餐厨污水厂隔油池泡沫产生分析及消泡探讨

唐军 杨云 雒鑫伟

（重庆市益康环保工程有限公司 重庆 404100）

引言

餐厨垃圾是城市有机垃圾的重要组成部分之一，其主要来自居民日常家庭生活用餐、餐饮服务、单位食堂供餐以及食品加工等地的食物残渣和厨余杂物，由于餐厨垃圾具有有机物含量、含水率、油脂含量和盐份含量高的特点，并且容易腐坏，产生恶臭。若不及时对其有效处理，将对周围的环境卫生产生严重影响；经过妥善加工和处理后，其可转化为新的能源，具有高有机质含量的特点使其经过各工艺严格处理后可作为农肥、饲料或堆肥化原料，也可产生沼气用作燃料或发电，油脂部分则可用于制备生物燃料。相较于传统的有机垃圾处理方式如分类回收、焚烧、堆肥、填埋等技术，厌氧消化（Anaerobic Digestion）技术能使餐厨垃圾中的固体有机物变为溶解性有机物，再将蕴含在固体废弃物中的能量转化为可以直接利用的高品位沼气用来燃烧或发电，以实现资源的回收利用；充分厌氧消化后残渣含量少，性质稳定能源化效果好；密闭的反应设备，可控制产生H2S等恶臭气体的散发。厌氧消化极大地改善了有机废弃物处理过程的能量平衡，在经济上和环境上均有较大优势。餐厨垃圾污水处理厂的进水是餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水。这种废水是指含脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类（矿物油、动植物油）的废水，其具有温度高、所含悬浮物高、含油量高、污水中所含成分复杂等问题，结合重庆当地的火锅文化及饮食习惯，在全国餐厨垃圾污水处理中，重庆某餐厨垃圾污水处理厂来水最具代表性。

1 泡沫的形成

污水出处理中泡沫的形成是一个复杂的物理和化学过程，它是由气相一液相（水）一微生物细胞形成的三相系统，污水中含有表面活性物质和丝状细菌的过量增殖是产生生物泡沫的直接原因。我们普遍认为与泡沫有关的菌种主要有放线菌和丝状菌，其他的菌种需要对这种特有的泡沫作基因分析。这些丝状菌的脂类含量较高（特别是脂肪酸），比水轻，容易浮到水面上，并且形态大多呈现丝状或枝状，比表面积较大，易形成粘稠状网，在微生物发酵产生气体的作用下，上浮到隔油沉淀池表面。

2 案例分析

重庆某餐厨垃圾污水处理厂设计规模为1250立方/天，来水是餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水，处理工艺为“格栅+隔油沉淀+调节池+混凝气浮+UVHSB水解装置+生化处理+超滤装置”。其隔油沉淀池经常出现脂状、暗褐色的泡沫，并且不断膨胀，经常出现泡沫外溢，堵塞隔油池出水口的现象，严重影响污水处理厂的正常运行；同时，大量泡沫夹杂着悬浮杂质混合在水中、积聚，造成污水中有机物浓度和悬浮物升高；长期集聚产生恶臭或不良有害气体，严重污染环境。

3 隔油沉淀池泡沫产生原因分析

3.1 泡沫产生的形式

常规污水处理中泡沫的产生一般分为三种：（1）化学泡沫。化学泡沫是由于在气体曝气或者搅拌器搅拌的作用下，污水中的洗涤剂以及一些表面活性物质融入气体形成的，一般呈茶褐色。（2）反硝化泡沫。产生于硝化池，曝气池中有硝化反应发生，则在沉淀或曝气不足的地方发生反硝化作用，产生的氮气等气泡带动部分污泥上浮产生反硝化泡沫。（3）生物泡沫。普遍认为，生物泡沫是由于池体中丝状菌的过量增殖而引起的，油类物质容易诱发诺卡氏菌导致的生物泡沫。

3.2 餐厨污水泡沫产生原因

经分析对于餐厨污水起泡沫的原因有以下三种：（1）由于污水中含有一些表面活性物质，易引起表面泡沫。（2）生物泡沫由于丝状微生物的异常生长，与气泡、絮体颗粒混合而成的泡沫，具有稳定、持续、较难控制的特点。（3）由于厌氧罐前段厌氧发酵不完全，厌氧发酵脱水后的废水排入到污水厂后在适宜的温度、pH等外部条件满足的情况下，废水继续发酵产生CO2、CH4等气体，气体在上升的过程中与污水中的表面活性物质结合，产生泡沫。

4 泡沫消除方法

4.1 常规泡沫消除及抑制方法

常用的泡沫消除方法有以下几个方面：（1）喷洒水。这是最常用的泡沫消除方法。通过将浮在水面的泡沫用水流或水珠将其打碎，而打散的污泥微粒一部分重新恢复沉降性，但是丝状细菌仍存在于污水混合液中，在适宜的条件下仍会产生泡沫，所以其不能根本消除泡沫。（2）投加消泡剂。可以采用具有强氧化性的消泡剂、杀菌剂和泡沫抑制剂，抑制泡沫的生长。如向产生泡沫的污水中投加氯、臭氧和过氧化物等；还可以利用聚乙二醇、硅酮生产的药剂；以及含硅和聚醚的消泡剂等。投加药剂仅仅能够降低泡沫的增长，却不能从根本上消除泡沫的形成，而使用药剂不但对污水中的活性污泥普遍存在负作用，过量或药剂使用不当，会大量杀死生化池活性污泥中的絮状菌数量及生物总量。（3）机械消泡法。该方法采用电动机带动叶轮高速旋转时，形成负压，生化池表面上的泡沫被吸入消泡箱内，从而达到消除泡沫的目的。本方法不需要投加任何药剂、使用方便、没有二次污染，但是此种方法需要在池体中增加大功率的搅拌器，耗电量增高，对于小型的污水厂比较实用，对于大池体的改造来说比较困难。

5 餐厨泡沫消除及控制措施

目前国内外对于餐厨垃圾污水处理厂隔油沉淀池的泡沫产生及去除研究很少，对于隔油沉淀池消泡的方法一般常用的是物理方法和化学方法进行消泡。黑石子餐厨垃圾污水处理厂对隔油沉淀池的泡沫的消除也同时用两种方法在不断的尝试。

5.1 物理方法

喷洒的水流或水雾能打碎浮在污水表面的气泡，从而减少泡沫增长，但不能根本消除泡沫，一旦停止加水，泡沫又大量产生，消泡效果很不理想；物理的方法还包括将泡沫引流至污泥池，直接用离心脱水机进行脱水进行脱水，只是此种方法占用了污泥池的容积，影响了污水厂生化段的排泥条件，同时增加了离心脱水机的负荷，只能算是泡沫引流的一种，也不能彻底消除泡沫。此种方法大大增加了自来水的用量，也增加了污水厂的水量

5.2 化学方法

投加消泡剂或杀菌剂，把消泡剂投加于进水口或池体中，其通过吸附污水中表面活性剂及表面活性物质，新的稳定泡沫难以大量生成，而在水面上的泡沫层由于水面紊动，泡沫受剪切力作用不断破碎，表面泡沫水膜由于水分不断蒸发，泡沫不断破碎，泡沫层也逐渐消失。但是常规的消泡剂很难起到消除油脂性泡沫的作用，需要根据具体泡沫的成分选择合适的消泡剂，并且对于所投加消泡剂的有效成分也没有固定，消泡剂的投加比例也不固定，基本上都是靠现场实验确定，所以寻找合适的消泡剂成为消除餐厨垃圾的污水泡沫的关键。

5.3 其他方法

其他方法如投加消毒剂、投加盐酸、片碱、絮凝剂等都对此种泡沫无太大的消除作用。

结语

厌氧发酵后的餐厨垃圾污水是一个困扰污水厂正常运行的顽疾，控制隔油沉淀池的泡沫产生一方面要加强餐厨厂厌氧发酵罐的各项指标的监控，避免厌氧发酵未完全的浆液进入污水处理厂，造成二次发酵产生泡沫；另一方面要投加消泡效果显著的消泡剂，采取泡沫消除的措施，这就包括增加消泡剂投加系统，预防和控制泡沫的扩散。