CN102603117B

CN102603117B - 一种餐厨垃圾二次废水的处理方法

Info

Publication number: CN102603117B
Application number: CN201210059896.1A
Authority: CN
Inventors: 周震球
Original assignee: JIANGSU ZHAOSHENG ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ZHAOSHENG ENVIRONMENTAL PROTECTION CO., LTD.
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: CN102603117A

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，是通过以下的步骤实现的：(1)将餐厨废水进行物化预处理，去除废水中的漂浮物、动植物油、油脂及SS；(2)将废水经过两级水解酸化-IC厌氧反应处理和好氧生物流离床的生化处理；(3)生化处理后的废水经絮凝沉淀进行排放，沉淀物进行浓缩、脱水干化。本发明排放的废水达到《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》(三级排放标准)，并且通过两级水解酸化-IC厌氧反应处理，CODcr总去除率可以达到92％以上，且中途无需进行碳源补给，保证设备正常运行。

Description

一种餐厨垃圾二次废水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

餐厨垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米、面粉食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。近年来餐厨垃圾引发了“地沟油”、“泔水猪”等各类食品安全问题，因此餐厨垃圾的处理备受社会关注。

餐厨垃圾的处理方法已经由传统的卫生填埋逐步转向干燥化处理、湿热法处理以及分离式固液两相厌氧消化工艺(STP)等。其中湿热法处理即为通过高温(120～130℃)蒸煮，发生湿热水解反应，降解大分子有机物，同时消毒杀菌。这种湿热法处理可避免粗蛋白、粗脂肪等营养成分的流失，蒸煮后通过压榨处理进行固液分离，固相可生产饲料，液相经三相分离、油水分离处理，回收废油脂。

餐厨垃圾处理的二次废水是指湿热法处理三相分离后的水相和油水分离器中水相形成的废水，该废水具有很高的CODcr(60000～100000mg/L)、氨氮(250～400mg/L)、TN(700～900mg/L)、TP(100～200mg/L)、SS(10000～20000mg/L)和动植物油(2000mg/L)，pH为3～5。针对这类废水的特性，现有处理技术多使用隔油预处理、酸碱中和、厌氧生化处理、好氧生化处理等工艺手段，其中厌氧生化处理主要负责去除有机污染物，其处理效果的好坏可直接导致整个运行工艺的成败。传统厌氧生化工艺在处理餐厨垃圾处理二次废水厂存在以下缺陷：

(1)餐厨垃圾处理二次废水中食物残渣等有机物多，直接导致其CODcr、固体悬浮物SS含量高，易堵塞管道；

(2)餐厨垃圾处理二次废水pH为3～5，直接进入厌氧反应器，抑制产甲烷菌的生长，消化过程不能从酸化阶段直接进入产甲烷阶段；

(3)厌氧反应器，如升流式污泥反应床(UASB)中的三相分离器，对泥、水、气分离效果不加，且容积负荷较低、传质效果也不是很好；

(4)传统的两级厌氧反应器串联使用时，一级厌氧反应处理后水中可生化性大大降低，影响了下级厌氧消化反应，需对碳源进行补加。另外，餐厨垃圾处理二次废水含有高浓度的氨氮、TN、TP，运用传统工艺如A²/O进行脱氮除磷会产生大量污泥，增加了后续处理的成本。

发明内容

本发明提供一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，采用两级的水解酸化-IC厌氧生物处理工艺与好氧生化流离床工艺相结合，COD去除率高，符合国家排放标准，大大提高出水水质。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，是通过以下的步骤实现的：

(1)餐饮垃圾处理二次废水收集之后进入格栅井中设置的格栅，去除废水中较大的漂浮物；去除较大漂浮物后的废水通入除渣隔油机去除废水中的动植物油、油脂；

(2)经除渣隔油后的废水进入调节池进行水质均化，搅拌，调整pH至中性或弱碱性之后，依次通入加药反应区和气浮装置，再次去除废水中的大部分细颗粒残余(乳化)油及SS；

(3)将废水通入一级水解酸化池在常温下进行水解酸化，水解酸化结束后进入一级IC厌氧反应器进行发酵产气；一级IC厌氧反应器出水直接通入二级水解酸化池进行水解酸化，之后继续进入二级IC厌氧反应器进行发酵产气，最后通入好氧生物流离床；两级IC厌氧反应器产生的沼气在沼气储罐中储存；

(4)经好氧生物流离床处理的废水经絮凝沉淀，沉淀物进行浓缩、脱水干化。

通过所述格栅井去除了废水中较大的漂浮物，主要作用是保护后续处理设施的正常运行。

废水通入所述除渣隔油机是通过格栅井中的液下式无堵排污泵提升进入除渣隔油机，主要作用是有效地将废水中的细小固体悬浮物、浮油和污水自动分离，能将菜渣、浮油、悬浮物、结块动物油、皂化成豆花状的油脂或硬块，同时分别排出，其油脂去除率为90％以上。除渣隔油机主要部件均采用不锈钢制作，具有经久耐用，自动运行，能耗低等特点。通过此步骤废水中的渣和废油脂本分离隔开。

除渣隔油之后的废水进入调节池进行水质水量的均化；搅拌，搅拌速度740～980rpm。

均化后的水经潜污泵提升输送到加药反应区，在进入加药反应区之前，需要加入碱液，将pH为3～5的废水调整为7.2～7.5，加药反应后进入气浮装置，此时废水中的TP、粒径小的油滴、有机污染物等得到部分有效去除。

经过上述物化预处理后的废水，进入两级水解酸化-IC厌氧反应器、好氧生化流离床进行生化处理，IC厌氧反应器产生的沼气由水封罐进入沼气贮罐储存；

所述步骤(3)中的两级IC厌氧发酵的温度为35±3℃，进入两级IC厌氧发酵反应器的废水的pH为6.8～7.2。

所述步骤(3)中通入好氧生物流离床：好氧生物流离床在常温下运行，池体内填充有流离填料，即“碎石”和PVC球的集合体(流离球)，池底均匀布置曝气管进行曝气，水是从球体内穿梭进出，水流动是以层流相均匀流动，曝气从流离球的底部向上，竖向鼓气，故它是以气、固、液三位一体混合在水中的推流，使粘附在填料上絮凝体状物，随水波冲动逐步渐渐流出，故氧的利用率较高，动能消耗低；同时，流离球在运行过程中是以好氧、缺氧、厌氧状态的多变环境发生，不仅有机碳源物在此可以得到进一步降除，同时污水在该多重环境中，不断进行硝化与反硝化的交替，有效地达到脱氮的目的，保证了出水的水质。另外，流离填料可使氧转移利用率大大高于传统的曝气生物池；污泥产生量极少甚至没有，使得整套工艺的污泥处理系统难度大大减少；流离填料的使用寿命也比传统的曝气生物池长，使得该池的日常维护量大大减少，同时也减少了日常运行管理费用。该工艺的实测效果较好，CODcr去除率可达70-98％；关键流程简化、占地面积小、基建费用低；对水质水量改变的抗冲击性能强。

所述步骤(4)中絮凝沉淀池之后设置了多介质过滤器和活性炭过滤器，是为废水出现异常时的应急措施。

本发明的两级水解酸化池主要用于水解酸化，两级IC厌氧发酵反应器主要用于产甲烷，两个阶段在细菌种类、消化速率、环境要求、降解过程和产物等方面均有所不同。前一阶段水解酸化菌将有机物分解并产氢产酸，后一阶段产甲烷菌将乙酸等转化成甲烷。本发明采用独立的产酸和产甲烷装置，可以使工作环境达到最佳；另外，一级水解酸化-IC厌氧生物处理工艺COD去除率为80％，而一级的进水COD浓度为≥38000mg/L，那么出水COD远远超过好氧生物处理所能承受的上限浓度(≤2000mg/L)，所以采用两级联用。联用时，因二级水解酸化池是继续分解一级IC厌氧反应器出水中难分解或未完全分解的有机物，再次提高了废水的可生化性，保证二级IC厌氧反应器的运行，仍能达到与一级基本相同的COD去除率(80％)，那么两级联用的总去除率则可达到95％左右，由此经二级水解酸化-IC厌氧反应后可正常进入下级好氧处理。

所述经生化处理的废水经絮凝沉淀后达到《中华人名共和国国家标准污水综合排放标准》(GB8978-1996)的三级放标准(见表1)即可出水，如在特殊情况下万一水质产生波动，未能达排放要求时再通过超越管进入多介质过滤器或活性炭过滤器的应急物化处理，达标后水再排放至管网。混凝沉淀池产生的沉降物经浓缩、脱水干化后外运处置。

本发明的有益效果为：

1、设计了两级的水解酸化-IC厌氧生物处理工艺，将废水中的非溶解性难生物降解的有机物转化为溶解性易生物降解的有机物，将产酸相和产甲烷相分开，创造各自最佳环境。

2、IC厌氧反应器容积负荷率高，投资和占地少，节约成本，产生的甲烷可作为发电的持续性能源。

3、无需中途对碳源进行补加，两级厌氧发酵联用可以去除COD总量92％以上。

附图说明

图1是本发明的处理工艺流程图

具体实施方式

以下结合附图，对本发明做进一步说明。

如图1，是本发明的处理工艺流程图。

实施例

取餐厨垃圾废水：CODcr：80000mg/L，氨氮：350mg/L，总氮TN：900mg/L，总磷TP：150mg/L，悬浮物SS：10000mg/L，动植物油：2000mg/L，pH为3。

(1)上述餐饮垃圾处理二次废水收集之后进入格栅井中设置的格栅，去除废水中较大的漂浮物，水体颜色变浅；去除较大漂浮物后的废水通入除渣隔油机去除废水中的油脂，油脂通入浮油池，导出系统；

(2)去除油脂后的废水进入调节池在常温下进行水质均化，搅拌，之后加入碱液，通常是加入氢氧化钠，调节水质酸碱度，pH达到7.2～7.5之间结束，之后依次通入加药反应区和气浮装置，此时废水中的TP、粒径小的油滴、有机污染物等得到部分有效去除。油脂去除率达95％以上；

(3)上述为物化预处理，COD去除率50％左右，此时废水COD浓度39000mg/L左右，此后进入生化阶段。废水通入一级水解酸化池在常温下进行水解酸化，出池后pH为6.8～7.2，达到此标准后进入一级IC厌氧反应器进行发酵，发酵完成产生的沼气通入沼气罐，检测废水的CODcr为7600mg/L，去除率达80.5％；之后废水直接通入二级水解酸化池进行酸化获得酸化液，出池后pH为6.8～7.2，酸化结束后继续进入二级IC厌氧反应器进行发酵产气反应，经二级反应后检测废水的CODcr为1520mg/L，由此，COD总去除率达95％以上；最后通入好氧生物流离床；

(4)经好氧生物流离床处理的废水再次进入加药池进行反应，之后通入絮凝沉淀池出水，其中沉淀物进入污泥浓缩池、脱水干化池，最后泥饼外运处置；废水波动未达标时可通过多介质过滤器、活性炭过滤器后进入清水池进行出水。

检测结果为：CODcr：350mg/L，氨氮：18mg/L，总氮TN：40mg/L，总磷TP：2mg/L，悬浮物SS：250mg/L，动植物油：80mg/L，pH为7.3。

表1是《中华人名共和国国家标准污水综合排放标准》

(GB8978-1996)的三级排放标准。

表1

项目	指标	排放限值
			1	pH	6～9
2	化学需氧量CODcr(mg/L)	≤500
			3	生化需氧量BOD5(mg/L)	≤300
4	悬浮物SS(mg/L)	≤400
			5	总氮TN(mg/L)	≤55
6	氨氮NH3-N(mg/L)	≤30
			7	总磷TP(mg/L)	≤5
8	动植物油(mg/L)	≤100

本发明处理后的废水达到排放标准，成本较低，水质良好，产生的沼气可以进行供热。

Claims

1.一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，所述餐厨垃圾二次废水是指湿热法处理餐厨垃圾工艺中三相分离后的水相和油水分离器中水相形成的废水，其特征在于是通过以下的步骤实现的：

(1)餐饮垃圾二次废水收集之后进入格栅井中设置的格栅，去除废水中较大的漂浮物；去除较大漂浮物后的废水通入除渣隔油机去除废水中的动植物油、油脂；

(2)经除渣隔油后的废水进入调节池进行水质均化，搅拌，速度为740～980rpm，调整pH，将pH为3～5的废水调整为7.2～7.5，再依次通入加药反应区和气浮装置，再次去除废水中的大部分细颗粒残余乳化油及SS；

(4)经好氧生物流离床处理的废水经絮凝沉淀，沉淀物进行浓缩、脱水干化；

所述步骤(3)中的两级IC厌氧发酵的温度为35±3℃，进入两级IC厌氧发酵反应器的废水的pH为6.8～7.2；

所述步骤(3)中的好氧生物流离床在常温下运行，池体内填充有流离填料，所述流离填料为球体，池底均匀布置曝气管。