CN112661351A - 一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化‑物化耦合深度处理系统及方法，预处理系统包括依次相连的多级格栅、竖流沉淀池、隔油沉淀池、转鼓格栅和污水池，污水处理池内的污水经过组合气浮沉淀一体机后进入生化处理系统；生化处理系统包括调节池，组合气浮沉淀一体机的出水进入调节池，调节池内的水通过泵泵入厌氧反应系统，经厌氧反应后再依次进入第一沉淀池和第一pH调节池后进入短程硝化系统，经过硝化处理后进入第二pH调节池，第二pH调节池的废水进入氨氧化系统，氨氧化系统的出水进入第二沉淀池，最后经自养反硝化系统和絮凝沉淀系统处理后达标排放。出水能稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889‑2008)的排放标准。

Description

一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系 统及方法

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统及方法，属于水处理技术领域。

背景技术

目前，餐厨垃圾发酵废水及渗滤液处理设施复杂，成本高，并且处理后的排放标准只能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”要求。即总氮小于等于70mg/L。

如CN 106430845 A的专利公开了“餐厨垃圾废水处理装置”的技术，废水依次经过隔油初沉、调节池、第一pH调节池、氨吹脱塔、第二pH调节池、A/O生化处理装置、沉淀池、臭氧反应器、曝气生物滤池、消毒池进行处理，处理后废水中的COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、SS、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”要求。

CN 107352746 A的文献公开了“餐厨垃圾厌氧消化废水处理方法”，用于餐厨垃圾浆料厌氧消化脱水后的废水及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水的处理方法。废水先后经隔油初沉、水量水质调节、pH值第一次调节、氨吹脱塔游离氨吹脱、pH值第二次调节、A/O生化处理、沉淀处理，气浮处理、芬顿反应器处理、混凝沉淀池处理、曝气生物滤池处理。餐厨垃圾厌氧消化废水经过该工艺处理，废水中的COD、BOD₅、NH₃-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求，且TN小于70mg/L。

餐厨垃圾厌氧消化废水经现有技术处理后的出水水质得到了提高，但是也仅能满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”要求，即总氮小于等于70mg/L。随着新的排饭标准的执行以及对水处理标准的进一步提高，现有的处理方法很难达到标准，如《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)表1中的规定。要求总氮小于40mg/L，现有的处理技术不能满足需求。并且，总氮和氨氮从很高浓度降到相对较低的浓度很容易实现，要实现从70mg/L降低到40mg/L却成为本领域技术人员的难题。

表1《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)污染物质排放质量浓度限值

序号	控制污染物	排放质量浓度限值	污染物排放监控位置
				1	色度(稀释倍数)	40	常规污水处理设施排放口
2	化学需氧最(COD<sub>Cr</sub>)/(mg/L)	100	常规污水处理设施排放口
				3	生化需氧量(BOD<sub>5</sub>)/(ng/L)	30	常规污水处理设施排放口
4	悬浮物/(mg/L)	30	常规污水处理设施排放口
				5	总氮/(mg/L)	40	常规污水处理设施排放口
6	氨氮/(mg/L)	25	常规污水处理设施排放门
				7	总磷/(mg/L)	3	常规污水处理设施排放口
8	粪大肠菌群数/(个/L)	10 000	常规污水处理设施排放口
				9	总汞/(mg/L)	0.001	常规污水处理设施排放口
10	总镉/(mg/L)	0.01	常规污水处理设施排放口
				11	总铬/(mg/L)	0.1	常规污水处理设施排放口
12	六价铬/(mg/L)	0.05	常规污水处理设施排放口
				13	总砷/(mg/L)	0.1	常规污水处理设施排放口
14	总铅/(mg/L)	0.1	常规污水处理设施排放口

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，第二目的在于提供一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理方法，能达到深度脱氮的效果，出水能稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)的排放标准。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，包括预处理系统和生化处理系统，其特征在于：所述预处理系统包括依次相连的多级格栅、竖流沉淀池、隔油沉淀池、转鼓格栅和污水池，污水处理池内的污水经过组合气浮沉淀一体机后进入生化处理系统；

所述生化处理系统包括调节池，所述组合气浮沉淀一体机的出水进入调节池，所述调节池内的水通过泵泵入厌氧反应系统，经厌氧反应后再依次进入第一沉淀池和第一pH调节池，调节PH后的废水进入短程硝化系统，经过硝化处理后进入第二pH调节池，所述第二pH调节池的废水进入氨氧化系统，所述氨氧化系统的出水进入第二沉淀池，最后经自养反硝化系统和絮凝沉淀系统处理后达标排放。

上述方案中：所述多级格栅包括依次相连的格栅槽、旋转式格栅除污机和网板式格栅除污机，餐厨垃圾发酵废水或渗滤液先进入格栅槽，所述格栅槽内设置有曝气装置。

上述方案中：所述格栅槽、旋转式格栅除污机和网板式格栅除污机的栅渣外运处理。

上述方案中：所述厌氧处理系统选用USAB反应器、IC反应器、ABR反应器中的一种；所述短程硝化系统选用SBR反应器、SHARON反应器、CSTR反应器中的一种；所述氨氧化系统选用UASB厌氧反应器、AF厌氧反应器、UFB厌氧反应器、AMBS厌氧反应器中的一种；所述自养反硝化系统采用升流式曝气生物滤池。

上述方案中：所述厌氧处理系统选用USAB反应器；所述短程硝化系统选用SBR反应器；所述氨氧化系统选用UASB厌氧反应器。

上述方案中：所述组合气浮沉淀一体机中添加破乳剂、PAC和PAM，所述絮凝沉淀系统中添加PAC和PAM。

上述方案中：所述厌氧处理系统停留时间为5～96h，所述短程硝化系统停留时间为6～48h，所述氨氧化系统停留时间为4～72h，所述自养反硝化系统停留时间为0.5～4h。反应充分。

上述方案中：在第一pH调节池中调节pH6.5-7.5，第二pH调节池中调节pH7.0-8.0。

上述方案中：所述竖流沉淀池的污泥、隔油沉淀池的污泥、转鼓格栅的栅渣、组合气浮沉淀一体机的浮渣以及污泥、厌氧反应系统的污泥、第一沉淀池的污泥、短程硝化系统的污泥、第二沉淀池的污泥以及絮凝沉淀系统的污泥均进入污泥池，经离心脱水后外运。

本发明的第二目的是这样实现的：一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)餐厨垃圾发酵废水或渗滤液首先进入预处理系统，在预处理系统作用下，去除废水中含有的大部分动植物油及浮渣；

b)经预处理后的废水进入厌氧处理系统，有效去除废水中大部分的有机污染物；

c)经厌氧处理后的出水进入第一沉淀池，污泥进入污泥池，上清液进入第一pH调节池，调节废水pH值在6.5-7.5范围内，第一pH调节池出水进入短程硝化系统，可进一步去除废水中的部分有机物、N、P等污染物，同时将部分氨氮转化为亚硝氮；

d)短程硝化系统出水进入第二pH调节池，调节废水pH值在7.0-8.0范围内，第二pH调节池出水进入氨氧化系统，在氨氧化菌的作用下将氨氮和硝态氮转化氮气释放，去除废水中含有的部分有机物、氨氮、总氮等污染物；

e)氨氧化系统出水进入第二沉淀池进行泥水分离，污泥进入污泥池，上清液进入自养反硝化系统，在自养反硝化菌的作用下进一步去除废水中含有的总氮、总磷等污染物；

f)自养反硝化系统出水进入絮凝沉淀系统，通过添加絮凝剂、助凝剂进一步去除废水中难降解的有机物、总磷、色度等污染物，最终废水达标排放。

本发明具有以下有益效果：本发明的餐厨垃圾发酵废水及渗滤液处理方法废水依次经过预处理系统、厌氧处理系统、短程消化系统、厌氧氨氧化系统、自养反硝化系统、混凝沉淀系统处理后。餐厨垃圾发酵废水中的COD_Cr、BOD₅、NH₃-N等污染物可被有效降解，处理后的废水中COD_Cr、BOD₅、TN、TP、色度等污染物可稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表1的规定，TN小于40mg/L。处理效能高，成本低，运行管理简单。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

实施例1

餐厨垃圾厌氧消化废水的进水水质情况如下表2所示：

表2

如图1所示，餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统由预处理系统和生化处理系统组成。

预处理系统由多级格栅、竖流沉淀池4、隔油沉淀池5、转鼓格栅6、污水池7和组合气浮沉淀一体机8组成。

多级格栅由格栅槽1、旋转式格栅除污机2和网板式格栅除污机3组成，其中格栅槽1的格栅为较粗的格栅，用于拦截大块杂物、残渣。旋转式格栅除污机2和网板式格栅除污机3为较细的格栅，用于拦截较细的残渣。格栅槽1内设置有曝气装置。格栅槽1、旋转式格栅除污机2和网板式格栅除污机3的栅渣外运处理。

生化处理系统由依次相连的调节池9、厌氧反应系统10、第一沉淀池11、第一pH调节池12、短程硝化系统13、第二pH调节池14、氨氧化系统15、第二沉淀池16、自养反硝化系统17和絮凝沉淀系统18。

厌氧处理系统10选用USAB反应器、IC反应器、ABR反应器中的一种；短程硝化系统13选用SBR反应器、SHARON反应器、CSTR反应器中的一种；氨氧化系统15选用UASB厌氧反应器、AF厌氧反应器、UFB厌氧反应器、AMBS厌氧反应器中的一种；自养反硝化系统17采用升流式曝气生物滤池。絮凝沉淀系统18为传统絮凝沉淀系统，包括反应池和沉淀池。

优选厌氧处理系统选用USAB反应器。短程硝化系统选用SBR反应器。氨氧化系统选用UASB厌氧反应器。

竖流沉淀池4的污泥、隔油沉淀池5的污泥、转鼓格栅6的栅渣、组合气浮沉淀一体机8的浮渣以及污泥、厌氧反应系统10的污泥、第一沉淀池11的污泥、短程硝化系统13的污泥、第二沉淀池16的污泥以及絮凝沉淀系统18的污泥均进入污泥池19，经离心脱水机20离心脱水后外运。

餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理方法，包括以下步骤：

a)餐厨垃圾发酵废水或渗滤液首先进入预处理系统，在预处理系统作用下，去除废水中含有的大部分动植物油及浮渣。餐厨垃圾厌氧发酵废水或渗滤液经各级格栅拦截大的残渣后进入竖流沉淀池4沉淀后进入隔油沉淀池5去除大部分动植物油及沉渣，隔油沉淀池5内的浮油交有资质的单位处理，从隔油沉淀池5出来的废水进入转鼓格栅6，进一步去除沉淀物，然后进入组合气浮沉淀一体机8进一步去除浮油及悬浮物等杂质后进入调节池9调节废水的水质、水量。组合气浮沉淀一体机8中添加破乳剂、PAC和PAM。

b)经预处理后的废水进入厌氧处理系统，有效去除废水中大部分的有机污染物。厌氧处理系统停留时间为5～96h。有效去除废水中大部分的COD_Cr、BOD₅等污染物。

c)经厌氧处理后的出水进入第一沉淀池11，污泥进入污泥池，上清液进入第一pH调节池12，调节废水pH值在6.5-7.5范围内，第一pH调节池12出水进入短程硝化系统13，在短程硝化系统13内的亚硝化菌作用下将氨氮氧化为亚硝氮，同时去除部分COD_Cr及BOD₅，短程硝化系统13停留时间为6～48h。可进一步去除废水中的部分有机物、N、P等污染物，同时将部分氨氮转化为亚硝氮。

d)短程硝化系统13出水进入第二pH调节池14，调节废水pH值在7.0-8.0范围内，第二pH调节池14出水进入氨氧化系统15，总氮在氨氧化菌的作用下将总氮转化为氮气释放，去除废水中含有的绝大部分总氮，同时去除部分COD_Cr、BOD₅等污染物。氨氧化系统停留时间为4～72h。去除废水中含有的部分有机物、氨氮、总氮等污染物。

e)氨氧化系统15出水进入第二沉淀池16进行泥水分离，污泥进入污泥池，上清液进入自养反硝化系统17，自养反硝化系统17停留时间为0.5～4h，在自养反硝化菌的作用下进一步去除废水中含有的总氮、总磷等污染物；

f)自养反硝化系统17出水进入絮凝沉淀系统，通过添加絮凝剂、助凝剂(PAC和PAM)进一步去除废水中难降解的有机物、总磷、色度等污染物，最终废水达标排放。排放值如表3

表3

出水能稳定满足表1《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)污染物质排放质量浓度限值的要求。

本发明不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，包括预处理系统和生化处理系统，其特征在于：所述预处理系统包括依次相连的多级格栅、竖流沉淀池、隔油沉淀池、转鼓格栅和污水池，污水处理池内的污水经过组合气浮沉淀一体机后进入生化处理系统；

所述生化处理系统包括调节池，所述组合气浮沉淀一体机的出水进入调节池，所述调节池内的水通过泵泵入厌氧反应系统，经厌氧反应后再依次进入第一沉淀池和第一pH调节池，调节PH后的废水进入短程硝化系统，经过硝化处理后进入第二pH调节池，所述第二pH调节池的废水进入氨氧化系统，所述氨氧化系统的出水进入第二沉淀池，最后经自养反硝化系统和絮凝沉淀系统处理后达标排放。

2.根据权利要求1所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述多级格栅包括依次相连的格栅槽、旋转式格栅除污机和网板式格栅除污机，餐厨垃圾发酵废水或渗滤液先进入格栅槽，所述格栅槽内设置有曝气装置。

3.根据权利要求2所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述格栅槽、旋转式格栅除污机和网板式格栅除污机的栅渣外运处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述厌氧处理系统选用USAB反应器、IC反应器、ABR反应器中的一种；所述短程硝化系统选用SBR反应器、SHARON反应器、CSTR反应器中的一种；所述氨氧化系统选用UASB厌氧反应器、AF厌氧反应器、UFB厌氧反应器、AMBS厌氧反应器中的一种；所述自养反硝化系统采用升流式曝气生物滤池。

5.根据权利要求4所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述厌氧处理系统选用USAB反应器；所述短程硝化系统选用SBR反应器；所述氨氧化系统选用UASB厌氧反应器。

6.根据权利要求5所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述组合气浮沉淀一体机中添加破乳剂、PAC和PAM，所述絮凝沉淀系统中添加PAC和PAM。

7.根据权利要求6所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述厌氧处理系统停留时间为5～96h，所述短程硝化系统停留时间为6～48h，所述氨氧化系统停留时间为4～72h，所述自养反硝化系统停留时间为0.5～4h。

8.根据权利要求7所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：在第一pH调节池中调节pH6.5-7.5，第二pH调节池中调节pH7.0-8.0。

9.根据权利要求8所述餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理系统，其特征在于：所述竖流沉淀池的污泥、隔油沉淀池的污泥、转鼓格栅的栅渣、组合气浮沉淀一体机的浮渣以及污泥、厌氧反应系统的污泥、第一沉淀池的污泥、短程硝化系统的污泥、第二沉淀池的污泥以及絮凝沉淀系统的污泥均进入污泥池，经离心脱水后外运。

10.一种餐厨垃圾发酵废水或渗滤液生化-物化耦合深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)餐厨垃圾发酵废水或渗滤液首先进入预处理系统，在预处理系统作用下，去除废水中含有的大部分动植物油及浮渣；

b)经预处理后的废水进入厌氧处理系统，有效去除废水中大部分的有机污染物；

c)经厌氧处理后的出水进入第一沉淀池，污泥进入污泥池，上清液进入第一pH调节池，调节废水pH值在6.5-7.5范围内，第一pH调节池出水进入短程硝化系统，可进一步去除废水中的部分有机物、N、P等污染物，同时将部分氨氮转化为亚硝氮；

d)短程硝化系统出水进入第二pH调节池，调节废水pH值在7.0-8.0范围内，第二pH调节池出水进入氨氧化系统，在氨氧化菌的作用下将氨氮和硝态氮转化氮气释放，去除废水中含有的部分有机物、氨氮、总氮等污染物；

e)氨氧化系统出水进入第二沉淀池进行泥水分离，污泥进入污泥池，上清液进入自养反硝化系统，在自养反硝化菌的作用下进一步去除废水中含有的总氮、总磷等污染物；

f)自养反硝化系统出水进入絮凝沉淀系统，通过添加絮凝剂、助凝剂进一步去除废水中难降解的有机物、总磷、色度等污染物，最终废水达标排放。

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