CN110526518A - 一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，包括依次相连的格栅、隔油沉淀池、气浮装置和调节池，调节池的出水口与SBR生化反应池的进水口相连，SBR生化反应池的出水依次进入一级A/O生化反应池和二级A/O生化反应池，从二级A/O生化反应池出来的废水进入一级沉淀池，经一级沉淀池沉淀后，水进入芬顿反应池，从芬顿反应池出来的水进入二级絮凝沉淀池，从二级絮凝沉淀池出来的清液进入三级A/O生化反应池，从三级A/O生化反应池出来的水进入终沉池，终沉池出水进入次氯酸钠反应池，水在次氯酸钠反应池中经次氯酸钠氧化消毒后达标排放。出水能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889‑2008)标准。

Description

一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，属于水处理领域。
背景技术
随着餐厨垃圾产量的增加，随之产生的餐厨废水量越来越大，据不完全统计，我国每年餐饮业排放的未经处理的废水达上亿吨，且有不断增长的趋势。另据资料报道，餐厨废水排放量约占城市生活污水排放量的3％，但其BOD5和CODCr的含量却占总负荷的1/3，餐厨废水中高浓度有机物及氮，对周边城市水环境形成严重威胁。餐厨污水具有杂质含量大、含油量高、COD浓度高，生化性差、氨氮浓度高等特性，采用常规污水处理技术对其处理存在诸多技术难点。随着国家《水污染防治行动计划》和《水污染防治行动计划实施情况考核规定(试行)》发布实施，餐厨垃圾废水处理将是餐厨垃圾和厨余垃圾无害化处理和资源化利用过程中亟待解决的问题。
餐厨废水排放尚没有行业排放标准，根据不同区域的环境要求情况，大部分参照下述排放标准处理排放，主要有《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中的“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中“B级”标准，部分地区还需达到更为严格的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)规定。目前，餐厨垃圾发酵后废水处理主要采用基于膜分离技术的组合工艺，虽然，该技术能够高效的实现水中污染物的分离去除，但是由于废水中较高的油脂、盐分易堵塞膜组件，缩短膜的使用寿命，导致运行难度加大，管理复杂，处理成本高；此外，在膜处理过程中还会产生大量的处理难度大的浓缩液。基于膜法工艺在餐厨垃圾发酵废水(厌氧消化废水，也即利用餐厨垃圾发酵产沼气后的废水)处理工程中存在的以上问题，目前，急需一种处理效能高、成本低、运行管理简便的餐厨垃圾发酵废水处理技术。
CN 107352745 A公开了名为“餐厨垃圾发酵废水处理方法”主要是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。废水先后经过隔油初沉、水量水质调节、A/O生化处理、沉淀处理、第一混凝沉淀池处理、芬顿反应器处理、第二混凝沉淀处理、曝气生化滤池处理。可有效去除废水中COD、BOD5、SS、TN、TP等污染物，出水可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求。
CN 106430845 A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，但是TN只能达到小于70mg/L。
餐厨垃圾厌氧消化废水经上述技术处理后的出水水质均得到了提高，但部分指标如TN(小于40mg/L)等污染物质仍然不满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中的规定。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，处理效能高，成本低，运行管理简单，出水能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)标准。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)预处理餐厨垃圾厌氧消化废水经格栅拦截后依次进入隔油沉淀池、气浮装置处理，去除大部分动植物油及沉渣后进入调节池；
(2)SBR生化反应所述调节池内的废水进入SBR反应池，去除废水中大部分的CODCr、BOD5、TN、TP；
(3)A/O生化反应从SBR反应池出来的废水依次进入一级A/O生化反应池和二级A/O生化反应池，进一步去除废水中CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP；从二级A/O生化反应池出来的废水进入一级沉淀池，所述一级沉淀池的部分污泥回流到一级A/O生化反应池和二级A/O生化反应池；
(4)芬顿反应所述一级沉淀池的清水进入芬顿反应池，在芬顿反应池中，首先加入酸，调节pH3-4，然后向芬顿反应池内投加芬顿试剂并搅拌，废水中难降解的有机污染物在芬顿试剂强氧化性作用下被氧化分解，进一步降低废水中的CODCr、色度,从所述芬顿反应池出来的废水进入二级絮凝沉淀池，在所述二级絮凝沉淀池的絮凝区加入碱调节pH调至6-9，然后加入混凝剂和絮凝剂，废水中的铁离子在该条件下发生混凝反应，进一步去除CODCr、色度等；然后水进入二级絮凝沉淀池的沉淀区，实现废水的固液分离，进一步去除废水中的SS；
(5)A/O生化反应从二级絮凝沉淀池出来的清水进入三级A/O生化反应池，进一步去除废水中CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP；从所述三级A/O生化反应池出来的水进入终沉池，所述终沉池的部分污泥回流到三级A/O生化反应池；
(6)消毒从所述终沉池出来的水进入次氯酸钠反应池消毒后达标排放。
预处理系统包含隔油沉淀池、气浮装置、调节池，隔油沉淀池主要功能是去除餐厨垃圾厌氧消化产生的废水中含有的动植物油及沉渣，动植物油收集后交有资质的单位进行处理，沉渣排入污泥池，气浮装置主要作用是去除废水中的浮油类、悬浮物等污染物质，调节池的主要作用是调节废水的水质、水量。废水再依次经过SBR生化处理、一级A/O生化处理、二级A/O生化处理、一级沉淀池、芬顿处理、二级絮凝沉淀池、三级A/O生化处理、终沉池、次氯酸钠消毒处理。废水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物可被有效降解，处理后的废水中CODCr、BOD5、TN、TP、NH3-N、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)的规定，TN小于40mg/L。
步骤(2)中，在所述SBR生化反应池中的停留时间为5-8天。保证反应充分进行。
上述方案中：所述一级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至缺氧区内，形成内回流，回流比200-800％；
所述一级A/O生化反应池总水力停留时间为3-8天，其中缺氧区1-2天、好氧区2-6天。
所述二级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比100-400％；
所述二级A/O生化反应池总水力停留时间为2-5天，其中缺氧区0.5-1天、好氧区1.5-4天。
所述三级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比40-100％；
所述三级A/O生化反应池总水力停留时间为30-50h，其中缺氧区6-10h、好氧区24-40h。
上述方案中：在芬顿反应中，加入的酸为无机酸，所述混凝剂为PAC、PFS等，絮凝剂为PAM。
上述方案中：所述无机酸为硫酸或盐酸，碱为石灰或片碱。
上述方案中：所述一级沉淀池的剩余污泥到污泥池，所述终沉池的剩余污泥去污泥池；所述隔油沉淀池的沉渣、气浮装置的浮渣、SBR生化反应池的剩余污泥、二级絮凝沉淀池的芬顿泥均去污泥池；所述污泥池的污泥经过离心脱水机脱水后外运。
上述方案中：所述SBR生化反应池和次氯酸钠反应池内均设置有曝气装置。
有益效果：本发明的餐厨垃圾厌氧消化后产生的废水非膜法的处理方法。废水依次经过预处理系统、SBR生化处理、一级A/O生化处理、二级A/O生化处理、一级沉淀池、芬顿处理、二级絮凝沉淀池、三级A/O生化处理、终沉池、次氯酸钠消毒处理。餐厨垃圾厌氧消化后产生的废水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物可被有效降解，处理后的废水中CODCr、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》(GB 16889-2008)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是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水质情况如下表：
如图1所示，餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法的处理系统由格栅1、隔油沉淀池2、气浮装置3、调节池4、SBR生化反应池5、一级A/O生化反应池6、二级A/O生化反应池7、一级沉淀池8、芬顿反应池9、二级絮凝沉淀池10、三级A/O生化反应池11、终沉池12、次氯酸钠反应池13、污泥池14、离心脱水机15及相应的曝气装置、管道等组成。
餐厨垃圾厌氧消化废水经格栅1拦截大的残渣后进入隔油沉淀池2去除大部分动植物油及沉渣，隔油沉淀池2内的浮油交有资质的单位处理，沉渣进入污泥池14。从隔油沉淀池2出来的废水进入气浮装置3进一步去除浮油及悬浮物等杂质后进入调节池4调节废水的水质、水量。调节池4的出水口与SBR生化反应池5的进水口相连，在SBR生化反应池5中处理，有效去除废水中大部分的CODCr、BOD5、TN、TP等污染物。SBR生化反应池5中的停留时间为5天。
SBR生化反应池5的出水依次进入一级A/O生化反应池6和二级A/O生化反应池7，去除废水中的CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP等污染物。一级A/O生化反应池6好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至缺氧区内，形成内回流，回流比800％。一级A/O生化反应池6总水力停留时间为8天，其中缺氧区2天、好氧区6天。二级A/O生化反应池7好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比400％。二级A/O生化反应池7总水力停留时间为5天，其中缺氧区1天、好氧区4天。
从二级A/O生化反应池7出来的废水进入一级沉淀池8，一级沉淀池8的污泥部分回流到一级A/O生化反应池6的好氧池和二级A/O生化反应池7的好氧池，剩余污泥到污泥池14，污泥池14的污泥经过离心脱水机15脱水后外运。
经一级沉淀池8沉淀后，水进入芬顿反应池9，首先向芬顿反应池9内加入酸，酸选择硫酸或盐酸等无机酸，将废水pH调至3-4，然后向芬顿反应池9内投加芬顿试剂(双氧水(双氧水加入量为废水量的0.5％)与硫酸亚铁的投加比例为2：1)并搅拌，废水中难降解的有机污染物在芬顿试剂强氧化性作用下被氧化分解，进一步降低废水中的CODCr、色度等。从芬顿反应池9出来的废水进入二级絮凝沉淀池10，二级絮凝沉淀池10分为絮凝区和沉淀区，在二级絮凝沉淀池10的絮凝区加入碱调节pH调至6-9，然后加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM，至产生大矾花，废水中的铁离子在该条件下发生混凝反应，进一步去除CODCr、SS、色度；然后水进入二级絮凝沉淀池10的沉淀区，实现废水的固液分离，进一步去除废水中的SS。从二级絮凝沉淀池10出来的清液进入三级A/O生化反应池11进一步降解废水中的CODCr、NH3-N、TN、TP等污染物质。三级A/O生化反应池11好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比100％。三级A/O生化反应池11总水力停留时间为50h，其中缺氧区10h、好氧区40h。
从三级A/O生化反应池11出来的水进入终沉池12，终沉池12的污泥部分回流到三级A/O生化反应池11，剩余部分去污泥池14。终沉池12出水进入次氯酸钠反应池13，水在次氯酸钠反应池13中经次氯酸钠氧化消毒后达标排放。隔油沉淀池2的沉渣、气浮装置3的浮渣、SBR生化反应池5的剩余污泥、二级絮凝沉淀池10的芬顿泥均去污泥池14。
SBR生化反应池5和次氯酸钠反应池13以及各级A/O生化反应池的好氧池内均设置有有曝气装置。
实施例2
餐厨垃圾厌氧消化废水的水质情况如下表：
其他与实施例1相同，不同的是SBR生化反应池5中的停留时间为8天。一级A/O生化反应池6好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至缺氧区内，形成内回流，回流比200％。一级A/O生化反应池6总水力停留时间为3天，其中缺氧区1天、好氧区2天。二级A/O生化反应池7好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比200％。二级A/O生化反应池7总水力停留时间为4天，其中缺氧区1天、好氧区3天。
三级A/O生化反应池11好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比80％。三级A/O生化反应池11总水力停留时间为40h，其中缺氧区8h、好氧区32h。
向芬顿反应池9内投加芬顿试剂(双氧水(双氧水加入量为废水的量的0.1％)与硫酸亚铁的投加比例为2：1)。
实施例3
餐厨垃圾厌氧消化废水的水质情况如下表：
其他与实施例1相同，不同的是SBR生化反应池5中的停留时间为6天。
一级A/O生化反应池6好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至缺氧区内，形成内回流，回流比400％。一级A/O生化反应池6总水力停留时间为6天，其中缺氧区1天、好氧区5天。二级A/O生化反应池7好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比100％。二级A/O生化反应池7总水力停留时间为2天，其中缺氧区0.5天、好氧区1.5天。
三级A/O生化反应池11好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比40％。三级A/O生化反应池11总水力停留时间为30h，其中缺氧区6h、好氧区24h。
向芬顿反应池9内投加芬顿试剂(双氧水(双氧水加入量为废水质量的0.4％)与硫酸亚铁的投加比例为3：1)。
经过实施例1-3处理后的出水总氮均小于40mg/L，均能稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中的规定，标准见下表。
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 (9)

1.一种餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)预处理餐厨垃圾厌氧消化废水经格栅拦截后依次进入隔油沉淀池、气浮装置处理，去除大部分动植物油及沉渣后进入调节池；
(2)SBR生化反应所述调节池内的废水进入SBR反应池，去除废水中大部分的CODCr、BOD5、TN、TP；
(3)A/O生化反应从SBR反应池出来的废水依次进入一级A/O生化反应池和二级A/O生化反应池，进一步去除废水中CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP；从二级A/O生化反应池出来的废水进入一级沉淀池，所述一级沉淀池的部分污泥回流到一级A/O生化反应池和二级A/O生化反应池；
(4)芬顿反应所述一级沉淀池的清水进入芬顿反应池，在芬顿反应池中，首先加入酸，调节pH至3-4，然后向芬顿反应池内投加芬顿试剂并搅拌，废水中难降解的有机污染物在芬顿试剂强氧化性作用下被氧化分解，进一步降低废水中的CODCr、色度,从所述芬顿反应池出来的废水进入二级絮凝沉淀池，在所述二级絮凝沉淀池的絮凝区加入碱调节pH调至6-9，然后加入混凝剂和絮凝剂，废水中的铁离子在该条件下发生混凝反应，进一步去除CODCr、色度；然后水进入二级絮凝沉淀池的沉淀区，实现废水的固液分离，进一步去除废水中的SS；
(5)A/O生化反应从二级絮凝沉淀池出来的清水进入三级A/O生化反应池，进一步去除废水中CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP；从所述三级A/O生化反应池出来的水进入终沉池，所述终沉池的部分污泥回流到三级A/O生化反应池；
(6)消毒从所述终沉池出来的水进入次氯酸钠反应池消毒后达标排放。
2.根据权利要求1所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：步骤(2)中，在所述SBR生化反应池中的停留时间为5-8天。
3.根据权利要求1或2所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述一级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至缺氧区内，形成内回流，回流比200-800％；
所述一级A/O生化反应池总水力停留时间为3-8天，其中缺氧区1-2天、好氧区2-6天。
4.根据权利要求3所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述二级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比100-400％；
所述二级A/O生化反应池总水力停留时间为2-5天，其中缺氧区0.5-1天、好氧区1.5-4天。
5.根据权利要求4所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述三级A/O生化反应池好氧区内的泥水混合液通过回流泵回流至其缺氧区内，形成内回流，回流比40-100％；
所述三级A/O生化反应池总水力停留时间为30-50h，其中缺氧区6-10h、好氧区24-40h。
6.根据权利要求5所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：在芬顿反应中，加入的酸为无机酸，所述混凝剂为PAC，絮凝剂为PAM。
7.根据权利要求6所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述无机酸为硫酸或盐酸，碱为石灰或片碱。
8.根据权利要求7所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述一级沉淀池的剩余污泥到污泥池，所述终沉池的剩余污泥去污泥池；所述隔油沉淀池的沉渣、气浮装置的浮渣、SBR生化反应池的剩余污泥、二级絮凝沉淀池的芬顿泥均去污泥池；所述污泥池的污泥经过离心脱水机脱水后外运。
9.根据权利要求1所述餐厨垃圾厌氧消化废水非膜法处理方法，其特征在于：所述SBR生化反应池和次氯酸钠反应池内均设置有曝气装置。
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