CN109052648A - 一种区域内污水联合处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种区域内污水联合处理方法及装置。将厕所粪污、厨余垃圾及生活污水联合处理,厕所粪污和生活污水经格栅池除渣后进入沉淀浓缩池,沉淀浓缩物经固液分离后联同破碎的厨余垃圾共同进行调质、均浆及厌氧发酵,所产沼气经除杂、脱水及脱硫后进入锅炉燃烧供热或餐饮供气利用;厌氧所产沼渣经快速堆肥制作有机肥;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进行生物降解及MBR处理,达标后进行冲厕回用及外排。本发明可同时就地处理处置小区域内厕所粪污、厨余垃圾及生活污水三类污染物,解决了污染物长距离外运处理、粪污污水处理负荷高、单项污染物单独处理投资高占地大的问题。

Description

一种区域内污水联合处理方法及装置
技术领域
本发明属于废弃物处理及资源化利用领域,具体涉及一种区域内厕所粪污、厨余垃圾及生活污水联合处理的方法及装置。
背景技术
随着经济的发展及人民消费理念的转变,越来越多的人选择外出旅游,在带来旅游业高速发展的同时也带来了废弃物的排放,其中短期大量人员的流动会带来粪污、厨余垃圾等有机废弃物及生活污水,这些问题在公园、景区、生态小岛及高速服务区等小区域内尤为突出,上述污染物如若不及时处理会影响区域内的环境卫生及客流量,进而影响经济收入。
由于上述区域大都远离主城区,附近没有污水管网或污水处理厂,生活污水量又相对较小不足以建设规模的污水处理站;厕所粪便中有机质的量较多,如果直接联同污水一起处理则会增加污水处理的负荷及成本,而由于水冲清粪的原因厕所粪污含水率较高,不易直接进行堆肥或者厌氧发酵处理;厨余垃圾含水率较高,极易腐败、滋生蚊虫,而长距离运输成本较高且极易散发恶臭及撒漏腐败液体。因此公园、景区、生态小岛及高速服务区等小区域内厕所粪污、厨余垃圾及生活污水的污染问题亟待解决。
专利申请号为201310260513.1的发明专利公开了移动式厕所粪水的净化处理方法,通过对化粪池内的粪便水进行固液分离然后对废水进行净化处理,并将分离出的固体粪便运输到指定的处理工厂处理,但处理规模较小,且不能解决生活污水及厨余垃圾污染问题。
专利申请号为201710412129.7的发明专利公开了一种城市生活污水的资源化处理方法,该发明将厨房做饭废水、洗衣洗漱废水和大小便废水分流处理,厨房做饭废水和洗衣洗漱废水经过生化处理,大小便废水进行生物发酵处理,但其适合大规模城市生活污水处理,且发酵需额外添加秸秆,流程多、工艺复杂,不适合公园、景区、生态小岛及高速服务区等小区域。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种区域内污水联合处理方法及装置,解决公园、景区、生态小岛及高速服务区等小区域内厕所粪污、厨余垃圾及生活污水的污染问题,在解决环境污染的同时做到资源化利用。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种区域内污水联合处理方法,将厕所粪污、厨余垃圾及生活污水联合处理,厕所粪污和生活污水经格栅池除渣后进入沉淀浓缩池,沉淀浓缩物经固液分离后联同破碎的厨余垃圾共同进行调质、均浆及厌氧发酵,所产沼气经除杂、脱水及脱硫后进入锅炉燃烧供热或餐饮供气利用;厌氧所产沼渣经快速堆肥制作有机肥;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进行生物降解及MBR处理,达标后进行冲厕回用及外排。
根据本发明实施例,固液分离后的粪污固相含水率在85%~95%之间;厨余垃圾经过了人工分拣除杂后仅含有机物质,含水率在75%~85%之间;粪污固相与厨余垃圾的质量比为2~7:1;厌氧发酵罐进料浓度在6%~12%之间,物料停留时间在20~25天之间。
按照本发明的另一个方面,提供了一种区域内污水联合处理装置,包括厌氧发酵产沼和污水处理两个单元;
所述厌氧发酵产沼单元包括固液分离机、破碎机、调浆池和厌氧发酵罐;所述固液分离机固相出口、破碎机出口与调浆池连接;螺杆泵将调浆池和厌氧发酵罐连接;所述厌氧发酵罐上部的沼气出口依次串联预处理罐、脱硫罐、压缩机、储气罐、沼气锅炉;
所述污水处理单元为格栅池、沉淀浓缩池、调节池、兼氧池、好氧池、产水泵依次串联;
固液分离机的液相出口与调节池连接;
厌氧发酵罐的沼液出口与调节池连接;
沉淀浓缩池为竖流沉淀浓缩池,所述沉淀浓缩池池底设有潜污泵,潜污泵与固液分离机入口连接。
根据本发明实施例,所述兼氧池、好氧池内分别设置曝气盘和回流泵;兼氧池内回流泵与调节池连接,好氧池内回流泵与兼氧池连接;所述好氧池后端设置MBR组件,MBR组件出水口与产水泵连接;所述污水处理单元还设置鼓风机、清水泵、清水箱、加药装置;鼓风机与兼氧池、好氧池内的曝气盘及MBR组件连接;所述清水箱通过清水泵与MBR组件连接,加药装置与好氧池入水端连接。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,由于提供了一种区域内污水联合处理方法及装置,能够取得下列有益效果。
(1)将厕所粪污中的固相有机质分离出来,通过固、液单独处理降低污水处理负荷,进而降低污水处理的投资成本及运营成本。
(2)将厕所粪污分离后的固相有机质联同厨余垃圾的固相有机质厌氧发酵处理,既利用了粪污中的有机质及厌氧微生物的接种效果,又通过优化的质量配比来调节出有利于厌氧发酵的C/N及进料浓度,从而提高厌氧发酵的反应浓度、容积产气率并增大沼气产能。
(3)污水处理单元设置的MBR能截留活性污泥,使池内污泥浓度增大,能保证较高的污泥浓度及较小的污泥负荷,极低的污泥负荷能够保证污泥增长和自我消化平衡,消除剩余污泥的产生;生物降解联合MBR处理可高效去除SS、COD、氨氮、总磷等污染物,达标出水还可冲厕回用。
(4)可达到同时就地处理处置小区域内厕所粪污、厨余垃圾及生活污水三类污染物的效果,解决了污染物长距离外运处理、粪污污水处理负荷高、单项污染物单独处理投资高占地大等难题,充分利用了协同发酵处理、固液单独处理、生物降解联合MBR等技术优势,形成了厌氧发酵产沼与污水处理交叉型并联处理模式,实现了叠加增效,同时最大化的提高了资源利用率,尤其适合在公园、景区、生态小岛及高速服务区等小区域内使用。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图中:10-固液分离机、11-破碎机、12-调浆池、13-螺杆泵、14-厌氧发酵罐、15-预处理罐、16-脱硫罐、17-压缩机、18-储气罐、19-沼气锅炉、20-格栅池、21-沉淀浓缩池、22-调节池、23-兼氧池、24-好氧池、25-产水泵、26-鼓风机、27-清水泵、28-清水箱、29-加药装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明,但本发明并不局限于具体实施施例。
一种区域内污水联合处理装置,包括厌氧发酵产沼和污水处理两个单元;
所述厌氧发酵产沼单元包括固液分离机10、破碎机11、调浆池12和厌氧发酵罐14;所述固液分离机10固相出口、破碎机11出口与调浆池12连接;螺杆泵13将调浆池12和厌氧发酵罐14连接;所述厌氧发酵罐14上部的沼气出口依次串联预处理罐15、脱硫罐16、压缩机17、储气罐18、沼气锅炉19;
所述污水处理单元为格栅池20、沉淀浓缩池21、调节池22、兼氧池23、好氧池24、产水泵25依次串联;
固液分离机10的液相出口与调节池22连接;
厌氧发酵罐14的沼液出口与调节池22连接;
沉淀浓缩池21为竖流沉淀浓缩池,所述沉淀浓缩池21池底设有潜污泵,潜污泵与固液分离机10入口连接。
所述兼氧池23、好氧池24内分别设置曝气盘和回流泵;兼氧池23内回流泵与调节池12连接,好氧池24内回流泵与兼氧池23连接;所述好氧池24后端设置MBR组件,MBR组件出水口与产水泵25连接;所述污水处理单元还设置鼓风机26、清水泵27、清水箱28、加药装置29;鼓风机26与兼氧池23、好氧池24内的曝气盘及MBR组件连接;所述清水箱28通过清水泵27与MBR组件连接,加药装置29与好氧池24入水端连接。
调浆池12、厌氧发酵罐14内部分别设置立式搅拌器,起到防止反应物料沉淀、调浆、均质的效果。
厌氧发酵罐14罐壁设有保温热水盘管,锅炉为沼气-燃油两用锅炉,锅炉热水出口与厌氧发酵罐14保温热水盘管连接,锅炉通过燃烧沼气产生热水供于厌氧发酵罐保温及区域内生活使用。
预处理罐15内设有过滤滤芯,用以去除沼气中的水分和杂质。
脱硫罐16内设有氧化铁,用以去除沼气中的硫化氢,同时要定期更换。
格栅池20内设置机械格栅,用以去除厕所粪污及污水中的废纸和杂物。
调节池22设有除油区,主反应池底部设有搅拌器;调节池22起到污水均质调节的作用,同时其中的厌氧微生物将难降解的有机物降解成易被微生物降解的有机物,并消耗降解部分有机物,降低后续的处理负荷,同时进行反硝化脱氮反应及释磷反应。
兼氧池23内设有悬浮填料,好氧池24内设有组合纤维填料,在曝气盘提供溶解氧的条件下,兼氧及好氧微生物进一步降解剩余有机物,达到去除COD的效果,同时进行好氧硝化及放磷反应。
加药装置29,所用药剂为聚丙烯酰胺PAM,根据污水含磷量及实际运营情况,可选择性的通过加药装置29向好氧池24入水端添加PAM。
清水箱28通过清水泵27与MBR组件连接,定期清洗MBR组件。
根据污水水质及实际运营情况,通过好氧池24内的回流泵定期排放清理好氧池24后端的剩余污泥并外运处理。
一种区域内污水联合处理方法,区域内产生的厕所粪污和生活污水经格栅池20除渣后进入沉淀浓缩池21,沉淀浓缩物经潜污泵送入固液分离机10,经过固液分离后的固相联同经过破碎机11破碎后的厨余垃圾共同进入调浆池12进行调质、均浆,随后经螺杆泵13输送至厌氧发酵罐14,在厌氧微生物的作用下物料中的有机质降解并产生沼气,所产沼气经预处理罐15除杂、脱水及脱硫罐16脱硫后进入锅炉19燃烧供热或餐饮供气利用;厌氧所产沼渣经快速堆肥制作有机肥;沉淀浓缩池21的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同依次进入调节池22、兼氧池23、好氧池24及MBR组件处理,混合污水通过厌氧、兼氧和好氧微生物的降解作用及MBR的截留作用有效去除SS、COD、氨氮及总磷,处理达标后经产水泵25排出进行冲厕回用或外排。
实施例一。
将公园所产生的厕所粪污、生活污水经管道、格栅池输至浓缩沉淀池,浓缩沉淀物经固液分离后粪污固相含水率为94%,随后粪污固相进入厌氧发酵罐进行发酵处理,即进料浓度为6%,发酵温度37℃~38℃,物料停留时间为20~21天,厌氧产生沼气燃烧后供热于厌氧发酵罐保温或用作餐饮用气;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进入污水处理单元进行处理,调节池、兼氧池、好氧池水力停留时间分别为4h、1.0h和4.5h,达标后进行冲厕回用及外排。
实施例二。
将景区所产生的厕所粪污、生活污水经管道、格栅池输至浓缩沉淀池,浓缩沉淀物经固液分离后粪污固相含水率为85%~90%,景区所产生的厨余垃圾经过分拣后仅含有机质,其含水率为80%~85%,厨余垃圾有机质经破碎后联同粪污固相共同进入厌氧发酵罐进行发酵处理,粪污固相与厨余垃圾的质量比为2~6:1,进料浓度为10%~12%,发酵温度37℃~38℃,物料停留时间为22~24天,厌氧产生沼气燃烧后供热于厌氧发酵罐保温、冬季室内供暖或用作餐饮用气;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进入污水处理单元进行处理,调节池、兼氧池、好氧池水力停留时间分别为4.5h、1.5h和4.5h,达标后进行冲厕回用及外排。
实施例三。
将高速服务区所产生的厕所粪污、生活污水经管道、格栅池输至浓缩沉淀池,浓缩沉淀物经固液分离后粪污固相含水率为90%~95%,高速服务区所产生的厨余垃圾经过分拣后仅含有机质,其含水率为75%~80%,厨余垃圾经有机质经破碎后联同粪污固相共同进入厌氧发酵罐进行发酵处理,粪污固相与厨余垃圾的质量比为4~7:1,进料浓度为7%~12%,发酵温度37℃~38℃,物料停留时间为23~25天,厌氧产生沼气燃烧后供热于厌氧发酵罐保温、冬季室内供暖或用作餐饮用气;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进入污水处理单元进行处理,调节池、兼氧池、好氧池水力停留时间分别为5h、1.5h和5h,达标后进行冲厕回用及外排。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种区域内污水联合处理方法,其特征在于:
将厕所粪污、厨余垃圾及生活污水联合处理,厕所粪污和生活污水经格栅池除渣后进入沉淀浓缩池,沉淀浓缩物经固液分离后联同破碎的厨余垃圾共同进行调质、均浆及厌氧发酵,所产沼气经除杂、脱水及脱硫后进入锅炉燃烧供热或餐饮供气利用;厌氧所产沼渣经快速堆肥制作有机肥;沉淀浓缩池的上清液、固液分离后的液相联同厌氧发酵所产沼液共同进行生物降解及MBR处理,达标后进行冲厕回用及外排。
2.根据权利要求1所述的一种区域内污水联合处理方法,其特征在于:固液分离后的粪污固相含水率在85%~95%之间;厨余垃圾经过了人工分拣除杂后仅含有机物质,含水率在75%~85%之间;粪污固相与厨余垃圾的质量比为2~7:1;厌氧发酵罐进料浓度在6%~12%之间,物料停留时间在20~25天之间。
3.实现权利要求1-2所述方法的一种区域内污水联合处理装置,其特征在于:包括厌氧发酵产沼和污水处理两个单元;
所述厌氧发酵产沼单元包括固液分离机(10)、破碎机(11)、调浆池(12)和厌氧发酵罐(14);所述固液分离机(10)固相出口、破碎机(11)出口与调浆池(12)连接;螺杆泵(13)将调浆池(12)和厌氧发酵罐(14)连接;所述厌氧发酵罐(14)上部的沼气出口依次串联预处理罐(15)、脱硫罐(16)、压缩机(17)、储气罐(18)、沼气锅炉(19);
所述污水处理单元为格栅池(20)、沉淀浓缩池(21)、调节池(22)、兼氧池(23)、好氧池(24)、产水泵(25)依次串联;
固液分离机(10)的液相出口与调节池(22)连接;
厌氧发酵罐(14)的沼液出口与调节池(22)连接;
沉淀浓缩池(21)为竖流沉淀浓缩池,所述沉淀浓缩池(21)池底设有潜污泵,潜污泵与固液分离机(10)入口连接。
4.根据权利要求3所述的一种区域内污水联合处理装置,其特征在于:所述兼氧池(23)、好氧池(24)内分别设置曝气盘和回流泵;兼氧池(23)内回流泵与调节池(12)连接,好氧池(24)内回流泵与兼氧池(23)连接;所述好氧池(24)后端设置MBR组件,MBR组件出水口与产水泵(25)连接;所述污水处理单元还设置鼓风机(26)、清水泵(27)、清水箱(28)、加药装置(29);鼓风机(26)与兼氧池(23)、好氧池(24)内的曝气盘及MBR组件连接;所述清水箱(28)通过清水泵(27)与MBR组件连接,加药装置(29)与好氧池(24)入水端连接。
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