含脂类废水处理综合理述
随着国民经济的增长,我国的日用化工业、油脂加工业、合成脂肪酸工业、肉类加工业、
乳制品工业等取得了突飞猛进的发展,生产规模也迅速扩大,相应的废水排放量亦急剧
增加。这些工业废水中,含有大量的油、脂肪、脂肪酸等脂类物质。加剧了含脂类废水的泛
滥,对环境和人类健康造成了严重的影响。在荷兰,含脂类废水的污染物排放量相当于全
国 14%的人口排放的生活废水的污染物总量。因此,对这些工业排放的含脂类废水的处理
日益受到关注。
1 含脂类废水的水质特征
脂类物质是废水中有机污染物的重要组分。城市污水中脂类物质的含量大约在 40~100
mg/L,工业废水中屠宰厂、油脂加工精炼厂、食品加工厂、日用化工厂等排放的废水对环境
水体中总脂类的贡献最大。
含脂类废水成分复杂,以含动植物油脂为原料的工业废水含有的脂类物质主要是长链
脂肪酸(LCFA)和直链的多元醇的脂(甘油三酸脂、磷脂等)以及它们的降解产物。这些
脂类物质是可以生物降解的。纺织工业废水(以棉花为原料)则含有蜡以及环状醇与带有分
支的链状脂肪酸所形成的酯,因此比较难以生物降解。表 1 给出了部分含脂类物质的工业
废水的种类和水质特征[1]。
表 1 含脂类废水及其水质特征
废水种类
COD/(g·L-1)
脂类/(g·L-1)
屠宰废水
2.0~3.0
0.35~0.52
乳品工业废水
0.10~0.95
0.02~1.30
食用油精炼废水
4.3~8.9
0.55~1.00
羊毛洗涤废水
9.0~85.0
2.0~15.0
脂肪提炼加工废水
2.7~7.4
0.10~0.54
日用化工废水
3.0~5.0
0.15~0.20
2 含脂类废水的危害
由于此类废水中含有大量的脂肪酸、甘油、表面活性物质、油脂等呈现出良好的乳化性
和亲和性,少量能导致水体的 COD、BOD 迅速升高,更加剧了处理的难度。同时进入城市
污水处理厂的含脂类有机废水中的中长链脂肪酸、油类物质包裹在填料外层阻碍氧的传质,
导致好氧微生物代谢紊乱。如果这类物质未经处理直接进入江河湖海水体,则危害水体生
态系统,严重污染周围环境。在污水排放系统中中长碳链脂肪酸及油脂的积累会导致排水
管道的水力容量损失(或排水管道堵塞)。
在废水处理厂中油状的中碳链脂肪酸(MCFA)和固状的长链脂肪酸(LCFA)混和油脂阻
塞格栅,在污泥泵中积成渣垢,影响设备的正常运行。且在好氧处理单元和最终沉淀池中,
“
”
含脂肪酸的混合物会结成 脂球 连同粘附的污泥处于悬浮状态,随最终出水排出。一方面
造成污泥流失,同时也影响出水水质。
3 含脂类废水处理面临的问题
目前,对于含脂类废水处理存在的问题,主要体现在以下两个方面:①污泥常被漂浮
的油脂包裹,从而引起污泥上浮和流失;②长链脂肪酸(特别是游离脂肪酸)有较强的
毒性,常对微生物菌群引起抑制。这两个问题也是造成含脂类废水处理系统不稳定的主要
原因。
工业废水中的部分脂类物质可以比较容易地以物理方法除去,例如气浮、重力分离等。
脂类一般在厌氧处理中降解很慢,因此需要相对长的保留时间,但它们在厌氧反应器
(或其它生物处理系统)中,由于容易上浮而很难停留较长时间。因此,上浮问题成为脂