在餐廚垃圾中的含油污水(以下簡稱“餐飲廢水”)中，油脂的成分和存在形式復(fù)雜，一般以懸浮油、分散油、乳化油、溶解油和含油固體等主要形式存在，其中最難處理的是高濃度呈乳化狀的油脂。目前除油技術(shù)可以歸納為4大類：物理分離(如重力分離技術(shù)、過濾分離技術(shù)、粗?；蛛x技術(shù)、膜分離技術(shù)等)、化學(xué)分離(如絮凝沉淀分離技術(shù)、電解分離技術(shù)、酸化分離技術(shù)等)、物理化學(xué)分離(如浮選分離技術(shù)、吸附分離技術(shù)、磁吸附分離技術(shù)等)和生物化學(xué)分離(如活性污泥分離技術(shù)、生物膜分離技術(shù)等)。

１、物理分離

1.1重力分離技術(shù)

重力分離技術(shù)，作為物理除油技術(shù)中最簡單且運(yùn)用最廣泛的一種方法，是利用油脂與水的密度差及互不相溶性來實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水的分層與分離。重力分離技術(shù)常用的設(shè)備是隔油池，包括平流隔油池(API)、斜板隔油池(PPI)、波紋斜板隔油池(CPI)等類型。

離心分離技術(shù)是利用兩相的密度差，通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的離心力，使輕組分油和重組分水分布在旋轉(zhuǎn)器壁面和中心，最終實(shí)現(xiàn)較為徹底的油水分離。該技術(shù)所需的停留時(shí)間較短，也不需要過大的設(shè)備體積;但同時(shí)存在著阻力較大、能耗過高、維護(hù)不易等缺點(diǎn)。離心分離技術(shù)常用的工作設(shè)備是水力旋流器。

物理分離技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是繼續(xù)改進(jìn)油水分離技術(shù)，并研制出新的分離設(shè)備。采用重力分離技術(shù)對餐飲廢水進(jìn)行油水分離。在先后經(jīng)過除雜、破乳和吸附等一系列程序后，位于水面上層的油由濾油槽收集，底部的清水則通過下方的出口排放。

運(yùn)用重力分離技術(shù)不僅除油效果穩(wěn)定，而且具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、節(jié)省面積等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。其主要用于分離餐飲廢水中的懸浮油和分散油，但不適于溶解油或乳化油的去除。

1.2粗?；蛛x技術(shù)

粗粒化分離技術(shù)，又名聚結(jié)分離技術(shù)。當(dāng)餐飲廢水通過具有親油疏水性質(zhì)的粗粒化濾料時(shí)，微小的油珠吸附聚集在濾料表面，形成一層油膜。當(dāng)達(dá)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，形成顆粒較大的油珠并脫離濾料表面，浮升到水面完成分離過程。此分離技術(shù)的關(guān)鍵是粗粒化材料的選擇，當(dāng)前常用的親油疏水性材料包括蠟狀球、聚烯系球體以及聚氨酯發(fā)泡體等。

粗?；牧系拈_發(fā)和新型聚結(jié)分離技術(shù)的研究是今后粗粒化分離技術(shù)的發(fā)展方向。劉蓉等比較了W型和H型改性聚丙烯酰胺纖維作為粗?；癁V料處理餐飲廢水的效果，試驗(yàn)結(jié)果表明H型比W型材料具有更顯著的除油性能。運(yùn)用粗?；夹g(shù)預(yù)處理餐飲廢水，能有效降低餐飲廢水中的油脂含量和COD濃度，對后續(xù)的生化處理有利。

1.3膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是近20多a迅速發(fā)展起來的分離技術(shù)。研究膜分離技術(shù)的關(guān)鍵是膜組件的選擇。陳廣春等采用無機(jī)陶瓷膜處理餐飲廢水。通過研究得知操作條件對膜通量及COD去除率均有一定影響。為達(dá)到較好的COD去除效果，應(yīng)選用小孔徑的陶瓷膜，并且其去除率與進(jìn)水濃度成正比，但與膜內(nèi)壓力相互關(guān)系不大。

膜分離技術(shù)除油效率較高，但由于濃差極化等原因，在分離過程中極易出現(xiàn)膜污染而使通量降低，并且膜的使用壽命短，膜清洗困難，操作費(fèi)用高。

２、物理化學(xué)分離

2.1氣浮分離技術(shù)

氣浮分離技術(shù)(浮選分離技術(shù))能使大量微細(xì)氣泡吸附在欲去除的顆粒(油珠)上，利用氣體本身的浮力將油滴帶出水面，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。一般在餐飲廢水中加入絮凝劑，還會進(jìn)一步提高油水的分離效果。氣浮分離技術(shù)按照產(chǎn)氣方式不同分為溶氣氣浮、充氣氣浮和電解氣浮等類別。

氣浮裝置和溶氣系統(tǒng)的改進(jìn)是氣浮分離技術(shù)的主要發(fā)展方向。G.H.Chen等將電凝分離技術(shù)與電浮選分離技術(shù)結(jié)合起來對餐飲廢水進(jìn)行油水分離的研究。研究發(fā)現(xiàn)將這2項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來能縮短分離停留時(shí)間。并且油脂、COD、SS的去除效率分別高達(dá)99%、88%和98%。

2.2吸附分離技術(shù)

吸附分離技術(shù)是利用多孔性固相物質(zhì)吸著、分離水中污染物的過程。吸附劑一般分為炭質(zhì)吸附劑、無機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑。高效吸附劑的研制與開發(fā)是吸附分離技術(shù)的主要研究方向。X.B.Li等采用煤炭對餐飲廢水進(jìn)行除油處理。實(shí)驗(yàn)表明煤炭的種類和顆粒的大小是吸附油的重要影響因素，無煙煤是所有測試樣品中吸附效果最好的，并且良好的顆粒大小也有助于吸附油。無煙煤的吸油服從弗倫德利希等溫吸附定律。運(yùn)用吸附技術(shù)分離后的出水水質(zhì)較好，也節(jié)省了占地面積，但是吸附劑再生的困難使得投資費(fèi)用較高。

磁吸附分離技術(shù)是指用磁性粒子吸附微小油珠，然后含油磁粒用磁分離裝置分離，以達(dá)到油水分離的目的。朱又春等研究了磁粉在油水分離過程中與油類物質(zhì)的作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用磁分離技術(shù)可明顯降低出水含油量，并且通過電泳試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含乳化油的污水在磁粉的作用下，破乳效果明顯。磁粉雖然比表面積小于二氧化硅和硅膠，但卻有較多的吸附負(fù)荷。磁粉與油珠一般通過直接吸附的方式相結(jié)合，但粒徑8μm以內(nèi)的細(xì)小磁粉還可以通過磁絮凝的方式與油珠結(jié)合。磁吸附分離技術(shù)消耗動力較大，設(shè)備制造昂貴且磁種回收循環(huán)使用困難，因而應(yīng)用尚不廣泛。

３、化學(xué)分離

3.1絮凝沉淀分離技術(shù)

絮凝沉淀分離技術(shù)是目前國內(nèi)外用來進(jìn)一步分離油水的方法中應(yīng)用最廣泛、成本最低廉的一種。絮凝沉淀分離技術(shù)是借助絮凝劑對膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩(wěn)，發(fā)生絮凝沉淀以除去污水中的懸浮物和可溶性污染物質(zhì)。

目前國內(nèi)外對絮凝沉淀分離技術(shù)的研究，最關(guān)鍵問題之一是絮凝劑的選擇。用于餐飲廢水處理的絮凝劑主要包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和無機(jī)-有機(jī)復(fù)配或復(fù)合絮凝劑3類。實(shí)際處理中要根據(jù)餐飲廢水的具體特性選擇絮凝劑。

目前，絮凝沉淀分離技術(shù)的研究主要是開發(fā)新型絮凝劑。韓香云改良了絮凝劑的組成，促使餐飲廢水中的乳化油破乳分離。實(shí)驗(yàn)表明將聚合硫酸鐵、聚丙烯和腐植酸鈉酰胺混合起來使用，油渣與水的分層迅速。

絮凝沉淀分離技術(shù)的工藝成熟且效果較好，但不足之處是占地面積大、藥劑量大以及難以去除浮渣。

3.2電解技術(shù)

電解分離技術(shù)指在電解過程中所釋放的大量小氣泡吸附在欲去除的油滴上表面，隨著氣泡的上浮將油滴帶出水面，從而達(dá)到分離目的的方法。張鳳娥等采用鑄鐵屑內(nèi)電解分離技術(shù)進(jìn)行餐飲廢水的除油，并分別考察了多種反應(yīng)條件對除油率的影響。結(jié)果表明，運(yùn)用鑄鐵屑內(nèi)電解分離技術(shù)可以將餐飲廢水中80%以上的油分分離。餐飲廢水的除油效果受溫度的影響較大，但在實(shí)際處理過程中不必特意提高溫度;廢水電導(dǎo)率與反應(yīng)時(shí)間成反比，但與油水分離效果無關(guān)。

電解分離技術(shù)雖然除油效率高，但耗電量大、裝置復(fù)雜。

４、生物化學(xué)分離

生化分離技術(shù)是指利用微生物將餐飲廢水中的烴類物質(zhì)分解氧化成為二氧化碳和水，從而去除廢水中的乳化油和溶解油等烴類物質(zhì)。

餐飲廢水生化分離技術(shù)包括活性污泥分離技術(shù)和生物膜分離技術(shù)。前者是利用吸附、濃縮在流動狀態(tài)的絮凝體(活性污泥)表面上的微生物來分解有機(jī)物，后者是使微生物附著在固定的載體(濾料)上，污水從上而下流經(jīng)濾料表面過程中，污水中的有機(jī)物質(zhì)便被微生物吸附和分解破壞。

生物分離技術(shù)處理餐飲廢水對油水分離有較好的處理效果，出水水質(zhì)好，但是對進(jìn)水要求較高，需要專業(yè)人員維護(hù)，而且基建費(fèi)用高。

解析五種油水分離技術(shù)有哪些不同

對于油水分離處理，常用到的有油水分離機(jī)。油水分離機(jī)也叫油水分離器，其主要原理是采用油水的比重不同，運(yùn)用過濾、沉淀、浮升等方法匯集一體進(jìn)行油水分離的。

油水分離技術(shù) 1 氣浮分離

氣浮法是依靠水中形成微小氣泡，攜帶絮粒上浮至液面使水凈化的一種方法。條件是附在油滴上的氣泡可形成油-氣顆粒。由于氣泡的出現(xiàn)使水和顆粒之間密度差加大，且顆粒直徑比原油油滴大，所以用顆粒之間密度代替油密度可使上升速度明顯提高。即當(dāng)1個(gè)氣泡（或多個(gè)氣泡）附在1個(gè)油滴上可增加垂直上升速度，從而可脫除直徑比50μm小得多的油滴。

油水分離技術(shù) 2 重力式分離

由于油、氣、水的相對密度不同，組分一定得油水混合物在一定得壓力和溫度下，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí)就會形成一定比例的油、氣、水相。當(dāng)相對較輕的組分處于層流狀態(tài)時(shí)，較重組分液滴根據(jù)斯托克斯公式的運(yùn)動規(guī)律沉降，重力式沉降分離設(shè)備即根據(jù)這一基本原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。有斯托克斯公式可知，沉降速度與油中水分半徑的平方成正比，與水油的密度差成正比，與油的粘度成反比。通過增大水分密度，擴(kuò)大油水密度差，減小油液粘度可以提高沉降分離速度，從而提高分離效率。

經(jīng)過進(jìn)一步的探索，1904年Hazen根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了“淺池理論”，即在重力沉降過程中，分散而非結(jié)絨顆粒的沉降效果以顆粒的沉降速度與池面積為函數(shù)衡量，與池深、沉降時(shí)間無關(guān)，也即提高沉降池的處理能力有兩個(gè)途徑：一是擴(kuò)大沉降面積，二是提高水分沉降速度。提高水分沉降速度的措施可以通過斯托克斯公式得出，擴(kuò)大沉降面積的措施是在容器內(nèi)設(shè)置多層水平隔板。以這一理論為基礎(chǔ)，1950年美國殼牌公司研制成功第一臺平行板捕集器，其可去除水中最小為60μm的油滴。上世紀(jì)70年代Fram公司開發(fā)了V型板分離器，上世紀(jì)80年代CE-NATCO公司開發(fā)了板式聚結(jié)器，這是一種錯(cuò)流式組合波紋板，經(jīng)過不斷改進(jìn)，這種設(shè)備在油氣分離、油水分離和含油污水凈化方面都得到了應(yīng)用。

在較為深入研究油水分離機(jī)理的基礎(chǔ)上，根據(jù)相應(yīng)理論研制出了高效蒸發(fā)設(shè)備，其按分離過程大體分為預(yù)分離室、沉降分離室以及油室和水室3部分。預(yù)分離室內(nèi)一般設(shè)有碟形轉(zhuǎn)向器和均質(zhì)布液板，其原理是通過多次改變油水乳化液的運(yùn)行方向和流速，強(qiáng)化機(jī)械破乳作用，從而進(jìn)一步加快油水分離速度。通過活性水洗滌可以大大降低乳狀液界面膜強(qiáng)度，由于乳化液與誰層間的剪切和摩擦作用，使其界面膜破裂，促進(jìn)液滴聚并，使其粒徑變大，加速油水分離。沉降分離室主要起進(jìn)一步分離凈化的作用，油水分離器是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

油水分離技術(shù) 3 乳化水的粗?；舭l(fā)

利用油水對固體物質(zhì)親和狀況的不同，常用親水憎油的固體物質(zhì)制成各種蒸發(fā)裝置。用于油水分離的固態(tài)物質(zhì)應(yīng)具有良好的潤濕性。適合這種要求的材料有：陶瓷、木屑、纖維材料、核桃殼等。例如陶粒蒸發(fā)器，用陶粒作填料，當(dāng)油水混合物流經(jīng)陶粒層是，被迫不斷改變流速和方向，增加了水滴的碰撞聚結(jié)幾率，使小液滴快速聚結(jié)沉降。

油水分離技術(shù) 4 離心分離

利用油水密度的不同，使高速旋轉(zhuǎn)的油水混合液產(chǎn)生不同的離心力，從而使油與水分開。由于離心設(shè)備可以達(dá)到非常高的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生高達(dá)幾百倍重力加速度的離心力，因此離心設(shè)備可以較為徹底地將油水分離開，并且只需很短的停留時(shí)間和較小的設(shè)備體積。由于離心設(shè)備有運(yùn)動部件，日常維護(hù)較難，因此目前只應(yīng)用于試驗(yàn)室的分析設(shè)備和需要減小占地面積的場所。

利用離心分離原理工作的一種主要設(shè)備室水力旋流器，它用于將作為連續(xù)相得液體與作為分散相得固粒、液滴或氣泡進(jìn)行物理分離的設(shè)備。分散相與連續(xù)相之間的密度差越大，兩相就越容易分離。與重力場中的情況類似，在兩相之間的密度差一定得條件下，分散相得顆粒直徑越大，在重力場中達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)兩相之間反向運(yùn)行的速度差越大，因此就越容易分離。

油水分離技術(shù) 5 電脫分離

電蒸發(fā)作為油水處理的最終手段，在油田和煉油廠得到廣泛應(yīng)用，其原理是乳狀液置于高壓的交流或直流電場中，由于電場對水滴的作用，銷弱了乳狀液的界面膜強(qiáng)度，促進(jìn)水滴的碰撞、合并，最終聚結(jié)成粒徑較大的水滴，從原油中分離出來。由于用電蒸發(fā)處理含水量較高的原油乳狀液時(shí)，會產(chǎn)生電擊穿而無法建立極間必要的電場強(qiáng)度，所以，電脫法不能獨(dú)立使用，只能作為其它處理方法的后序工藝。

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