催化湿式氧化法处理餐厨废水的研究-文献综述.doc

催化湿式氧化法处理餐厨废水的研究 文献综述 1.引言 随着我国经济的迅速发展，餐饮业、旅游业也随之发展起来，带来的相关问题就是来自于各宾馆、酒店等餐饮业中厨房废水的污染，其排放的废水量越来越大，使餐饮废水的污染问题日趋严重。由于该废水中含有较高浓度的动植物油以及大量固体悬浮物，所以使其成为一个重要的水污染源。餐饮废水具有COD、BOD浓度高，含油量多，排放量大的特点。同时由于这类废水中有毒物质相对较少，一般未经处理就直接排放到水体，造成水体的富营养化。如广州和珠江三角洲等其他城市第三产业发展迅速，各类餐饮污水与城市污水一起对珠江广州河段的有机污染程度已超过工业废水而成为首位污染源。对于餐饮污水处理中的主要问题是除油、降低CODcr和浊度。餐饮业含油废水的治理不仅能保护生态环境，而且可以减轻城市污水处理站的负担[1]，具有明显的环境效益和经济效益。 2.餐厨废水的来源、特点与危害 CODcr 在50000 mg/ L 左右, 含有大量的悬浮物, 直接排放污染地表水, 产生的气味污染环境。未经处理的餐厨废水被用于饲养泔水猪、 泔水鸭等, 人食用后容易被传染疾病严重危害人体健康。国家环境保护总局在2006 年10 月给天津市环保局关于餐饮行业产生的废弃食用油脂是否属于生活垃圾的复函0( 环函1 20062 395 号) 中也明确了这一点: 宾馆、饭店、企( 事) 业单位食堂等餐饮行业的活动属于为日常生活提供服务的活动, 其产生的餐厨垃圾, 包括废弃食用油脂属于生活垃圾范畴; 其处理必须符合环境保护有关要求, 防止对环境的污染[3]。 3.现有废水的处理方法 理效果受生物活性的限制。 生化法主要有活性污泥法及生物膜法。典型的活性污泥法有SBR法，磁粉强化活性污泥法，缺氧-好氧法。生物膜法主要有废水-膜反应器，膜-好氧组合，膜生物反应组合工艺厌氧膜床等反应器。活性污泥法与生物膜法都是利用微生物降解有机物，广泛用于城市污水的处理中+对于高浓度的厨房有机废水，一般传统的活性污泥法受到限制容易产生污泥膨胀，所以出现了多种新工艺。近年来，磁化作用和磁生物效应被应用于污水的处理中。水经磁化处理后其物理与化学性质可能发生变化，磁作用能提高微生物和酶的生活活性 3.2物化法 餐饮废水中物理化学法有9斜管沉淀与混凝气浮法、絮凝法、水解-微滤法、铁-碳絮凝床法、混凝法、破乳法及粗粒化法等方法。厨房废水中的油份主要是动植物油，一般动植物油脂在水中的存在形式有5种：上浮油，分散油，乳化油，溶解油，含油固体物等。对于不同的油份类型采用不同的去油工艺，这几种形态中最难以处理的是高浓度呈乳化状的油脂，对乳化状食用油脂废水不能采用传统的上浮法和水力旋流法处理，超速离心法虽然能有效地分离乳化食用油脂废水中的油和水，但处理量有限，费用也较高。20世纪80年代后，粗粒化技术被引入到含动植物油脂废水的处理过程中，还开发了同时具有亲油基团和亲水基团的高分子材料，由这类材料制成的粗粒化床具有较高的聚油性能，大大提高了食用油脂废水的处理效果。 3.3电化学法 电化学法主要有电凝聚法、电凝聚气浮法、脉冲电絮凝法、微电解-电解法及脉冲电解处理法等工艺。电解法是较为成熟的方法，在电镀、印染、化纤等领域中已有广泛的应用，电解法与生物法和混凝气浮法相比，具有处理效果好、占地面积少、工艺操作简便、污泥量少和易实现自动化等优点，易于宾馆酒楼所接受。其中电凝聚与电凝聚气浮法对于处理中等浓度及中等规模的餐馆较适用，且处理效果好，处理后的废水再进行生化处理排入水体当中，或者处理后的废水排入市政管网进入城市污水处理厂进行集中处理排放。 4.湿式氧化法的反应机理 催化湿式氧化法是在较高温度、压力下，进行气液固三相系的催化反应。目前的研究结果普遍归结为与WAO的反应机理相同属于自由基反应，通常分为三个阶段：链的引发、链的传递、链的终止（诱导期、增殖期和结束期）三个阶段。Shibaeva等人在含酚废水的WAO研究中，证实了酚的WAO为自由基反应，在诱导期、增殖期，分子态氧参与了各种自由基反应的形成。Sadana等[56]人以负载型CuO为催化剂除酚时发现酚的催化氧化是一自由基过程，且这种自由基存在诱导期，反应受pH的影响，大致经历：链的引发-链的传播-过氧化氢分解。研究发现自由基主要通过脱氢形成，加入铜离子通过形成中间络合物脱氢以引发氧化反应自由基。Mantzavions等[57]人以负载过渡金属和贵金属氧化物为催化剂氧化聚乙二醇时认为自由基氧化反应包括引发期、传播期和终止期，在引发期攻击有机物RH形成R·，在传播期R·与氧形成过氧化物自由基ROO·，它使原始有机物RH脱氧形成新的自由基R·和过氧化氢物，这是限速步骤，过氧化物分解成低分子的醇、酮、酸和CO等，大多数情况下两个自由基相遇产生连终止，非均相