餐饮废水物理化学分离除油技术

在餐厨垃圾中的含油污水(以下简称“餐饮废水”)中，油脂的成分和存在形式复杂，一般以悬浮油、分散油、乳化油、溶解油和含油固体废弃物等主要形式存在，其中最难处理的是高浓度呈乳化状的油脂。目前除油技术可以归纳为4大类：物理分离(如重力分离技术、过滤分离技术、粗粒化分离技术、膜分离技术等)、化学分离(如絮凝沉淀分离技术、电解分离技术、酸化分离技术等)、物理化学分离(如浮选分离技术、吸附分离技术、磁吸附分离技术等)和生物化学分离(如活性污泥分离技术、生物膜分离技术等)。
1.重力分离技术
重力分离技术，作为物理除油技术中最简单且运用最广泛的一种方法，是利用油脂与水的密度差及互不相溶性来实现油珠、悬浮物与水的分层与分离。重力分离技术常用的设备是隔油池，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。
离心分离技术是利用两相的密度差，通过高速旋转产生不同的离心力，使轻组分油和重组分水分布在旋转器壁面和中心，最终实现较为彻底的油水分离。该技术所需的停留时间较短，也不需要过大的设备体积;但同时存在着阻力较大、能耗过高、维护不易等缺点。离心分离技术常用的工作设备是水力旋流器。
物理分离技术的主要发展趋势是继续改进油水分离技术，并研制出新的分离设备。张霖霖等采用重力分离技术对餐饮废水进行油水分离。在先后经过除杂、破乳和吸附等一系列程序后，位于水面上层的油由滤油槽收集，底部的清水则通过下方的出口排放。
采用液位器与重力分离技术相结合的途径来进行油水分离。此方法改善了分离后液位监测的自动化程度，并且降低了制造成本。不足之处是只能除掉餐饮废水中的部分悬浮油和分散油，油水分离效果不明显，只能作为餐饮废水除油的前期处理手段。
采用斜板聚结和连通器原理来改进餐饮废水的重力分离技术。装置中为了达到充分聚结、减小集油面积以及收集不同液位油层的目的，分别采用了斜板填充容器、倾斜箱盖和旋转式空心圆筒型集油器等改进技术，并最终通过实验证明了该装置分离效果的可行性。
将餐饮废水传统收集法(指用废水罐静置)和收集罐法(指自行设计的废水回收装置)、水洗过滤法和离心法进行了对比。实验结果表明，采用餐饮废水收集罐法得到的提油率显著高于传统法，水洗过滤法的提油率高于在30℃和粉碎条件下的离心法，两者均是有效分离城市餐饮泔水油的新方法。
运用重力分离技术不仅除油效果稳定，而且具有设备结构简单、操作容易、节省面积等优点，因此被广泛应用。其主要用于分离餐饮废水中的悬浮油和分散油，但不适于溶解油或乳化油的去除。
2.粗粒化分离技术
粗粒化分离技术，又名聚结分离技术。当餐饮废水通过具有亲油疏水性质的粗粒化滤料时，微小的油珠吸附聚集在滤料表面，形成一层油膜。当达到一定的厚度之后，油膜便在浮升力和水流剪切力的共同作用下，形成颗粒较大的油珠并脱离滤料表面，浮升到水面完成分离过程。此分离技术的关键是粗粒化材料的选择，当前常用的亲油疏水性材料包括蜡状球、聚烯系球体以及聚氨酯发泡体等。
粗粒化材料的开发和新型聚结分离技术的研究是今后粗粒化分离技术的发展方向。刘蓉等比较了W型和H型改性聚丙烯酰胺纤维作为粗粒化滤料处理餐饮废水的效果，试验结果表明H型比W型材料具有更显著的除油性能。运用粗粒化技术预处理餐饮废水，能有效降低餐饮废水中的油脂含量和COD浓度，对后续的生化处理有利。
任连海等改进了粗粒化油水分离器。首先通过湿热水解技术增加餐饮废水中的可浮油含量，并利用粗粒化材料及多层板结构提高油水的分离效果。试验证明此方法有利于餐厨垃圾固相油脂的液化以及浸出，还可以大幅度提高油脂的回收率。贾随堂等将重力分离技术与粗粒化分离技术相结合处理餐饮废水。首先在重力的作用下除去上层浮油，下层废水中的乳化油则通过粗粒化介质进一步与水分离，最终经溢流管排出污水。粗粒化分离技术可以把粒径5～l0μm以上的油珠完全与水分离，不需要外加其他化学试剂，不会造成二次污染，并且设备占地面积较小，基建费用较低。但是此技术不适用于悬浮物浓度高的餐饮废水，因为久用会使聚结材料堵塞，导致效率下降。
3.膜分离技术
膜分离技术是近20多a迅速发展起来的分离技术。研究膜分离技术的关键是膜组件的选择。陈广春等采用无机陶瓷膜处理餐饮废水。通过研究得知操作条件对膜通量及COD去除率均有一定影响。为达到较好的COD去除效果，应选用小孔径的陶瓷膜，并且其去除率与进水浓度成正比，但与膜内压力相互关系不大。
何毅等采用无机膜-好氧组合工艺处理高油脂浓度的餐饮废水。研究发现，当水力停留时间在56h以上时，餐饮废水的COD去除率超过90%，但通过改变温度发现，处理效果并不受很大影响。
膜分离技术除油效率较高，但由于浓差极化等原因，在分离过程中极易出现膜污染而使通量降低，并且膜的使用寿命短，膜清洗困难，操作费用高。