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，张卫东2，王飞2，赵琦2，陈德容21重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆(400045)2重庆市环境科学研究院，重庆(401147)E-mail：184547809@qq.com摘要：重庆市餐饮业发展迅速，餐饮废水成为生活污水的主要来源。针对餐饮行业的排污特点，确定了主要污染因子的排放系数。以COD为例，研究了主要污染因子随废水量、时间的排放规律。结果表明餐饮行业废水量排放系数为用水量的88%，首要污染因子为COD，且污染物浓度范围随时间变化波动较大，排放规律具有很强的时段性突高、突低的特点。关键词：餐饮业；废水排放量；COD1．引言重庆市是西南地区商品集散中心，餐饮业和服务业等第三产业发展迅速。早在2004年第三产业增加值占全市GDP的比重已达到40%，其中尤其以餐饮业的增长最为明显[1]。餐饮业的发展，在带来了经济增长的同时也加大了环境负荷。据不完全统计，目前我市注册经营的餐饮业单位有近十万家[2]，除极少数比较大型的火锅馆、中餐厅及酒店安装有油水分离器外，其余大多数餐饮业单位的污水未经任何处理就直接排放到城市下水道或江河之中，给我市地表水环境的保护工作带来了很大的压力[3]。因此系统开展餐饮业废水污染因子排放系数测算工作、掌握废水污染物及废水量随时间的变化规律具有很大的现实意义。2.实验材料与方法2.1监测指标的选取从餐饮业废水的来源构成上分析，一般主要来源于淘菜水、洗碗水和清洁卫生用水。从废水特征来看，废水中含有大量的有机成分如：动植物油、蛋白质、纤维素等。因普遍使用洗涤剂，废水中含有相当数量的磷。综合该行业的水污染特征，选取化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、动植物油为主要污染因子。此外，针对国内环保系统和科研部门对餐饮业废水排放系数研究较少，废水排放系数多采用国外文献值或《室外排水设计规范》（GBJ14-97）提供的80%—90%这一数据[4]，还应研究该行业的废水排放量，并将其纳入主要污染因子。2.2样本量的确定根据重庆市餐饮行业的地方特点，以经营种类为划分依据，本次实验共选取餐饮业样本数30个，其中火锅类样本10个、中餐正餐类样本10个、快餐面食类样本10个。2.3实验方法2.3.1废水流量监测在火锅、中餐正餐、快餐面食类中各选取一个样本作为废水流量监测的样本。每个样本连续监测三天，测得的平均废水排放系数即为该行业的废水排放系数。1本课题得到重庆市生活源产排污系数测算项目（WPXC2007B120）的资助。污染物浓度监测为了突出废水排放量的阶段性突高、突低的特点。根据餐饮废水单位时段内排放量和流量不大、随时间变化流速和流量变动较大的特点，选取6:00～9:00（如果经营早餐），10:00～15:00，17:00～21:00这三个用水高峰时段为污染物浓度监测时段。每个样本连续监测三天，采样频次为监测时间段内每30分钟采集一次样品。2.4实验仪器废水流量测量仪为美国TELEDYNEISCO公司的2150型流量测量仪，原理为采用超声波多普勒方法测量，可同时测量液位、流速和流量。测试时间间隔为1~60min不等。测量速度时的最小水深为2cm，量程为-1.52~6.10m/s，零点稳定性为0.015m/s，准确度为±2%。2.5实验内容废水流量监测包括两个内容：一是确定餐饮业废水排放系数；二是监测废水流量的同时监测废水污染物浓度，研究污染物浓度、废水流量随时间变化规律。污染物浓度监测的目的是为重庆市餐饮行业废水中主要污染因子确定排放系数，为核算该行业主要污染物的排放总量提供简便、可行的办法。3.结果与分析3.1废水流量监测结果分析3.1.1餐饮业废水排放系数的确定TotalFlow00.020.040.060.080.10.12下午09:57下午10:37下午11:17下午11:57上午12:37上午01:17上午01:57上午02:37上午03:17上午03:57上午04:37上午05:17上午05:57上午06:37上午07:17上午07:57上午08:37上午09:17上午09:57上午10:37上午11:17上午11:57下午12:37下午01:17下午01:57下午02:37下午03:17下午03:57下午04:37下午05:17下午05:57下午06:37下午07:17下午07:57下午08:37下午09:17下午09:57时间（2008-2-2321:57至2008-2-2421:57）累积流量（立方米）图1餐饮业废水流量图Pic1wastewaterflowofcateringtrade由图1流量测量仪连续24小时监测结果可以看出，餐饮业的废水排放高峰期出现在早上9点到下午1点、下午5点到晚上9点这两个时间段，跨越包括就餐前的洗菜准备阶段和就餐后的洗碗阶段。从下午11：57到上午07：57这一时间段没有流量记录，是因为这一时间段内没有餐饮废水排放。即使有极少量的餐饮废水排放，但由于水流量较小，流过流量仪的水深小于2cm这一响应值，使得仪器不能记录流量。这说明餐饮业废水流量具有明显的时段性特点，与实际情况非常符合。图2餐饮业废水排放系数图Pic2wastewaterdischargecoefficientofcateringtrade由图2可知，以排水量为纵坐标、用水量为横坐标，做出过原点的直线的斜率即为废水流量系数。餐饮业的废水排放系数为0.875，测得的多组数之间R2=0.9985，数据间有很好的相关性。3.1.2污染物浓度及废水排放量随时间变化规律0500100015002000250030003500400007:0008:0009:0010:0011:0012:0012:3013:0013:3014:0014:3017:0018:0019:0020:0020:30采样时间COD浓度(mg/L)00.020.040.060.080.10.120.14废水流量(m3)COD废水流量图3COD浓度、废水流量随时间变化规律Pic3thechangelawofCODandwastewaterflowwithtime以下污染物浓度分析均以COD为例。图3是以经营早、中餐为主的某店COD浓度随时间变化规律图，由图可见COD浓度变化规律与废水流量随时间变化规律比较接近。在用y=0.875xR2=0.9985020406080100120140160180200050100150200250用水量(m3)排水量(m3)浓度、废水流量较其他非用餐时段明显偏高。COD浓度峰值出现在早上9：00和中午12：30，这一时间段用水量也出现高峰值，可见COD浓度并没有因用水量的增加而受到明显的稀释，说明用餐高峰期排放的洗碗、洗锅废水含有大量的COD，是餐饮废水COD污染的主要贡献。综合图1—图3，由图2可知废水量排放系数大约为用水量的88%，水资源利用率较低。由图1、图3可知，在用餐前后废水量有明显的高峰期，可见这一时段是废水量的主要贡献。由图3可知在用餐前的准备阶段污染物浓度是相对较低的，这一阶段主要是以排放洗菜水为主。因此为了缓解水资源匮乏，增加水资源的利用率，可以将洗菜水资源化利用，提高低污染浓度废水的回用率。3.2污染物浓度监测结果分析COD5250.04750.04250.03750.03250.02750.02250.01750.01250.0750.0250.0CODFrequency706050403020100Std.Dev=994.87Mean=1493.3N=312.00图4餐饮业中餐正餐COD浓度频次图Pic4thefrequencyofCODconcentrationofdinner图4是中餐正餐类COD浓度系数频次图，图中COD浓度系数呈明显的偏态分布，浓度高频次段出现在500mg/L到1800mg/L范围内。随着浓度系数数值的升高，其频次快速降低，到某一值时出现频次已经很低了，如果将这一段定义为“有效低频次值界点”，则认为超过“有效低频次值界点”的数值代表性太差，应予剔出。这样把餐饮业的COD浓度变化控制在一可信的范围内，就能较真实的反映出餐饮业COD浓度波动情况。在对全市30家餐饮业进行监测分析的基础上，取加权平均值作为测算结果，初步得出了餐饮业主要污染因子的排放系数，见表1。类型污染物指标计量单位排放系数污水量—用水量的88%化学需氧量mg/L1493.25氨氮mg/L9.78总氮mg/L38.01总磷mg/L6.24中餐正餐动植物油mg/L422.08污水量—用水量的88%化学需氧量mg/L1961.62氨氮mg/L15.25总氮mg/L40.12总磷mg/L10.73快餐、面食类动植物油mg/L513.23污水量—用水量的88%化学需氧量mg/L2019.81氨氮mg/L12.66总氮mg/L44.11总磷mg/L10.48火锅动植物油mg/L607.05由上表可知，在餐饮业的“三大类”中，火锅的污染物排放系数最高，居各类之首。火锅类所排放的COD浓度最高，快餐面食类次之，中餐正餐类的COD浓度最低。这主要是由于火锅比快餐、正餐的动植物油含量更高，其动植物油浓度达到了607.05mg/L，超过污水综合排放标准三级标准值的6倍[5]，动植物油脂是多组分烃基脂肪酸类有机混合物，COD值较高。而快餐、正餐类的COD则主要是油脂经加热烹炒、高温煎炸后所残留在餐具、锅碗表面，被冲洗水冲刷而形成的，虽然动植物油浓度较火锅类低，但也分别达到了513.23mg/L、422.08mg/L。废水含油量较高时，由于油的密度比水小，油类覆盖在水表面，形成的油层阻挡了空气中的氧气溶解于水，加速了厌氧微生物的分解代谢作用，使水质加快恶化。此外含油废水容易引起排污管道堵塞，使污水外溢，影响环境。氮的存在形式主要有存在于有机质中的有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氮元素主要来自高分子脂类及其衍生物、蛋白质以及纤维素，首先以有机氮的形式排放到环境中，然后在微生物的作用下经氨化作用合成氨，最后经硝化细菌的作用而氧化为硝酸盐。由上表可知，“三大类”的氨氮、总氮浓度分别在9.78mg/L～15.25mg/L，38.01mg/L～44.11mg/L之间。氨氮浓度占总氮浓度的比例在25％左右，低价还原态的氨氮比例浓度越高表明可能存在的潜在污染越大。餐饮废水总磷浓度在6.24mg/L～10.73mg/L之间，其主要来自含磷合成洗涤剂的大量使用。由于污水综合排放标准三级标准对氨氮、总磷（磷酸盐以P计）的排放浓度没有要求，且餐饮废水污染主要为含油废水污染，因此治理餐饮废水的首要任务是去除废水中的油类污染物，尤其对火锅类的含油废水治理非常重要。4.结论与建议（1）重庆市餐饮业废水量排放系数为用水量的88%，水资源利用率较低，建议增加部分餐饮废水如洗菜水的重复利用率。（2）餐饮行业“三大类”中火锅的污染物排放系数最高，应加强对火锅类废水的治理。（3）餐饮废水的首要污染物为COD，火锅类、中餐正餐、快餐面食类的COD浓度分别达到了2019.81mg/L、1493.25mg/L、1961.62mg/L。COD主要来自高分子脂类及其衍生物的油类，因此治理餐饮废水主要任务是去除油脂类。参考文献[1]曾庆均.重庆市都市区产业发展:历史、现状与趋势[J].上海经济研究,2005,6:61~66.[2]重庆统计局.重庆统计年鉴2008[M].北京:中国统计出版社,2008[3]罗树雄,郑维智.餐饮业小型污水综合处理系统的技术研究[