CN110040850A

CN110040850A - 一种餐厨废水的a/a/o、map联合处理方法

Info

Publication number: CN110040850A
Application number: CN201910361153.1A
Authority: CN
Inventors: 彭钧雄; 简静仪
Original assignee: Guangzhou Guanghuan Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Guanghuan Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2019-07-23

Abstract

提供一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，包括以下步骤：(1)调节废水的酸碱度至pH＝6.8–7.5；(2)使经过酸碱度调节后的废水进入A/A/O系统，A/A/O系统包括厌氧发酵池、缺氧池、好氧池和二沉池，使废水依次进入厌氧发酵池、缺氧池、好氧池和二沉池；(3)使厌氧发酵池的沉渣和步骤(2)中污泥进入MAP系统，MAP系统包括MAP反应池和MPA沉淀池，往MAP反应池中投加镁盐和磷酸盐，控制温度为20–30℃，反应15–20min；(4)往MAP反应池中投加絮凝剂，在20–30℃的条件下反应15‑20min；(5)使经过步骤(4)处理的产物进入MAP沉淀池，静置至上清液和沉淀物明显分层。本发明将现代传统废水处理工艺进行优化组合，有效提高废水中氨氮、COD、BOD和总磷的去除效率，使废水得到更好的净化。

Description

一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法

技术领域

本发明属于餐厨垃圾资源化处理技术领域，具体地，涉及一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，餐饮业、旅游业也随之发展起来，带来的相关问题就是来自于各宾馆、酒店等餐饮业中厨房废水的污染，其排放的废水量越来越大，使餐饮废水的污染问题日趋严重。由于该废水中含有较高浓度的动植物油以及大量固体悬浮物，所以使其成为一个重要的水污染源。餐饮废水具有BOD、COD、氨氮、总磷浓度高，含油量多，排放量大的特点。同时由于这类废水中有毒物质(如重金属)相对较少，一般未经处理就直接排放到水体，造成水体的富营养化，对于餐饮污水处理中的主要问题是除油、降低水体中的氨氮、COD、BOD和总磷含量。餐厨废水的处理不仅能保护生态环境，而且可以减轻城市污水处理站的负担，具有明显的环境效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，包括以下步骤：步骤(1)，调节废水的酸碱度至pH＝6.8–7.5；步骤(2)，使经过酸碱度调节后的废水进入A/A/O系统，A/A/O系统包括厌氧发酵池、缺氧池、好氧池和二沉池，使废水依次进入厌氧发酵池、缺氧池、好氧池和二沉池，在二沉池中静置沉淀至净水和污泥明显分层，排出净水和污泥；步骤(3)，使厌氧发酵池的沉渣和步骤(2)中污泥进入MAP系统，MAP系统包括MAP反应池和MPA沉淀池，往MAP反应池中投加镁盐和磷酸盐，与污泥形成混合物，使混合物满足Mg²⁺:NH⁴⁺:PO₄ ²⁺＝0.8-1.5:1.0:0.6-1.3的摩尔比，控制温度为20–30℃，反应15–20min；步骤(4)，往MAP反应池中投加30–60ppm絮凝剂，在20–30℃的条件下反应15-20min；步骤(5)，使经过步骤(4)处理的产物进入MAP沉淀池，静置至上清液和沉淀物明显分层；其中，厌氧发酵池中的菌种组成包括0.005-0.05％厌氧菌和0.005-0.08％聚磷菌，缺氧池中的菌种组成包括0.01-0.02％缺氧菌，好氧池中的菌种组成包括0.008-0.05％好氧菌。

优选地，絮凝剂为聚硅酸铝钡，絮凝剂的制备方法为：在12–18℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液中逐滴滴加0.1–0.5mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至聚硅酸溶液pH＝2.5–3.5,停止滴加，活化静置1–8h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌1–3h，静置密封至少20h，制得絮凝剂。

优选地，在步骤(3)中还包括如下工序：对进入MAP反应池前的污泥进行酸碱度调节，使污泥的pH＝9–10。

优选地，在步骤(3)中，使混合物满足Mg²⁺:NH⁴⁺:PO₄ ²⁺＝1.2:1.0:0.9的摩尔比。

优选地，厌氧菌中的菌种组成为芽孢杆菌+拟杆菌，并满足芽孢杆菌：拟杆菌＝3:1的有效活菌数比。

优选地，缺氧菌中的菌种组成为假单胞菌+微球菌+硝化杆菌+螺旋菌+无色杆菌，并满足假单胞菌：微球菌：硝化杆菌：螺旋菌：无色杆菌＝1:1:1:1:1的有效活菌数比。

优选地，好氧菌中的菌种组成为亚硝酸菌+硝酸菌，并满足亚硝酸菌：硝酸菌＝3:2的有效活菌数比。

优选地，絮凝剂的制备方法为：在16℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液中逐滴滴加0.3mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至聚硅酸溶液pH＝3,停止滴加，活化静置2h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将A溶液加入被快速搅拌的聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴ ⁺＝1:1的摩尔比，搅拌2h，静置密封24h，制得絮凝剂。

优选地，在步骤(5)中：沉淀完成后，分别回收沉淀物和上清液；对沉淀物进行压滤处理制备氮磷肥；将上清液或/和压滤沉淀物得到的压滤液回流至厌氧发酵池中。

优选地，利用沼气收集发热系统收集厌氧发酵池产生的沼气并利用沼气为厌氧发酵池供热。

本发明根据餐厨垃圾废水的特点(COD、BOD、氨氮、总磷较高，但可生化性较好)，将现代传统废水处理工艺进行优化组合，首先利用传统A/A/O反应(Anaerobic-Anoxic-Oxic，厌氧-缺氧-好氧法)结合高效废水净化菌种，提高废水处理效率，达标排放；由于餐厨垃圾废水的有机物含量高，本发明将厌氧发酵池产生的大量沼气收集、燃烧，为厌氧发酵池提供热量，达到资源化利用的目的；本发明所收集的餐厨垃圾废水不含重金属等有毒有害物质，而厌氧发酵过程中产生污泥富含元素氮和磷，本发明采用MAP(鸟粪石沉淀法)工艺，对所产生的污泥进行调理、沉淀，制成氮磷含量丰富的复合肥料外售，工艺的优化组合使得整个废水处理过程高效、节能和具有经济效益。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

实施例1聚硅酸铝钡的制备

1.主要试剂

硅酸钠(分析纯，AR)、硝酸钡(分析纯，AR)、硝酸铝(分析纯，AR)、氢氧化钠(分析纯，AR)、盐酸羟胺(分析纯，AR)、邻菲罗啉(分析纯，AR)、醋酸钠(分析纯，AR)、抗坏血酸(分析纯，AR)、氢氧化钠(分析纯，AR)、37％盐酸、0.2％Ferron试剂、钼酸铵(分析纯，AR)、酒石酸锑钾氧钾(分析纯，AR)、过硫酸钾(分析纯，AR)。

2.主要仪器和设备

UV9100可见分光光度计、H198127笔试pH计、电子分析天平、恒温加热磁力搅拌器。

3.总磷(TP)的测定：

方法原理

本试验方法采用钼锑抗分光光度法，原理是正磷酸盐、钼酸铵、酒石酸锑氧钾三者在酸环境下生成磷钼杂多酸，抗坏血酸的加入可以还原磷钼杂多酸成憐钼蓝，是一种蓝色络合物。

试剂配置

试剂配置需要5％过硫酸钾溶液。

测试步骤

(1)过硫酸钾消解法

第一步进行过硫酸钾消解，将混匀的样品置于具塞刻度管中做好密封然后以大烧杯为容器放在高压蒸汽消毒器或压力锅中加热，达到预定的压力1.1kg/cm²和温度120℃时，然后取出放冷。

空白对照和标准溶液都重复同样操作。

(2)含磷量与吸光度的线性关系

对7支不同磷含量的比色管进行显色和测量。

得出含磷量与吸光度的线性关系为：

y＝0.4082x－0.004，曲线的线性相关系数为0.9966。

(3)样品的测定

取少量消解后的水样(含磷量小于30μg)加水稀释至50mL比色管中，经显色和测量后减去对比试验的吸光度，对比标准曲线。

(4)总磷含量计算

磷酸盐(P,mg/L)＝m/V

式中：m由标准曲线中査出的含磷量(μg)，V为水样体积(mL)。.

4.处理组设置方式

4.1

分别在10、12、14、16、18℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液(1体积37％的盐酸混合1体积去离子水)中逐滴滴加0.3mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至聚硅酸溶液pH＝3,停止滴加，活化静置2h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌2h，静置密封至少24h，制得聚硅酸铝钡。

采用上述钼锑抗分光光度法，将由此制得的聚硅酸铝钡分别与餐厨废水作为反应物，进行烧杯混凝试验，计算TP去除率。根据表1所展示的结果，将16℃确定为聚硅酸溶液的最佳制备温度。

表1聚硅酸制备温度对TP去除率的影响

4.2

在16℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液(1体积37％的盐酸混合1体积去离子水)中逐滴滴加0.3mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，分别至聚硅酸溶液pH＝2.6、2.8、3、3.2、3.4,停止滴加，活化静置2h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌2h，静置密封至少24h，制得聚硅酸铝钡。

采用上述钼锑抗分光光度法，将由此制得的聚硅酸铝钡分别与餐厨废水作为反应物，进行烧杯混凝试验，计算TP去除率。根据表2所展示的结果，将pH＝3确定为制备聚硅酸溶液的最佳pH值。

表2聚硅酸制备温度对TP去除率的影响

实施例2

1.实验准备

聚硅酸铝钡的制备：在16℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液(1体积37％的盐酸混合1体积去离子水)中逐滴滴加0.3mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至聚硅酸溶液pH＝3,停止滴加，活化静置2h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌2h，静置密封至少24h，制得聚硅酸铝钡。

本实施例的A/A/O系统包括厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，各反应池中的菌种组成如下：

厌氧池：0.005-0.05％厌氧菌和0.005-0.08％聚磷菌，厌氧菌的菌种组成为芽孢杆菌+拟杆菌，并满足芽孢杆菌：拟杆菌＝3:1的有效活菌数比；

缺氧池：0.01-0.02％缺氧菌，缺氧菌中的菌种组成为假单胞菌+微球菌+硝化杆菌+螺旋菌+无色杆菌，并满足假单胞菌：微球菌：硝化杆菌：螺旋菌：无色杆菌＝1:1:1:1:1的有效活菌数比。

好氧池：0.008-0.05％好氧菌，好氧菌中的菌种组成为亚硝酸菌+硝酸菌，并满足亚硝酸菌：硝酸菌＝3:2的有效活菌数比。

2.实验设置方式

主要试剂

氢氧化钠(分析纯，AR)、浓硫酸(分析纯，AR)、硫酸银(分析纯，AR)、硫酸亚铁胺(分析纯，AR)、重铬酸钾(分析纯，AR)、碘化钾(分析纯，AR)、酒石酸钠(分析纯，AR)、铬酸钡(分析纯，AR)、氯化汞(分析纯，AR)、氯化钠(分析纯，AR)、硫酸汞(分析纯，AR)、邻菲罗啉(分析纯，AR)、聚硅酸(分析纯，AR)。

处理①：

步骤(1)，调节废水的酸碱度至pH＝7；

步骤(2)，使经过酸碱度调节后的废水进入A/A/O系统，废水依次进入厌氧池停留4h、缺氧池停留2h、好氧池停留4h，在二沉池中静置沉淀至净水和污泥明显分层，排出净水和污泥；

步骤(3)，调节从二沉池中排出的污泥的酸碱度，使污泥的pH＝9.5，然后，将污泥投放到MAP系统中，向MAP反应池中投加氯化镁和磷酸二氢钠，与污泥形成混合物，使混合物中满足Mg²⁺:NH⁴⁺:PO₄ ²⁺＝1.2:1.0:0.9的摩尔比，控制温度为25℃，反应15–20min；

步骤(4)，投加45ppm聚硅酸铝钡，在20–30℃的条件下反应15-20min；

步骤(5)，使步骤(4)的混合液进入MAP沉淀池，静置至上清液和沉淀物明显分层。

处理②：

步骤(1)，调节废水的酸碱度至pH＝7；

步骤(4)，投加45ppm聚硅酸，在20–30℃的条件下反应15-20min；

处理③：

步骤(1)，调节废水的酸碱度至pH＝7；

步骤(4)，使步骤(3)的混合物进入MAP沉淀池，在20–30℃的条件下静置15-20min。

3.检测指标

测试指标及检测方法

取完成废水处理过程后各处理组中厌氧池中的净水MAP沉淀池中的上清液进行如下指标测试：

COD，重铬酸钾法；氨氮，钠示试剂分光光度计法；挥发酚，分光光度计法；磷化物，分光光度计法；硫化物，铬酸钡分光光度计法。

4.测试结果

本实施例以《(GB8978-1996)国家污水综合排放标准》中对COD、氨氮、挥发酚、磷化物和硫化物的排放标准作为对照，测试结果和标准对照如表3所示，本实施例所有处理组A/A/O系统中的净水能够均能够达到一级排放标准，而MAP沉淀池中的上清液均能够达到三级排放标准。其中经过处理②净化后的上清液的COD、氨氮、挥发酚能够达到二级排放标准，而经过处理①净化后的上清液的各项指标都能够达到一级排放标准，说明絮凝剂的使用能够有效地提高污水净化的效果，而与常见的絮凝剂聚硅酸相比，利用本实施例制备的聚硅酸铝钡作为絮凝剂参与废水的MAP过程中，能够更有效地降低废水中的污染物含量。

表3各处理组对应的出水水样水质指标

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，包括以下步骤：

步骤(1)，调节废水的酸碱度至pH＝6.8–7.5；

步骤(2)，使经过酸碱度调节后的所述废水进入A/A/O系统，所述A/A/O系统包括厌氧发酵池、缺氧池、好氧池和二沉池，使所述废水依次进入所述厌氧发酵池、所述缺氧池、所述好氧池和所述二沉池，在所述二沉池中静置沉淀至净水和污泥明显分层，排出所述净水和所述污泥；

步骤(3)，使所述厌氧发酵池的沉渣和所述步骤(2)中所述污泥进入MAP系统，所述MAP系统包括MAP反应池和MPA沉淀池，往所述MAP反应池中投加镁盐和磷酸盐，与所述污泥形成混合物，使所述混合物满足Mg²⁺:NH⁴⁺:PO₄ ²⁺＝0.8-1.5:1.0:0.6-1.3的摩尔比，控制温度为20–30℃，反应15–20min；

步骤(4)，往所述MAP反应池中投加30–60ppm絮凝剂，在20–30℃的条件下反应15-20min；

步骤(5)，使经过步骤(4)处理的产物进入所述MAP沉淀池，静置至上清液和沉淀物明显分层；

其中，所述厌氧发酵池中的菌种组成包括0.005-0.05％厌氧菌和0.005-0.08％聚磷菌，所述缺氧池中的菌种组成包括0.01-0.02％缺氧菌，所述好氧池中的菌种组成包括0.008-0.05％好氧菌。

2.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚硅酸铝钡，所述絮凝剂的制备方法为：在12–18℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液中逐滴滴加0.1–0.5mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至所述聚硅酸溶液pH＝2.5–3.5,停止滴加，活化静置1–8h；将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成A溶液，使所述A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将所述A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成B溶液，所述B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌1–3h，静置密封至少20h，制得所述絮凝剂。

3.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于，在所述步骤(3)中还包括如下工序：对进入所述MAP反应池前的所述污泥进行酸碱度调节，使所述污泥的pH＝9–10。

4.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，使所述混合物满足Mg²⁺:NH⁴⁺:PO₄ ²⁺＝1.2:1.0:0.9的摩尔比。

5.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于：所述厌氧菌中的菌种组成为芽孢杆菌+拟杆菌，并满足所述芽孢杆菌：所述拟杆菌＝3:1的有效活菌数比。

6.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于：所述缺氧菌中的菌种组成为假单胞菌+微球菌+硝化杆菌+螺旋菌+无色杆菌，并满足所述假单胞菌：所述微球菌：所述硝化杆菌：所述螺旋菌：所述无色杆菌＝1:1:1:1:1的有效活菌数比。

7.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于：所述好氧菌中的菌种组成为亚硝酸菌+硝酸菌，并满足所述亚硝酸菌：所述硝酸菌＝3:2的有效活菌数比。

8.如权利要求2所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于，

所述絮凝剂的制备方法为：

在16℃下，向被快速搅拌的盐酸溶液中逐滴滴加0.3mol/L的硅酸钠溶液，得到聚硅酸溶液，至所述聚硅酸溶液pH＝3,停止滴加，活化静置2h；

将一定量的硝酸铝和硝酸钡溶于去离子水，形成所述A溶液，使所述A溶液中满足Al³⁺:Ba²⁺＝2:1的摩尔比，将所述A溶液加入被快速搅拌的所述聚硅酸溶液中，混合形成所述B溶液，所述B溶液中满足(Al³⁺+Ba²⁺):Si⁴⁺＝1:1的摩尔比，搅拌2h，静置密封24h，制得所述絮凝剂。

9.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于，在所述步骤(5)中：沉淀完成后，分别回收所述沉淀物和所述上清液；对所述沉淀物进行压滤处理制备氮磷肥；将所述上清液或/和压滤所述沉淀物得到的压滤液回流至所述厌氧发酵池中。

10.如权利要求1所述餐厨废水的A/A/O、MAP联合处理方法，其特征在于：利用沼气收集发热系统收集所述厌氧发酵池产生的沼气并利用所述沼气为所述厌氧发酵池供热。