餐厨废水成分复杂，有机污染物及营养物质含量高。当前针对餐饮废水处置还未惹起足够的注重，处置手腕简单，处置效果不理想。而餐厨废水中的高含量有机物含有大量的能量，有效的处置会取得很高经济效益和环境社会效益。因而，减量化、无害化和能源化处置，是完成高浓餐厨废水处理可持续开展的必要技术手腕。

近年来，国际上已对餐厨废水的管理办法实施了大量的研讨，处置工艺多集中在生物处置和强化物化处置办法的研讨。例如，英国学者采用厌氧接触工艺处置含食用油的餐厨废水，其BOD5去除率可达99%；日本及欧美等兴旺国度采用电絮凝、厌氧MBR以及透析法等技术降解高浓餐厨废水。目前国内餐厨废水处置范畴也呈现了多元化开展，MBR、生物接触氧化、生物滴滤池、厌氧消化、微电解、气浮和高级氧化等技术均有报道。但是，单纯的应用厌氧或好氧工艺很难到达理想的处置效果。采用厌氧和好氧综合整治技术处置高浓餐厨废水，不只可以降解高含量有机物，回收应用生物能源，而且能够将污染物彻底矿化，有效去除废水中的氮、磷等营养物质，提升出水水质。

基于此，结合国内外餐厨废水处置案例经历，从废水资源化、无害化和可持续的角度动身，开发了上流式厌氧污泥床（UASB）-A2/O-MBR组合工艺并实施工程研讨，讨论该系统对餐厨废水处置效果以及不同污染物在各工艺段的演化过程，并实施系统稳定性剖析。研讨结果可为城市高浓餐厨废水处置，提供一种新型稳定可持续的处理计划，并为餐厨废水工程化处置提供自创。

1、工程概略

1.1 工艺流程

工程实验安装处置水量为22m3/d，工艺流程如图1所示。

餐厨废水经由格栅井进入调理池，实施水量水质调理后经由潜水泵送入气浮池。采用气浮一体机去除餐厨废水中的油类和胶体类污染物，以减轻对后续生物处置工艺的压力。气浮池出水经由离心泵送入UASB厌氧反响器，出水自流进入A2/O生物处置单元，最后经MBR膜别离后出水排出。

反响器均采用防腐碳钢构造。UASB有效容积为22m3，水力停留时间（HRT）24h。A2/O安装内装有O型填料，总HRT为52h（厌氧18h、兼性14h、好氧20h）。MBR池有效容积13m3，HRT为14h，采用浸没式聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，膜孔径为0.1μm，DO的质量浓度控制在3～4mg/L。MBR出水方式为运转7min、反冲洗1min，MLSS的质量浓度控制在8～10g/L，混合液回流体积比为300%。

设计出水水质到达DB44/26－2001规则中第二时段三级排放规范。

1.2 废水与污泥接种

餐厨废水由深圳市某餐厨废弃物循环应用示范园搜集，并掺杂少量生活污水。该废水经由调理池、气浮除油预处置后的COD为1.5～5.0g/L，BOD5为0.65～1.0g/L，NH4+-N、TN、TP的质量浓度分别为100～310、180～430、80～180mg/L，盐的质量浓度为1.0～1.2g/L。

UASB反响器内的厌氧颗粒污泥取自江西省某生产柠檬酸企业处置废水的厌氧消化反响器内。污泥呈黑色，球形或椭球形，粒径为0.8～1.5mm，TSS的质量浓度大于60g/L，VSS的质量浓度47.3g/L。A2/O-MBR系统接种污泥取自深圳某污水厂二沉池污泥。系统接种后，经过约45d的启动期，表现出COD去除率趋于恒定，此时以为组合工艺启动胜利，进入实验阶段。

1.3 剖析办法

在实验过程中，对水质的测定采用规范办法测定。COD采用重铬酸钾法，TN含量采用过硫酸钾消解紫外分光亮度法，NH4+-N含量采用水杨酸-次氯酸盐法，NO2--N含量采用盐酸萘乙二胺法，NO3--N含量采用酚二磺酸分光光度计法，TP含量采用钼酸铵分光光度法，pH和DO含量采用便携式测定仪丈量，VFA含量采用蒸馏滴定法。

2、结果与讨论

2.1 污染物去除效果

2.1.1 COD

餐厨废水有机负荷较高，成分复杂，水质水量动摇较大。系统运转66d，对COD去除效果见图2。

由图2可知，进水COD在1.5～5.0g/L，动摇较大。经过组合工艺处置后，出水COD稳定在一个较低的程度，出程度均为76.7mg/L，去除率逐步稳定在90%以上，COD均匀去除率高达96.8%。该结果明显好于国内同类研讨的去除效果（86%～90%）。标明UASB-A2/O-MBR组合工艺对COD的去除才能坚持在了一个较高的程度，也具有较强的抗负荷冲击才能。实验中，UASB沼气产量不断坚持在10.8～35.3m3/d。

2.1.2 N

餐厨废水中的氨基酸、蛋白质等有机氮在UASB中的氨化菌的作用下经过水解转化为NH4+-N，进水所夹带的和系统中所产生的NH4+-N主要经由A2/OMBR组合工艺被去除。图3为组合工艺的脱氮性能。

由图3可知，系统进水NH4+-N的质量浓度在110～310mg/L变化且逐步升高。剖析缘由是废水搜集运输过程延长，局部氨化作用造成。出水NH4+-N的质量浓度稳定在11mg/L以下，NH4+-N的均匀去除率为96.4%。随着实验的实施，TN的去除率逐步升高至70%左右，但出水TN含量依然维持在较高程度。形成这一结果的主要缘由是UASB耗费大量有机物，致使反硝化系统的C/N过低，没有足够的有机碳源为反硝化细菌提供电子供体，反硝化作用无法正常实施，NO3--N滞留在系统中无法去除，从而造成TN去除不彻底。经过增加外加有机碳源安装，能够提升系统的TN去除才能。

2.1.3 TP

图4为组合工艺的对TP的去除。

由图4可知，进水TP的质量浓度在80～180mg/L动摇，出水TP的质量浓度均匀为13mg/L，对TP的去除率维持在80%以上，最高可达96%。组合工艺对TP的去除效果良好，主要是污泥的吸附截留，生物除磷以及MBR膜别离三者共同作用的结果。

UASB-A2/O-MBR组合工艺对高浓餐厨废水的处置，降低污染物排放量，出水水质优于设计请求到达DB44/26－2001规则的第二时段三级排放规范，减少了对周边环境的污染，同时将污染物转化为能源，年产沼气约6606.5m3，约可发电12.6MW?h，取得良好的环境经济效益.估计该餐厨废水工程每年可削减COD、TN、TP分别为20.1、1.42、0.8t。

2.2 污染物的沿程变化

研讨各污染物含量在处置系统各工艺段的沿程变化，能够明白各工艺段对不同污染物降解的奉献大小，以及前后工艺之间的互相作用和影响，为日后工艺优化和运转操作提供理论根据。

2.2.1 COD

COD的沿程变化结果如表1所示。

由表1可知，经过UASB厌氧消化处置，进水中的COD急剧降落，均匀去除率到达91.5%，经过A2/O工艺进一步处置，进入MBR可生化降解的COD有限，经过膜别离作用，出水COD进一步降至78mg/L以下。

实验结果标明，UASB段存蓄着大量活性较高的厌氧颗粒污泥，具有较大的比外表积和良好的沉淀性能，可以疾速截留吸附废水中的大分子有机物，有机物在污泥床层被水解和产甲烷菌去除或者被降解为小分子有机物进入下一级处置系统，降低后续处置的有机负荷。高效的膜别离作用一方面可维持系统内较高的污泥浓度和活性；另一方面能够截留剩余的大分子有机物，并使其在MBR中的停留时间延长便于生物降解，进而使得在A2/O中难以降解的可溶性有机物进一步被去除，最终出水中剩余的COD以溶解性难生物降解有机物为主。

2.2.2 NH4+-N、TN及TP

NH4+-N、TN及TP3种污染物含量的沿程变化见表2。

由表2可知，由于氨化作用，所以UASB出水NH4+-N均匀含量升高，废水在流经A2/O和MBR2个单元时NH4+-N含量分别降落了76.23%和88.8%，其中A2/O工艺关于NH4+-N的去除所做的奉献占到了组合工艺的76.23%，最终MBR工艺出水NH4+-N均匀质量浓度降至6.7mg/L。废水在流经前端工艺时耗费了大量的有机物，造成MBR进水有机碳源含量低，同时膜别离作用延长了污泥停留时间，在这样的环境下，异常菌的竞争优势被削弱；生长迟缓，世代周期长的自养型硝化细菌的繁衍富集的得到了强化，从而坚持MBR较高的硝化活性。

TN和TP均匀含量在组合工艺中均呈现逐步降落的趋向。UASB中的脱氮除磷作用主要由颗粒污泥的吸附截留含氮磷的有机物。

A2/O作为去除TN的主要工艺单元，经过硝化反硝化作用将NH4+-N以氮气的方式释放到大气中，对脱氮的奉献率为整个系统的77.22%。理论上，思索细胞合成，复原1gNO3--N需求2.47g甲醇（有机物），但是复原1gNO3--N所需的有机碳数量要比理论量高，实验过程中进入A2/O的污水COD/ρ(TN)≈0.91，有机碳源严重缺乏，使得反硝化作用不彻底。良好的膜截留作用和同步硝化反硝化能够解释MBR中TN含量的降低，在实践工程中由于溶解氧扩散不平均造成反响器内部存在好氧区、缺氧区以及厌氧区，这样就使好氧硝化作用和厌氧反硝化作用能够在一个系统内同时发作。

A2/O进水中的BOD5/ρ(TP)直接影响厌氧释磷效果，聚磷菌在厌氧段将胞外有机物合成聚β羟基丁酸（PHB），合成的PHB量越大，好氧条件下释放的能量越大，摄取磷酸盐越多。研讨发现当BOD5/ρ(TP)高于28.5时能够取得较好的生物除磷效果；当BOD5/ρ(TC)（TC为总碳）降低时释磷菌与反硝化细菌对碳源抢夺形成释磷菌释磷缺乏，从而影响了后续的好氧吸磷效果，本实验中的A2/O进水BOD5/ρ(TP)仅为3.4，有机碳源缺乏以彻底去除废水中的TP。

因而经过添加适量的有机碳源能够提升工艺脱氮除磷效果。

2.3 系统运转稳定性

采用统计学办法，选用进出水不同污染物的含量以及去除效率作为特征性参数对组合工艺运转的稳定性实施剖析。通常状况下，若其他运转条件不变，进水污染物含量动摇会直接惹起系统处置性能的变化。

由表3和表4可知，进水COD变化猛烈，最大相差3360mg/L；出水COD和COD去除率相对规范差分别为20.6%和1.15%，阐明该组合工艺具有良好的抗进水有机负荷动摇的性能。

组合工艺关于NH4+-N，TN和TP的处置效率稳定性剖析结果标明，NH4+-N与TP处置效率稳定性呈现类似的规律。两者的出水质量浓度相对规范差较高，但是两者的系统去除率相对稳定，即相对规范差较低，形成这一现象的缘由是两者出水质量浓度的较低。综合剖析出水NH4+-N与TP质量浓度规范差和去除率相对规范差能够更真实的反映系统去除NH4+-N和TP的稳定性。系统对TN去除效果的稳定性相比于NH4+-N和TP稍有逊色。

由此可见，系统抗污染物负荷冲击的性能依次为COD>NH4+-N>TP>TN。

3、结论

采用UASB-A2/O-MBR组合工艺对餐厨废水的污染物具有很好的去除效果，COD、NH4+-N均匀去除率能够到达96.8%和96.4%，TN、TP去除率分别到达70%和80%以上，减少了对周边环境的污染，取得良好的环境效益，为餐厨废水的处置提供了一种经济、可行的办法。

不同污染物在组合工艺中的沿程变化剖析标明，UASB对COD去除奉献率最大约为94.33%，其次分别为A2/O和MBR；A2/O对NH4+-N、TN和TP的去除率奉献最大，奉献率分别76.23%、77.22%和58.05%。

统计剖析结果标明，组合工艺抗进水基质含量动摇才能强，系统运转稳定性高，对不同污染物的抗冲击负荷才能由高到低依次为COD>NH4+-N>TP>TN。