CN109319928B - 高油脂废水处理装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高油脂废水处理装置及工艺，包括串联连接的1#厌氧反应器和2#厌氧反应器，两反应器的体积比为6～8﹕1；所述1#厌氧反应器与所述2#厌氧反应器之间存在一定的液位差。1#厌氧反应器的进料口位于中下部，出料口位于上部，出气口位于顶部；所述1#厌氧反应器的出料口与所述2#厌氧反应器的进料口通过进料管相连，物料通过2#厌氧反应器底部的布水器均匀进入；所述2#厌氧反应器的出料口位于上部，出气口位于顶部。两步厌氧构造不同，可实现优势互补，针对悬浮固体多、含油率高的高浓度有机废水耐冲击负荷能力强，运行稳定，避免了一步法不耐高有机酸浓度的缺陷。

Description

高油脂废水处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及有机物厌氧处理技术领域，特别是涉及一种高油脂废水处理装置及工艺。
背景技术
以餐厨垃圾渗滤液为代表的高油脂废水成分复杂，有机负荷高，极易腐败霉变，且产生恶臭气味，对环境影响很大，具有高COD、高油脂、高悬浮物等特点，加大了处理难度。常规的上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、内循环厌氧反应器(IC)等厌氧形式已无法直接接收油脂高、悬浮物高的餐厨垃圾渗滤液，采用独立的UASB或IC厌氧形式时，为了去除大量的油脂和悬浮物，往往在厌氧处理工艺段前增设物理沉降和化学絮凝等冗长繁琐的预处理工艺，普遍存在运行成本高，处理效果不稳定，占空间大、除臭收集难度大、运行空间环境差等问题。全混式厌氧反应器(CSTR)接受高悬浮物和高油脂废水的能力强，但其降解后的产水对后端污水处理工艺冲击非常大，这也是目前餐厨垃圾渗滤液处理不稳定甚至瘫痪的重要原因之一。结合目前行业现状，单纯的采用常规厌氧形式已无法满足以餐厨垃圾渗滤液为代表的高油脂废水长期稳定运行的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高油脂废水处理装置及工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
一种高油脂废水处理装置，包括串联连接的1#厌氧反应器和2#厌氧反应器，两反应器的体积比为6～8﹕1；所述1#厌氧反应器与所述2#厌氧反应器之间存在一定的液位差。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述2#厌氧反应器的内部填充有微生物载体，2#厌氧反应器由罐体本体和体外循环系统组成。体外循环系统将罐体内的混合液通过泵的作用，从罐体的中上部吸出，再打入罐体的底部，使得罐体内部混合液保持一定的上升速度。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述1#厌氧反应器的进料口位于中下部，出料口位于上部，出气口位于顶部；所述1#厌氧反应器的出料口与所述2#厌氧反应器的进料口通过进料管相连，物料通过2#厌氧反应器底部的布水器均匀进入；所述2#厌氧反应器的出料口位于上部，出气口位于顶部。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述1#厌氧反应器的底部设置有沉沙沟与升流区发酵间排渣管。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述1#厌氧反应器设置有搅拌装置；搅拌形式为罐顶垂直搅拌、罐壁侧搅拌、沼气搅拌和外循环搅拌中的一种或多种组合。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述1#厌氧反应器设有污泥菌种回收装置。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，所述1#厌氧反应器设置有温度控制系统，包括温度传感器和保温层。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，物料由1#厌氧反应器依靠重力自动流入2#反应器内。
本发明所述的高油脂废水处理装置，其中，1#厌氧反应器和2#厌氧反应器均设置温度控制系统，温度控制通过在体外循环系统上设置换热器或者通过配气管向反应器中注入蒸汽进行加温来实现。
本发明任一所述的高油脂废水处理装置的处理工艺，包括以下步骤：
(a)餐厨垃圾渗滤液经过热解、三相分离后，TS控制在2％～8％的液相，动植物油控制0.5％以内，放置调节池；
(b)将调节池内的渗滤液经提升泵均匀打入1#厌氧反应器内，1#厌氧反应器的温度控制在35℃，在反应器内经过水解、酸化、产氢产酸及产甲烷4个阶段的生物降解反应；产生的沼气集中收集利用；
(c)渗滤液在1#厌氧反应器中厌氧降解后的上清液中悬浮固体浓度降低，靠重力流入2#厌氧反应器，在2#厌氧反应器内有机物得到进一步的厌氧消化降解，温度同样控制在35℃，产生的沼气经集中收集再利用；
(d)经过两步厌氧后的渗滤液COD可控制在8000mg/L以内，沼液直接进入后序的MBR工艺段。
同现有技术相比，本发明的突出效果在于：
(1)本发明的两步厌氧法是一种由两种厌氧反应器组合的工艺系统，其本质特征并非实现生物相的分离，这有别于两相厌氧生物处理工艺。两步厌氧反应器构造不同，可实现优势互补，针对悬浮固体多、含油率高的高浓度有机废水耐冲击负荷能力强，运行稳定，避免了一步法不耐高有机酸浓度的缺陷；
(2)厌氧后的产水与后端的MBR工艺高度衔接配合，避免了餐厨行业目前常见厌氧与污水处理脱节现象，保障了后续污水处理工艺稳定的运行。
下面结合附图说明和具体实施例对本发明所述的高油脂废水处理装置及工艺作进一步说明。
附图说明
图1为高油脂废水处理装置示意图。其中，1-1#厌氧反应器，2-2#厌氧反应器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种高油脂废水处理装置，包括串联连接的1#厌氧反应器和2#厌氧反应器，两反应器的体积比为6～8﹕1；所述1#厌氧反应器与所述2#厌氧反应器之间存在一定的液位差。1#厌氧反应器的进料口位于中下部，出料口位于上部，出气口位于顶部；所述1#厌氧反应器的出料口与所述2#厌氧反应器的进料口通过进料管相连，物料通过2#厌氧反应器底部的布水器均匀进入；所述2#厌氧反应器的出料口位于上部，出气口位于顶部。物料由1#厌氧反应器依靠重力自动流入2#反应器内。
2#厌氧反应器的内部填充有微生物载体，由罐体本体和体外循环系统组成。所述体外循环系统将罐体内的混合液通过泵的作用，从罐体的中上部吸出，再打入罐体的底部，罐体内部混合液保持一定的上升速度
1#厌氧反应器的底部设置有沉沙沟与升流区发酵间排渣管，防止升流区发酵间泥沙等比重较大的物质淤积。1#厌氧反应器设置有搅拌装置；搅拌形式为罐顶垂直搅拌、罐壁侧搅拌、沼气搅拌和外循环搅拌中的一种或多种组合。
1#厌氧反应器设有污泥菌种回收装置。1#厌氧反应器设置有温度控制系统，包括温度传感器和保温层。
为控制发酵过程的温度，在体外循环系统上设置换热器或者通过配气管向反应器中注入蒸汽进行加温。
1#反应器接收的高悬浮物可作为微生物的附着床，反应器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会。利用自带的搅拌装置，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应。同时通过厌氧反应产生的气体和升流的发酵物料提升至反应器顶部后喷涌，实现沼气与料液相分离。整个反应器形成了完全混合与推流式的循环串联，从而实现低能耗匀质搅拌，提高了传质效应和有机负荷。
在2#反应器内由于悬浮物的大量减少，微生物无法借助附着，因此本发明的2#反应器中增设微生物附着床，使微生物和有机物的接触面积加大，提高了反应器的容积负荷，容积负荷可达15kg COD/m3.d。
实施例2
采用实施例1的装置进行餐厨垃圾渗滤液处理，工艺流程具体如下：
(a)餐厨垃圾渗滤液经过热解、三相分离后，TS控制在2％～8％的液相，动植物油控制0.5％以内，放置调节池；
(b)将调节池内的渗滤液经提升泵均匀打入1#厌氧反应器内，1#厌氧温度控制在35℃，在反应器内经过水解、酸化、产氢产酸及产甲烷4个阶段的生物降解反应；产生的沼气集中收集利用；
(c)渗滤液在1#厌氧降解后的上清液中悬浮固体浓度降低，靠重力流入2#反应器，在2#反应器内有机物得到进一步的厌氧消化降解，温度同样控制在35℃，产生的沼气经集中收集再利用；
(d)餐厨垃圾渗滤液进水COD高达100000mg/L,经过两步厌氧后的渗滤液COD可控制在8000mg/L以内，沼液直接进入后序的MBR工艺段。
经测量有机物的去除率达92％以上。
实施例3
采用实施例1的装置进行餐厨垃圾渗滤液处理，工艺流程具体如下：
(a)厨余垃圾渗滤液经过细压榨、热解、三相分离后，TS控制在4％～8％的液相，动植物油控制0.3％以内，放置调节池；
(b)将调节池内的渗滤液经提升泵均匀打入1#厌氧反应器内，1#厌氧温度控制在35℃，在反应器内经过水解、酸化、产氢产酸及产甲烷4个阶段的生物降解反应；产生的沼气集中收集利用；
(c)渗滤液在1#厌氧降解后的上清液中悬浮固体浓度降低，靠重力流入2#反应器，在2#反应器内有机物得到进一步的厌氧消化降解，温度同样控制在35℃，产生的沼气经集中收集再利用；
(d)餐厨垃圾渗滤液进水COD高达90000mg/L，经过两步厌氧后的渗滤液COD可控制在8000mg/L以内,沼液直接进入后序的MBR工艺段。
经测量有机物的去除率达90％以上。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高油脂废水处理装置，其特征在于：包括串联连接的1#厌氧反应器和2#厌氧反应器，两反应器的体积比为6～8﹕1；所述1#厌氧反应器与所述2#厌氧反应器之间存在一定的液位差；
所述1#厌氧反应器的进料口位于中下部，出料口位于上部，出气口位于顶部；所述1#厌氧反应器的出料口与所述2#厌氧反应器的进料口通过进料管相连，物料通过2#厌氧反应器底部的布水器均匀进入；所述2#厌氧反应器的出料口位于上部，出气口位于顶部；所述1#厌氧反应器的底部设置有沉沙沟与升流区发酵间排渣管；
所述2#厌氧反应器的内部填充有微生物载体；所述2#厌氧反应器由罐体本体和体外循环系统组成；所述体外循环系统将罐体内的混合液通过泵的作用，从罐体的中上部吸出，再打入罐体的底部，罐体内部混合液保持一定的上升速度。
2.根据权利要求1所述的高油脂废水处理装置，其特征在于：所述1#厌氧反应器设置有搅拌装置；搅拌形式为罐顶垂直搅拌、罐壁侧搅拌、沼气搅拌和外循环搅拌中的一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的高油脂废水处理装置，其特征在于：所述1#厌氧反应器设有污泥菌种回收装置。
4.根据权利要求3所述的高油脂废水处理装置，其特征在于：所述1#厌氧反应器设置有温度控制系统，包括温度传感器和保温层。
5.根据权利要求4所述的高油脂废水处理装置，其特征在于：物料由1#厌氧反应器依靠重力自动流入2#厌氧反应器内。
6.根据权利要求5所述的高油脂废水处理装置，其特征在于：1#厌氧反应器和2#厌氧反应器均设置有温度控制系统，温度控制通过在体外循环系统上设置换热器或者通过配气管向反应器中注入蒸汽进行加温来实现。
7.权利要求1-6任一所述的高油脂废水处理装置的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(a)餐厨垃圾渗滤液经过热解、三相分离后，TS控制在2％～8％的液相，动植物油控制0.5％以内，放至调节池；
(b)将调节池内的渗滤液经提升泵均匀打入1#厌氧反应器内，1#厌氧反应器的温度控制在35℃，在反应器内经过水解、酸化、产氢产酸及产甲烷4个阶段的生物降解反应；产生的沼气集中收集利用；
(c)渗滤液在1#厌氧反应器中厌氧降解后的上清液中悬浮固体浓度降低，靠重力流入2#厌氧反应器，在2#厌氧反应器内有机物得到进一步的厌氧消化降解，温度同样控制在35℃，产生的沼气经集中收集再利用；
(d)经过两步厌氧后的渗滤液COD可控制在8000mg/L以内，沼液直接进入后序的MBR工艺段。
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