论文导读：以北京建筑工程学院食堂餐饮废水为实验用水，水质有关参数如表1所示。由图2可以看出，随着电凝聚时间的延长，COD和动植物油的去除率也不断提高，当时间达到10min后，COD和动植物油去除效果均达到三级排放标准。当电极距小于5mm时，由于两极板间电气浮产生的大量气泡无法上浮，使得部分COD和动植物油不能通过浮选被去除掉，影响处理效果。
关键词：电凝聚，餐饮废水，处理
1. 前言
随着国民经济的迅速发展，人民生活需求的不断丰富和提高，城市中餐饮废水的排放量也呈逐年增长的态势。餐饮废水是指由餐饮企业排放的未经处理的废水，主要来源于食品的准备、餐具的洗涤等，其特点是排放点多、水质水量变化范围大、成分复杂。它的主要污染物指标与生活污水相比，具有组成相似但有机物含量高，特别是含有大量的动植物油。所以餐饮废水的处理主要是去除高浓度的有机物、悬浮物质及动植物油[1]。本文采用以铝板为电极的电凝聚法处理餐饮废水，着重研究各影响因素对处理效果的影响。
2. 实验用水及装置
2.1 实验用水
以北京建筑工程学院食堂餐饮废水为实验用水，水质有关参数如表1所示。
表1 实验用餐饮废水水质情况表
| COD(mg/L) |
SS(mg/L) |
动植物油(mg/L) |
电导率(μS/cm) |
pH值 |
| 2900～3300 |
370～610 |
320～620 |
700～1200 |
6.9～8.1 |
2.2实验装置
实验过程中所使用的装置主要有烧杯、直流电源、电极板和磁力搅拌器等。实验装置示意图如图1所示。
图1 电解法处理餐饮废水实验装置
1—500mL烧杯； 2—阳极；3—阴极； 4—导线； 5—磁力搅拌器
电解槽：量程为500ml的烧杯
电极板：阳极采用面积为0.002m2铝板电极；阴极采用60mm×100mm×1.5mm矩形钛板电极。
电源：DH1718D－4型双路跟踪稳压稳流电源，输出电压0～32V，输出电流0～3A。
3. 电凝聚法处理餐饮废水工艺参数的研究
影响电凝聚法处理餐饮废水效果的主要因素有：(1)废水电导率；(2)废水pH值；(3)废水浓度；(4)电极距；(5)电流密度；(6)电解时间。此外还与废水的温度、极板间水力条件等因素有关[2]。
根据中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB8978—1996）[3]，排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，执行三级排放标准，如表2所示。本实验对餐饮废水的研究以上述标准为基准，对电凝聚法处理餐饮废水的参数进行优化，即电凝聚时间、电极距、电流密度等。为节省能耗，提高电凝聚处理效果，实验研究前进行预处理，使进水COD为1008mg/L，动植物油为484 mg/L。
表2 污染物最高允许排放浓度 mg/L
| 污染物 |
pH |
色度 |
SS |
BOD5 |
COD |
动植物油 |
氨氮 |
| 三级标准 |
6～9 |
— |
400 |
300 |
500 |
100 |
— |
3.1 电凝聚时间的研究
实验条件：电极距为5mm，电流强度为0.3A即电流密度为150A/m2，电凝聚时间分别为5、10、15、20、25、30min，对400mL餐饮废水进行电解实验，实验研究的监测情况如图2所示。
图2 电凝聚时间对COD、动植物油去除率的影响
由图2可以看出，随着电凝聚时间的延长，COD和动植物油的去除率也不断提高，当时间达到10min后，COD和动植物油去除效果均达到三级排放标准。论文格式。电解10min与电解5min相比，COD去除率提高近4倍。电解10min后，COD去除效果趋于平稳。故在本实验条件下，电凝聚时间确定为10min。
3.2 电极距的研究
实验条件：电凝聚时间为10min，电流密度为150A/m2，电极距分别为3、4、5、6、7、8、9mm，对400mL餐饮废水进行电解实验，实验研究监测情况如图3所示。
图3 电极距对COD、动植物油去除率的影响
由图3可以看出，当电极距为4mm-8mm时，COD和动植物油去除效果均能达到三级排放标准。当电极距为5mm时，COD去除效果最好。当电极距小于5mm时，由于两极板间电气浮产生的大量气泡无法上浮，使得部分COD和动植物油不能通过浮选被去除掉，影响处理效果。而且电极距小使得电场分布不均匀，易造成短路。当电极距为7mm-9mm时，由于极板间距离的增大导致处理效果下降。本实验电极距确定为5mm。
3.3 电流密度的研究
当电流过低时，电解产生的Al(OH)3量不够，不能达到很好的去除效果。当电流过高，电流密度会很大，增加槽电压，导致电能消耗过大。为了节省能耗，要选取合适的电流强度。
实验条件：电凝聚时间为10min，电极距为5mm，电流密度分别为50、100、150、200、250 A/m2，对400mL餐饮废水进行电解实验，实验研究监测情况如图4所示。
图4 电流密度对COD、动植物油去除率的影响
由图4可以看出，在一定电流密度50-250A/m2范围内，电流密度的增加，COD和动植物油去除率不断增加。当电流密度达到100A/m2后，COD和动植物油去除效果达到三级排放标准。故本实验条件下，电流密度确定为100A/m2。论文格式。
4. 电凝聚法能耗分析研究
电凝聚法处理废水的单位电耗为[4]：
 
式中 W—处理1m3废水的电耗，kW?h/ m3； I—电流强度，A； t—电解时间，h；
U—电解电压，V； Q—t时间内处理的水量，m3。
铝电极在所确定的参数条件下，电解1m3餐饮废水所用电耗为W=
= =0.92kW?h（其中电解电压U=11V为平均电压值），铝消耗量为11.6g。进水COD为1000mg/L左右的餐饮废水，当达到三级排放标准时，处理费用为0.85元/ m3。
5. 结果与讨论
1）根据实验研究，选取电凝聚时间为10min，电极距为5mm，电流密度为100A/m2作为电凝聚法处理餐饮废水的最佳工艺参数。此条件下，COD和动植物油的去除率分别为50.6%和58.7%，餐饮废水处理后达到三级排放标准。
2）从运行方面考虑，电凝聚处理设备简单，占地面积小，可间断运行，每吨餐饮废水的处理费用为0.85元/ m3。
3）对于没有市政管网接入的地区，可在电凝聚处理后再进行深度处理，使餐饮废水达到有关排放标准。论文格式。
4）电凝聚法处理餐饮废水的研究，为城镇餐饮废水的处理开辟了一条新的途径，使餐饮废水在排放前进行就地处理成为可能，其具有重要的理论意义和现实意义。
【参考文献】
[1] 卢璟莉，鞠泽青，熊淑芳．餐饮业废水的处理方法分析．国外建材科技，2005，26 (3)：48–50
[2] 张萍，王建中．电化学凝聚法处理餐饮废水的工艺条件优化．甘肃联合大学学报(自然科学版)，2006，20（3）：57–60
[3]污水综合排放标准.（GB8978－1996）
[4] 李亚峰，马学文，马强．电解法处理废水的能耗与节能．节能技术，1998，6：12–13
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