隨著城市化進程加快和居民生活水平提高,餐廚垃圾產(chǎn)量持續(xù)攀升。餐廚垃圾在處理過程中會產(chǎn)生大量高濃度有機廢水,其成分復雜,含有油脂、蛋白質、碳水化合物及多種鹽分,若不經(jīng)妥善處理直接排放,將對水體環(huán)境造成嚴重污染。活性炭吸附技術作為一種高效、成熟的物理化學處理方法,在餐廚垃圾有機廢水處理系統(tǒng)中扮演著至關重要的角色。
活性炭吸附塔系統(tǒng)的核心在于利用活性炭巨大的比表面積和豐富的孔隙結構,通過物理吸附和部分化學吸附作用,有效去除廢水中的溶解性有機物、色度、異味及部分重金屬離子。在餐廚垃圾廢水處理流程中,吸附塔通常置于生化處理單元之后,作為深度凈化環(huán)節(jié),進一步降低出水化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和總有機碳(TOC),確保排放水質達到日益嚴格的環(huán)保標準。
一個完整的利用活性炭吸附塔處理餐廚垃圾有機廢水的系統(tǒng),通常包含以下幾個關鍵部分:
- 預處理單元:餐廚垃圾廢水首先經(jīng)過隔油、沉淀、調節(jié)pH值等預處理,去除大部分懸浮物和浮油,以減輕后續(xù)處理負荷,并防止油脂包裹活性炭表面導致吸附失效。
- 生化處理單元:預處理后的廢水進入?yún)捬醢l(fā)酵(如UASB)和好氧處理(如活性污泥法、MBR)等生化階段。此階段利用微生物降解大部分可生物降解的有機物,是去除有機污染物的主體工藝。
- 活性炭吸附單元:經(jīng)生化處理后的出水,仍含有部分難生物降解的有機物(如木質素、某些表面活性劑等)、色素及微量毒素。此時,廢水被泵入活性炭吸附塔。吸附塔多為固定床形式,廢水自上而下或自下而上流經(jīng)填充滿顆粒狀或柱狀活性炭的塔體。活性炭巨大的表面積將水中的殘余污染物牢牢吸附在其孔隙內,從而實現(xiàn)深度凈化。
- 活性炭再生與處置單元:吸附飽和后的活性炭會失去處理能力,需進行更換或再生。再生方法包括熱再生、化學再生等,可恢復其大部分吸附能力,實現(xiàn)循環(huán)利用,降低運行成本。無法再生的廢活性炭則需作為危險廢物進行安全處置。
- 后處理與出水單元:經(jīng)吸附塔處理后的出水,水質清澈,各項指標顯著改善,可直接排放或回用于廠區(qū)沖洗、綠化等,實現(xiàn)水資源循環(huán)利用。
該技術系統(tǒng)的優(yōu)勢顯著:處理效率高,尤其對難降解有機物去除效果好;操作彈性大,能適應進水水質的一定波動;設備緊湊,占地面積相對較小。其運行成本主要集中于活性炭的消耗與再生費用,且對于極高濃度的進水,單獨使用吸附塔經(jīng)濟性較差,因此必須作為組合工藝中的一環(huán)。
未來的發(fā)展趨勢在于開發(fā)吸附性能更強、成本更低廉的改性活性炭或生物炭材料,以及將吸附塔與高級氧化(如臭氧、Fenton法)、膜過濾等技術聯(lián)用,構建更高效、更節(jié)能的集成化處理系統(tǒng),以應對成分日益復雜的餐廚垃圾廢水,推動餐廚垃圾處理行業(yè)向資源化、無害化、減量化方向持續(xù)邁進。