一種節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理方法及設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理方法及設(shè)備，其特點(diǎn)是將重力沉降技術(shù)與油滴粗?；夹g(shù)相結(jié)合，設(shè)置了一級(jí)油水分離室(8)和二級(jí)油水分離室(10)，并在二級(jí)油水分離室內(nèi)安裝有油滴粗?；挠H水疏油網(wǎng)(11)，大大地提高了油水分離效果；同時(shí)通過(guò)程序控制系統(tǒng)(15)，借助油脂厚度傳感器(1)、水流傳感器(14)、電動(dòng)排油閥(19)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)固渣分離器(4)、油脂排放以及電加熱器(2)等運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)控制，大幅度減少了設(shè)備運(yùn)行能耗。此法用于餐飲廢水凈化處理油水分離效率高、能耗低、設(shè)備占地面積小、自動(dòng)化控制、運(yùn)行穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】
一種節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理方法及設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型餐飲廢水高效凈化處理方法 及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)及人民生活水平的提高，賓館、酒店、食堂的數(shù)量和規(guī)模不 斷增大，在外就餐人數(shù)也大幅度提升，至使當(dāng)今餐飲行業(yè)產(chǎn)生大量餐飲廢水。據(jù)不完全統(tǒng) 計(jì)，我國(guó)餐飲業(yè)的廢水仍以每年1 〇 %以上的速度增長(zhǎng)。餐飲廢水除了含有動(dòng)植物油脂類物 質(zhì)外，還含有大量的懸浮物質(zhì)。動(dòng)植物排入管道后，容易在管道壁面上結(jié)垢，造成管道通道 縮小，致使公共排水管網(wǎng)堵塞。同時(shí)，餐飲廢水直接排入水體后，油類物質(zhì)漂浮于水體表面. 影響水體的復(fù)氧及自然凈化過(guò)程，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境?？梢?jiàn)餐飲廢水是高濃度污染源，是城 市周圍水體受污染的主要原因之一。
[0003] 為此國(guó)家明文規(guī)定，以集體食堂和大中型餐飲單位為重點(diǎn)，推行安裝油水隔離池、 油水分離器等設(shè)施進(jìn)行餐飲廢水處理。目前國(guó)內(nèi)幾乎所有的餐飲行業(yè)產(chǎn)生的餐飲廢水的治 理仍然采用傳統(tǒng)的隔油池靜止處理方法，一般采用的是三倉(cāng)式隔油池。從油水分離的試驗(yàn) 結(jié)果看，廢水在靜止的隔油池中的停留時(shí)間越長(zhǎng)(30分鐘以上），從水中分離浮油的效果越 好。由于餐飲廢水中含有一定的動(dòng)物油脂，容易在隔油池及其連接管道內(nèi)壁凝固并粘附在 其表面，時(shí)間一長(zhǎng)就造成管道腐蝕及堵塞，引起污水橫溢，發(fā)出難聞的惡臭氣味，影響周圍 環(huán)境和周邊居民的居住，甚至人們的通行。為了解決這一社會(huì)問(wèn)題，人們?cè)噲D研究開(kāi)發(fā)小型 化高效餐飲廢水處理設(shè)備，用于取代傳統(tǒng)的隔油池來(lái)處理餐飲廢水。
[0004] 目前投入市場(chǎng)使用的為數(shù)不多的餐飲廢水處理設(shè)備基本上仍然采用重力沉降技 術(shù)分離廢水中的油脂和固渣。從操作方式看，這類設(shè)備可分為手動(dòng)操作和自動(dòng)化操作兩大 類。雖然手動(dòng)操作能耗較低，但廢液分離后油脂的收集、設(shè)備內(nèi)部沉積的污泥清除等工作必 須通過(guò)人工操作完成，不能精確控制，操作環(huán)境惡劣，無(wú)法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。自動(dòng)化操 控設(shè)備可以大大減輕人工操作，但由于油脂部分需要加熱、固渣分離等機(jī)械設(shè)備需要電機(jī) 等耗能設(shè)備，特別是這些耗能設(shè)備不分晝夜都在工作，會(huì)致使能量消耗大幅度提高;更為重 要的是這些設(shè)備采用的技術(shù)仍然僅為重力沉降分離技術(shù)，凈化后的廢水中含油量依舊較 高。若不進(jìn)行進(jìn)一步處理，無(wú)法達(dá)到就地排放的標(biāo)準(zhǔn)，大大地限制了它的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有餐飲廢水分離技術(shù)的上述不足，提供一種將 重力沉降分離技術(shù)和微小油珠粗?；夹g(shù)相結(jié)合、利用水流傳感技術(shù)和程序控制技術(shù)實(shí)現(xiàn) 低能耗餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理的方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高 效凈化處理方法，其步驟包括：
[0007] (1)固渣分離及自動(dòng)控制:從廚房下水管流出的餐飲廢水，通過(guò)管道先進(jìn)入帶有篩 孔的濾網(wǎng)，并將固渣攔截，攔截在濾網(wǎng)表面的固渣通過(guò)螺旋傳輸器或者刮板傳送到出口處， 經(jīng)過(guò)管道收集于固渣桶中；同時(shí)在油水分離設(shè)備的進(jìn)口或者出口管道上安裝水流傳感器， 當(dāng)有餐飲廢水進(jìn)入設(shè)備時(shí)，水流傳感器會(huì)發(fā)出有水流的信號(hào)給自控系統(tǒng)，自控系統(tǒng)確定信 號(hào)無(wú)誤后，將控制除渣螺旋傳輸器或刮板開(kāi)始除渣。沒(méi)有餐飲廢水進(jìn)入時(shí)，自控系統(tǒng)將停止 除渣工作。這樣不但可以減少設(shè)備磨損，也可以大幅度減少耗能。
[0008] (2)兩級(jí)高效油水分離：通過(guò)濾網(wǎng)的油水混合物經(jīng)管道流入第一油水分離系統(tǒng) (室），在重力作用下，大油珠因密度小而上浮進(jìn)入油脂收集腔，從而完成油水的一級(jí)分離； 未能上浮的微小油珠以及水中溶油隨水進(jìn)入第二油水分離系統(tǒng)（室），與親水疏油濾網(wǎng)相 遇，此時(shí)微小油珠和部分溶油會(huì)被親水疏油濾網(wǎng)截留，隨著油珠的不斷增多，油珠粒徑逐漸 增大，上浮進(jìn)入油脂收集腔，從而完成油水的二級(jí)分離。經(jīng)過(guò)二級(jí)油水分離凈化處理后的廢 水，通過(guò)管道排出。
[0009] (3)自控加熱和排油:在油脂收集腔設(shè)置加熱器，控制溫度可設(shè)置在25_60°C之間， 當(dāng)油脂層厚度達(dá)到一定值時(shí)，油脂層厚度測(cè)定傳感器給自控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，自控系統(tǒng)確定 信號(hào)無(wú)誤后，啟動(dòng)加熱器將油脂腔內(nèi)的油脂加熱到25°C以上，到達(dá)溫度設(shè)定值后，自控系統(tǒng) 控制加熱器停止加熱，同時(shí)將安裝在油脂收集腔和油脂收集桶之間管道上的自動(dòng)排油閥門 打開(kāi)排油；當(dāng)油脂層厚度低于一定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉排油閥。這樣不但可以降低操作能耗，并 有利于延長(zhǎng)加熱器等設(shè)備的使用壽命；
[0010] 本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種上述節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化 處理方法所采用的設(shè)備，該設(shè)備包括:餐飲廢水進(jìn)水管、固渣分離設(shè)備、一級(jí)油水分離室、二 級(jí)油水分離室、二級(jí)油水分離室內(nèi)的親水疏油濾網(wǎng)、油脂收集腔、凈化處理后出水管、排油 管、排渣管、排污泥罐、安裝在排油管路上的自動(dòng)排油閥門、油脂收集桶、固渣收集桶、污泥 收集桶、以及安裝在各個(gè)收集桶上的物位傳感器、安裝在油脂收集腔內(nèi)的油脂厚度傳感器、 安裝在出水管(或進(jìn)水管)上的水流傳感器、以及一個(gè)含有程序控制器的自控裝置等。
[0011] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的一級(jí)油水分離室和二級(jí)油水分離室可以是兩個(gè)單獨(dú) 的容器、也可以集成為一體，中間用一擋板隔開(kāi)。
[0012] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的二級(jí)油水分離室內(nèi)的親水疏油濾網(wǎng)是由超親水疏油 材料或者表面涂有超親水疏油劑材料做成的濾網(wǎng)、膜或板，其中超親水疏油材料可以是聚 甲基丙烯酸甲酯、聚甲基硅氧烷、含氟聚合物類、聚己內(nèi)酯、氟化烷基硅烷等物質(zhì)中的一種、 或兩種及兩種物質(zhì)的混合物，或者上述物質(zhì)與納米粒子如氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦、氧化 鋁等的復(fù)合物。
[0013] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的水流傳感器是指常用的機(jī)械式、微熱式或者射頻導(dǎo)納 式水流感應(yīng)器。
[0014] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的安裝在油脂收集腔內(nèi)的油脂厚度傳感器是指射頻導(dǎo) 納式物位計(jì)、圖像識(shí)別式物位計(jì)等。
[0015] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的安裝在各個(gè)收集桶上的物位傳感器是指射頻導(dǎo)納式 物位計(jì)，重量式傳感器等。
[0016] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的安裝在排油管路上的自動(dòng)閥門是指各類電動(dòng)閥門，如 電動(dòng)磁閥、電動(dòng)球閥、電動(dòng)截止閥等。
[0017] 本發(fā)明的上述設(shè)備中所述的自控裝置是PLC程序控制器、人機(jī)交互觸摸屏、熱繼電 器、斷路器、通信電纜等組成。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下：
[0019] 1.高度集成化，占地面積?。?br>[0020] 2.人機(jī)交互自動(dòng)程序控制，大幅度節(jié)約能源，減少人工操控需求。如除渣機(jī)的運(yùn)行 是在有水流進(jìn)入設(shè)備時(shí)運(yùn)行，沒(méi)有水流進(jìn)入時(shí)除渣機(jī)停止運(yùn)行，減少空轉(zhuǎn)而消耗能量；同 時(shí)，設(shè)置在油脂收集腔內(nèi)的電加熱器只有排油前開(kāi)始加熱，提高溫度，有利于排油。
[0021] 3.油水分離效率增高，采用油珠粗化技術(shù)和兩級(jí)分離手段，使得油水分離效率進(jìn) 一步提高，出口水中油脂含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 其中，1油脂厚度傳感器;2電加熱器;3進(jìn)口管;4固渣分離器;5排渣管道;6降液管； 7擋板;8-級(jí)油水分離室;9隔離板;10二級(jí)油水分離室；11親水疏油網(wǎng)；12排水管；13排水管 出口； 14水流傳感器;15控制柜;16油脂排出管口； 17連通器;18油脂收集腔;19電動(dòng)排油閥
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí) 施例：
[0025] 依據(jù)本發(fā)明設(shè)備示意圖圖1所示。廚房廢水首先通過(guò)管路接入到進(jìn)口管(3)，經(jīng)過(guò) 固渣分離器(4)將廢水中的固體與液體分離，分離出來(lái)的固體通過(guò)排渣管道(5)送到固渣收 集器中；而分離后的液體通過(guò)降液管(6)進(jìn)入一級(jí)油水分離室(8)，在油水分離室中設(shè)置擋 板(7)。含油廢水進(jìn)入一級(jí)油水分離室后，較大顆粒的油脂在其自身浮力作用下，自動(dòng)上浮 可以進(jìn)入油脂收集腔（18)。在一級(jí)油水分離室內(nèi)未能上浮分離的油脂隨廢水從一級(jí)和二級(jí) 分離室的隔離板(9)底部進(jìn)入到二級(jí)油水分離室（10 )，二級(jí)油水分離室內(nèi)設(shè)有親水疏油網(wǎng) (11)，在二級(jí)油水分離室內(nèi)廢水中的小粒徑油滴以及部分溶解油遇到親水疏油網(wǎng)時(shí)，水順 利通過(guò)，而小粒徑油滴和部分溶解油被截留下來(lái)，匯集后成粗粒油滴，可以快速上浮至二級(jí) 分離室的頂部，通過(guò)設(shè)在頂部的連通器（17)進(jìn)入油脂收集腔（18)。穿過(guò)親水疏油網(wǎng)（11)的 廢水，在有餐飲廢水進(jìn)入分離室的條件下，無(wú)需外加動(dòng)力，自動(dòng)從排水管（12)的底部進(jìn)入， 由排水管出口（13)排出。在二級(jí)油水分離室內(nèi)設(shè)置親水疏油網(wǎng)可以有效地防止疏油網(wǎng)的堵 塞，有效地延長(zhǎng)其使用壽命，提供油水分離效果。這也是本發(fā)明中設(shè)置兩個(gè)油水分離室的主 要原因。
[0026] 當(dāng)餐飲廢水從入口（3)進(jìn)入油水分離器時(shí)，出水口（13)便有分離后廢水排出，此時(shí) 水流傳感器（14)會(huì)檢測(cè)到信號(hào)，將信號(hào)傳遞到控制柜（15)，由程序控制器啟動(dòng)固渣分離器 (4)，通過(guò)螺旋或推壓方式將濾網(wǎng)上的固渣傳送到固渣排出管(5)排到固渣收集器中。當(dāng)沒(méi) 有水流信號(hào)時(shí)，固渣分離器(4)不工作，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。當(dāng)油脂收集腔（18)中的油脂層達(dá)到 設(shè)定厚度時(shí)，油脂厚度傳感器(1)會(huì)將信號(hào)傳遞到到控制柜（15)，由程序控制器啟動(dòng)電加熱 器(2)開(kāi)始加熱提高油脂溫度到達(dá)設(shè)定值(30度)時(shí)，程序控制器啟動(dòng)電動(dòng)排油閥（19)，將油 脂從油脂排出管口（16)排到油脂收集腔中。不需要排油時(shí)，加熱器不工作，可以大幅度節(jié)約 能源。餐飲廢水中的廢油脂含有動(dòng)物油脂，在溫度較低時(shí)流動(dòng)性很差，會(huì)導(dǎo)致排油困難，嚴(yán) 重時(shí)產(chǎn)生粘壁以及影響油脂厚度傳感器的靈敏度。為此，在排油前要將廢油脂加熱到25度 到60度，保證順利排油并避免排油管道的堵塞、保證油脂厚度傳感器正常工作。
[0027] 利用該發(fā)明進(jìn)行餐飲廢水處理的效果與餐飲廢水流量、親水疏油網(wǎng)孔大小、設(shè)備 體積大小有關(guān)。餐飲廢水流量和設(shè)備體積大小決定了廢水在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間，停留時(shí)間 越長(zhǎng)越有利于油水利用重力沉降原理進(jìn)行的分離。廢水在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間為設(shè)備體積 (m 3)與餐飲廢水流量(m3/min)之比。表一給出了不同停留時(shí)間和不同親水疏油網(wǎng)孔大小情 況下的油水分離效果，其中親水疏水材料為聚甲基丙烯酸甲酯與氧化鋅納米粒子的復(fù)合 物。從中可以看出，當(dāng)親水疏油網(wǎng)孔直徑越小時(shí)，出口水中油脂含量越低;但是網(wǎng)孔直徑越 小，越容易形成堵塞，堵塞會(huì)降低親水疏油網(wǎng)的使用壽命。綜合考慮，可以看出當(dāng)親水疏油 網(wǎng)孔為20wii、停留時(shí)間為2.5min時(shí)，出口廢水中油脂的含量會(huì)為48mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水排 入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定油脂最高含量l〇〇mg/L。
[0028] 附表一.不同條件下餐飲廢水油水分離效果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理方法，其特征在于:其步驟包括： (1) 固渣分離:從廚房排出的餐飲廢液首先進(jìn)入固渣分離器，通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)將廢液中的固 體殘?jiān)亓粝聛?lái)，通過(guò)推壓或螺旋推進(jìn)方式將固渣排出，并借助高位差使固體殘?jiān)詣?dòng)下 落到固渣收集器中，固渣分離器在有廚房餐飲廢液進(jìn)入時(shí)才會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)工作，無(wú)餐飲廢液 進(jìn)入時(shí)不工作； (2) 兩級(jí)油水分離:除去固渣的廢液先進(jìn)入一級(jí)油水分離室，顆粒較大的油滴在浮力作 用下上浮與廢液分離;之后的廢液進(jìn)入二級(jí)油水分離室，設(shè)置在二級(jí)油水分離室中的親水 疏油網(wǎng)會(huì)讓廢液中水分通過(guò)，而將小粒徑的油滴和部分溶解油截留下來(lái)，促使其匯集、增加 粒徑，實(shí)現(xiàn)油水的進(jìn)一步分離； (3) 自控排油：當(dāng)油脂收集腔內(nèi)油脂層厚度到達(dá)設(shè)定值后，油脂厚度傳感器將信號(hào)傳遞 到控制系統(tǒng)，通過(guò)程序控制器發(fā)出指令，啟動(dòng)電加熱器將油脂溫度提高到35°C融化，然后停 止加熱，并打開(kāi)電動(dòng)排油閥排出油脂到油脂收集器，油脂排完后自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)排油閥。不排 油期間，電加熱器不工作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型餐飲廢水兩級(jí)高效凈化處理方法所采用的設(shè)備，其特 征在于:該設(shè)備包括:進(jìn)口管(3)、固渣分離器(4)、排渣管道(5)、降液管(6)、擋板(7)、一級(jí) 油水分離室(8 )、隔離板(9 )、二級(jí)油水分離室（10 )、設(shè)置在二級(jí)油水分離室內(nèi)的親水疏油網(wǎng) (11)、設(shè)置在二級(jí)油水分離室上部與油脂收集腔相連的連通器(17)、油脂收集腔（18)、分離 后的廢水排水管（12)和排水管出口（13)、設(shè)置在排水管上的水流傳感器（14)、控制柜（15)、 設(shè)置在排油管上的電動(dòng)排油閥（19)和排油口（16)、以及設(shè)置在油脂收集腔(18)內(nèi)的電加熱 器(2)和油脂厚度傳感器(1)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:設(shè)有一級(jí)和二級(jí)兩個(gè)油水分離室。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:二級(jí)油水分離室上方設(shè)置有與油脂收集腔 相連的連通器(17)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所采用的設(shè)備，其特征在于：二級(jí)油水分離室內(nèi)設(shè)置有親水疏油網(wǎng) (11)〇
【文檔編號(hào)】B01D36/04GK105999837SQ201610328811
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】尚龍安, 張艷輝, 葉光微, 馮方企, 吳晨
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院