主要處理工藝來(lái)對餐廳污水進(jìn)行排放前預處理可以使排放水達到GB8978-88所規定的排放要求。而且因其占地小、電耗省易于被用戶(hù)接受、此外，由于排放水含有較高的溶解氧，對污水在市政管網(wǎng)內的進(jìn)一步降解極為有利。
本文所涉課題為冶金部有償資助課題“生活污水一體化處理系統的研究與應用”。
參考文獻
1 許保玖著(zhù).當代給水與廢水處理原理.北京：清華大學(xué)出版社，1983
2 王業(yè)俊，等編譯.水處理手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986
3 張自杰，等編譯.水處理工程理論與應用.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986
4 崔玉川，等.水處理工藝設計計算.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986 來(lái)源：谷騰水網(wǎng)
