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高校食堂含油废水的调查与水质分析

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第33卷第3期 2011年9月 湖北大学学报(自然科学版) Journal of Hubei University(Natural Science) Vo1.33 No.3 Sep.,2011 文章编号:1000—2375(2011)03—0323—05 高校食堂含油废水的调查与水质分析 宋慧婷,王蕊 (湖北大学资源环境学院,湖北武汉430062) 摘要通过问卷、访谈等形式调查了武汉市l1所高校在校学生、家属、后勤相关人员对餐饮废水污染状 况的认识,并在被调查高校食堂的排污口采样分析.调查结果显示:人们已认识到餐饮废水危害等,但对餐饮 废水处理技术、处理难度以及相关法律法规了解甚少.因此,需加强环境保护宣传力度.水质分析结果表明:餐 饮废水每月排放量2 000 ̄3 000 t,温度30℃左右,pH在6~7之间,呈弱酸性,悬浮颗粒物(SS)平均在l19 mg/L左右,总氮和总磷分别在5 mg/L和1.5 mg/L左右;化学需氧量(C()D)平均值为4 170 mg/L(2 0O¨O~ 5 000 mg/L),油脂含量平均值为229.07 mg/L(100~300 mg/L),分别超出国家《污水综合排放标准》 (GB8978--1996)三级标准的4~1O和l~3倍.根据调查结果,食堂废水中COD和油脂含量均较高,需经适 当处理达标后排放,并针对食堂废水的处理和排放提出了3条建议. 关键词 高校油脂废水;C0D;油脂含量 中图分类号X502 文献标志码A 餐饮废水含有大量的食物残渣,有机物、油脂,悬浮物含量高,化学需氧量(COD)为500~1 000 mg/I ,生化需氧量(BoD5)为300 ̄500 mg/I ,悬浮颗粒物(SS)为300 ̄550 mg/L,油脂在150 mg/L以 上口J.由于这一类废水中有毒物质相对较少,往往不被人们所重视,一般未经处理就直接排放,造成水体 的富营养化 ̄2-4].餐饮废水的排放量约占城市生活污水排放量的3 ,但其BOD_和COD却占总负荷的 1/3,增加了废水的处理难度¨5 ]. 武汉市地处我国中部地区,是我国高校最集中的城市之一,高校食堂每天的废水排放也是城市餐饮 废水来源之一.食堂废水的排放有一定的规律性,排放瞬间流量大,中午和晚上一般是废水排放的高峰 期.本次主要调查了高校食堂排放废水的水量、水质和污水处理设施等状况,以期对有效处理食堂废水 提供科学依据. 1 方案实施 1.1高校概况及布点根据高校的地理分布以及规模大小,选择了武汉大学、华中科技大学、武汉理工 大学、江汉大学等11所高校进行调查,这些高校主要分布在武昌区的东湖、南湖附近.每个高校做大约 3O份调查问卷,并在高校具有代表性的食堂排污口取样. 1.2水样的采集与预处理根据各排污口的形状和深浅,取样方法略有不同.面积在1 m。以上、水深 1 m以上的取样口,直接用取水器取样;面积不足1 m 、水深不足0.5 m的取样口,直接用洁净的矿泉水 瓶取样.取样后,测量其温度和pH值,尽快运回实验室过滤,滤液冰箱保存待测. 1.3样品分析仪器:UV一2100双光束紫外分光光度计、德国Lovibond COD快速测定仪、pH计等. 试剂:脱芳石油醚(60'---90℃沸程,分析纯,天津博迪化工有限公司)、无水硫酸钠(300℃下烘2 h,国药 集团化学试剂有限公司)、浓硫酸、无水氯化钠、标准食用油、硫酸汞、重铬酸钾(含量不少于99.8 ,北 京江星化工厂)等. 收稿日期:2011一O2~24 基金项目:国家自然科学基金(50808069)和湖北省教育厅科研项目(Q2OO81OOl、Q2O091010)资助 作者简介:宋慧婷(1975一),女,博士,E-mail:htsong@hubu.edu.cn 324 湖北大学学报(自然科学版) 第33卷 样品测定,SS:重量法;油脂含量:紫外分光光度法 ;COD:回流比色法;总氮(TN):紫外分光光度 法;总磷(TP):钼酸铵分光光度法. 2结果与分析 2.1 问卷结果分析 问卷调查结果见表1. 表1问卷调查结果 本次问卷调查的对象主要是在校学生和 调查项目 所占比例/ 校内工作人员及家属,这类人群具有较高的 文化素质,对环境保护知识了解相对较多.只 有少数人对餐饮废水的污染不甚了解,这类 人群的文化程度主要在高中以下,可见环保 意识和人们的文化素质有一定的关联.调查 的结果显示:大约90 的居民对其所居住的 环境附近存在餐饮含油脂废水污染的问题比 较关注,40 左右的居民认为餐饮含油脂废 水污染很严重需要处理.关于如何处理高校 含油废水的问题,有17 的居民认为废水应 该送往污水处理厂进行处理,达标后才能排 放,仅有1 的居民认为应该回收利用,82 的居民认为送到污水处理厂处理不经济,应 该安装简易设备处理利用.1 的居民认为餐 饮含油脂废水任意排放会造成管道堵塞,2 认为会污染湖}白河流等水体,97 的人认为 可能.可见,人们对餐饮含油脂废水任意排放 所引起的危害认识不够全面,大多数人只知道餐饮含油脂废水不处理排放可能会引起蟑螂、蚊虫等的爆 发.而对于与我们生活更贴近的如下水管、排水管道的腐蚀堵塞等问题没有太多的关注. 总体上,人们认识到了餐饮含油脂废水的直接排放可能造成的危害,但认识还不全面,需要通过提 高人们的文化素质,做好环境保护宣传等措施来加强人们的环境保护意识. 2.2访谈结果与分析访谈结果显示,被访谈高校食堂的含油脂废水的处理情况大体相同.食堂含油 脂废水主要是洗碗、洗菜、煎炒等过程产生的废水,每月的水量大约为2 000~3 000 t.尽管国家相关法 律要求餐饮废水需经处理达标后才能排放,但在目前被调查高校食堂中,大多数是以污水形式直接排 放,少量废水有进行二次利用,用于擦桌子或者拖地.食堂相关管理人员认为安装污水处理设备或者将 污水送往污水处理厂处理的费用昂贵,经济条件不允许,有的甚至认为是没有必要的.但是未经处理的 食堂含油脂废水直接排放会带来严重的负面影响.食堂废水中含有大量的油脂,直接排放造成了资源的 浪费.如果能将废水中的油脂有效地提炼出来用作其他行业原料,不仅有利于保护环境,还可以创造价 值,减轻水处理的成本. 访谈过程中发现,食堂下水管道平均每一个月需要疏通一次,食堂含油脂废水未经处理直接排放是 造成下水管道堵塞的重要原因之一.据调查,目前大部分食堂处理餐饮含油脂废水的唯一措施就是在废 水排放口设置一个过滤网,挡住饭粒大小的颗粒,一些细小的悬浮物漂浮在废水表层的油膜上,随水一 起流人管道中,颗粒越积越多,久而久之造成管道堵塞.如果遇上连雨天由于排水不畅,食堂含油脂废水 漫出地面造成大面积污染,蚊蝇滋生,散发恶臭,间接影响人类身体健康.因此,餐饮含油脂废水经适当 处理达标后排放不仅是必需的,而且是必要的. 2.3水质结果与分析各被调查高校食堂含油脂废水排放口采样分析结果见表2. 2.3.1温度 根据调查结果来看,除中南民族大学外,各高校食堂含油脂废水的水温均在30℃左右, 趋近于当地室外温度.本次调查中所取水样的水温没有大幅度偏高,与取样时间有关:每次取样的时问 第3期 宋慧婷等:高校食堂含油废水的调查与水质分析 基本在食堂废水排放后1~2 h,在这段时间内水温会有所降低.其中,中南民族大学的水样温度达到了 42℃,其原因在于取样时废水刚从食堂排出.食堂含油脂废水一般产生于食堂的烹饪和洗涤过程中,若 直接排放温度通常较高,进入排水管道中会加速管道的腐蚀.所以,在食堂废水排放口设置废水储存池, 待温度降低后排放有利于减少对管道的腐蚀. 表2水质分析结果 学校 温度/ ̄c pH SS/(mg/L)油脂含量/(rag/L) COD/(mg/I )TN/(mg/L)TP/(mg/L) 武汉大学信息学部 29.0 6.85 44.50 51.49 600 4.88 1.32 武汉大学工学部 29.6 6.42 121.64 259.14 6 300 4.87 1.55 华中科技大学 29.8 6.82 90.44 134.55 3 000 4.44 1.45 中国地质大学 29.7 6.36 157.60 161.13 6 900 5.55 1.60 中南财经政法大学 29.8 6.58 66.88 79.73 2 300 3.00 1.34 武汉理工大学 28.6 6.66 78.66 284.05 3 500 5.65 1.53 武汉科技大学 29.0 6.50 145.60 239.20 3 400 5.24 1.5O 中南民族大学 42.0 6.85 175.29 290.05 5 600 5.42 1.37 同济医学院 29.8 6.56 79.23 436.88 2 400 4.94 1.22 湖北大学 30.0 6.48 148.33 551.50 4 900 4.62 1.1l 江汉大学 31.0 6.50 157.55 332.23 5 100 5.56 1.69 平均值 29.6 6.55 ¨9.37 229.07 4 170 4.88 1.43 2.3.2 pH根据文献,餐饮废水中pH值较低,一般呈弱酸性_5].本次调查过程中食堂废水的pH基本 在6~7之间,与文献结果相符合.pH较低的食堂含油脂废水不经过处理排人污水管道中,会加快其对 管网的腐蚀.此外,若排人污水厂处理会对处理设备造成一定的冲击,影响污水处理工艺的正常运行.因 此,食堂含油脂废水经处理后排放是非常有必要的. 2.3.3 SS本次测定高校食堂废水的SS均不高,在44.50~175.29 mg/I 之间,没有超过国家《污水 综合排放标准))(GB8978--1996)的三级排放标准.餐饮废水中通常含有细小的有机悬浮固体,在一定程 度上会影响废水处理工艺的运行,目前大部分食堂在废水排放口设置一个过滤网起到了一定的作用. 2.3.4油脂含量 根据本次测定结果来看,武汉市高校食堂排放口的废水油脂含量在5l_49 mg/I 到 551.50 mg/L的范围内,跨度大约在1O倍左右.大多数高校食堂废水的油脂含量在100 ̄300 mg/L之间, 与文献IS]中广州、上海等地餐饮废水调查结果(油脂含量为150 ̄421 mg/I )基本一致,说明高校食堂也是 含油脂废水污染源之一.根据国家《污水综合排放标准))(GB8978--1996)lg],餐饮废水在排人有污水处理厂 的城市管网前,需治理达到三级标准.目前油脂浓度超出三级排放标准1--- ̄3倍,必须经过适当处理后排 放.张道马等_1。_采用改性白土处理餐饮含油脂废水,改性白土用量为废水量的4 ,处理温度60℃,处理时 间40 min,油脂去除率达到93 以上.此外,含油脂废水直接排放进入水体,由于水中含有大量的油脂,油 脂中一些难溶的有机高分子化合物用一般的方法难以降解,久而久之给水体带来严重危害.因此,餐饮废 水的治理应该得到人们的重视,并把其中的油脂降解作为治理的主要任务之一. 2.3.5 COD由实验数据可以看出:被调查的食堂废水的cOD值在600~6 900 mg/I 之间,跨度很 大.其中大多数高校食堂废水的COD值集中在2 000 5 000 mg/L这个范围.我国发达地区餐饮业废 水的COD在500 ̄1 000 mg/L之间_1 ,被调查高校的食堂废水COD浓度是该浓度的4倍左右,超出 国家标准《污水处理综合排放标准))(GB8978--1996)¨g]三级排放标准4~10倍,必须经过适当处理后排 放.尹艳华l_1 ]用膜生物反应器处理餐饮废水,进水COD在440 ̄530 mg/L之间,COD去除率最高可达 到97 .张景丽等l_】。]采用UASB+AF一接触氧化法联合工艺处理餐饮废水,进水COD在500~1 000 mg/L时,COD去除率均稳定在90 以上,处理效果较好.所以,COD的去除也是餐饮废水治理的主要 任务,应该得到人们的重视. 2.3.6总氮、总磷测定结果显示:各高校食堂废水总氮集中在5 mg/I 左右,总磷的浓度为1.5 mg/ L左右.食堂废水中的氮、磷主要来源于清洗厨具等所使用的洗涤剂,而含有大量洗涤剂的废水往往在 排人管道后被后续的排水在一定程度上得到稀释,故测定得到的总氮总磷值较低.但是,随着时间的延 续,水中的氮磷会不断积累,废水不经处理排放会造成湖泊等水体的富营养化.胡志强 采用ABR- 326 湖北大学学报(自然科学版) 第33卷 SBR组合工艺系统在冬季低温下处理餐饮废水,总氮处理效果75 左右,总磷的去除率为85 ,出水水 质均达到国家一级排放标准.将餐饮废水进行脱氮除磷处理,有望降低其对环境造成的危害. 3结论与建议 根据调查结果我们得出以下结论:人们对餐饮含油脂废水的来源、危害等问题有一定的了解,但对 如何处理含油脂废水以及处理的难度和相关法律法规了解甚少.水质分析结果表明,废水的pH在6~7 之间,呈弱酸性,温度30℃左右,SS在44.50~175.29 mg/I… 氮在3.0O~5.65 mg/L,总磷在1.11~ 1.69 mg/L,COD在2 000 ̄4 000 mg/L,油脂含量在100 ̄300 mg/I .油脂含量和COD浓度均较高,均 超出《国家污水综合排放标准》(GB8978~1996)三级排放标准,不能直接排放,应该加强对油脂和COD 降解方法的研究. 对此,我们提出以下建议: 一是高校应根据食堂的用餐情况,规定用水额度,严格执行用水计划,倡导食堂相关人员对水的多 级重复利用,减少含油脂废水的排放量.食堂管理者鼓励员工间相互监督,并对排水情况做的较好的食 堂和员工予以鼓励表彰. 二是环保部门应依据国家标准《污水处理综合排放标准》(GB8978~1996)对餐饮污水的排放以及 回收进行严格监管,根据食堂经济条件提供技术和部分经济支持,责令其安装含油脂废水的处理装置并 进行监管,尽量降低含油脂废水污染程度及处理难度. 三是加大节水宣传力度,提高居民节水环保意识. 致谢感谢湖北大学资源环境学院王群老师、康群老师、陈红兵老师及2008级环境工程专业郑惠JI1、袁珍、詹威、 陈平、陈桂顶、罗培元等同学的支持和大力协助. 参考文献: [1]闰亚娟,秦广雍,李宗义,等.油脂废水的生物处理研究进展[J].环境科学与技术,2007,30(10):86—89. 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Analysis of water quality and survey on oily waste water from universities canteen SONG Huiting,WANG Rui (Schoo1 of Resource and Environmental Science,Hubei University,Wuhan 430062,China) Abstract The survey results were presented about awareness of the oily water pollution through questionnaires and interviews in 1 1 universities of Wuhan,China,and the quality of waste water from canteens in those universities was analyzed.The results showed that people were aware of the hazards 第3期 宋慧婷等:高校食堂含油废水的调查与水质分析 327 of oily waste water,but most of them didn’t know how to deal with it and had little knowledge about relative laws and regulations in this field.It was necessary to enhance awareness of environment protection.The waste water analysis result showed that the value of pH was 6—7,a 1ittle acid,the average temperature was 30℃,concentration of SS,TN and TP were about 5O mg/I ,5 mg/L and 1.5 mg/I .What’S more,the average density of COD and oil value were 4 170 mg/I and 299.07 mg/I ,which were nearly 4—10 and 1—3 times of those in the GB8978—1996’third standard allowances.According to the survey,three pieces of advices on dealing with oil wastewater Were out forward. Key words oily waste water of universities;COD;value of oiI (责任编辑游俊) (上接第316页) El1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2009. [12]湖北省统计局.湖北省统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2009. [13]蓝盛芳,钦佩,陆宏芳.生态经济系统能值分析[M].北京:化学工业出版社,2002. [14]徐中民,程国栋,张志强.生态足迹方法的理论解析口].中国人口.资源环境,2006,16(6):69—78. [15]Odum H T.Environmental accounting:emergy and environmental decision making[M].New York:John WileY, 1996. G咖 鲫l of sustainable development status in Hubei Province based on traditional ecological footprint method and emergy ecological footprint method CAO Jingjing ,LI Haibo ,YANG Junjun ,ZHANG Qiping。 (1.School of Environment and Resources,Hubei University,Wuhan 430062,China: 2.College of Life and Geographical Sciences,Qinghai Normal University,Xining 810008,China; 3.College of Urban and Environment Sciences,Huazhong Normal University,Wuhan 430070,China) Abstract By using traditional ecological footprint method and its modification,emergy ecological footprint method,the paper compared and analyzed the sustainable development status 0f Hubei Province in 2008.The results showed that the ecological deficits based on conventional ecological footprint method was 1.37 hm2,and based on emergy ecological footprint method was 396 hm . .Thus,the calculating results of two methods could reflect the social and economic sustainable development of the study area,What is more,the emergy ecological footprint method could truly reflect the environmental conditions of regional ecological economic system. Key words ecological footprint;emergy analysis;sustainable development;Hubei Province (责任编辑游俊) 

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