CN110540342A

CN110540342A - 餐厨废水处理装置及处理方法

Info

Publication number: CN110540342A
Application number: CN201910827862.4A
Authority: CN
Inventors: 张铭尹; 吴勇强; 胡志坚
Original assignee: JIANGSU TONGYONG ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd
Current assignee: JIANGSU TONGYONG ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2019-12-06

Abstract

本发明公开了一种餐厨废水处理装置，包括预处理区、厌氧罐、投药装置和主处理区，预处理区的第一PH调整池、絮凝池、气浮出水池、第二PH调整池靠近气浮反应池的外侧分布，主处理区的一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、沉淀池依次设置。还公开一种餐厨废水处理方法。本发明易于设置在同一反应箱内，结构紧凑、布局合理，易于实现了废水处理装置一体化；占地面积小，可实现整体搬迁、运移和吊装；采用撬块安装的方式，土建成本低、安装方便快捷。

Description

餐厨废水处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及餐厨废水处理技术领域，尤其是一种餐厨废水处理装置及处理方法。

背景技术

餐厨垃圾包括家庭、食堂、餐馆等产生的易腐蚀性餐饮垃圾，餐厨废水主要来源于餐厨垃圾本身内含水、垃圾在发酵过程中产生的水分以及餐厨垃圾处理时各道工序产生的水分。餐厨废水是一种排放不规律、杂质和悬浮物多的典型高浓度有机废水，比生活垃圾废水处理难度更大。餐厨废水的颜色偏黑色，成分复杂，有机物和氨氮的浓度高，主要含有食物纤维、淀粉、脂肪、动物植物油、各类佐料、洗涤剂和蛋白质等污染物。由于餐厨垃圾在高温水解作用下分解成的脂肪酸未进一步降解，使产生废水的化学需氧量(COD)浓度升高，且餐厨垃圾固形物中具有丰富的蛋白质，蛋白质在消化过程被氨化，造成餐厨废水具有高水平的氨氮和总氮浓度。其中，化学需氧量(COD)高达15000～20000mg/L，且都为高温发酵未被处理的有机物，再生化降解难度高；生化需氧量（BOD）高达6000～8000mg/L、总氮(TN)200mg/L、SS 1200～1600 mg/L、氨氮300mg/L、动植物油800～1000mg/L、色度300～1000倍。

中国发明专利申请201611020739.4公开了一种餐厨垃圾废水处理方法，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、臭氧接触反应、曝气生物处理、消毒处理。由于餐厨废水的排放不规律，导致进水水质波动大，废水的水量越多水质就越稳定，上述工艺需要建较大的调节池以储存较多的废水，以利于后续处理工序的稳定运行。而且调节池大多采用钢筋混凝土池体或者碳钢防腐池体，一般有效容积达100m³，占地面积大、土建成本高；废水处理装置整体移动性较差、设备复杂、固定投资大、运行成本高，不适用于酒店、饭店、学校食堂、小区、商圈等餐厨废水集中排放、但可利用空间小的地方；废水处理流程固定，当原水的含油量低、水质较好时，无法根据实际情况选择处理步骤，无论何种水质统一按照一个步骤进行，处理流程不灵活，运行成本高；采用氨吹脱塔吹脱方式，通过空气吹脱，使溶解于废水中的游离氨由液相转为气相，虽然可以去除废水中的氨氮，但具有刺激性气味的游离氨进入空气中，使周围空气变得难闻，影响周围环境。

发明内容

本申请人针对上述现有餐厨废水处理装置的占地面积大、移动性差、处理流程不灵活等缺点，提供一种结构合理的餐厨废水处理装置及其处理方法，装置集成一体化、移动性好、占地面积小，处理流程灵活，对周边环境影响小。

本发明所采用的技术方案如下：

一种餐厨废水处理装置，包括预处理区、厌氧罐、投药装置和主处理区，预处理区的第一PH调整池、絮凝池、气浮出水池、第二PH调整池靠近气浮反应池的外侧分布，主处理区的一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、沉淀池依次设置。

作为上述技术方案的进一步改进：

第一PH调整池的进水管路上分设有快速管路，快速管路连接至厌氧罐；快速管路中设有由油分监测仪控制的电磁阀。

预处理区和主处理区集成于同一箱体内。

其外部或内部设置隔油沉淀池，隔油沉淀池连接进水管路。

厌氧罐的溢流口高于一级缺氧池的进水口。

沉淀池设有污泥监测设备；厌氧罐内设有温度控制装置。

还包括氧化池，氧化池分别连接沉淀池和出水管路。

一种利用上述餐厨废水处理装置的餐厨废水处理方法，包括预处理、厌氧处理与主处理，预处理步骤包括：

ⅰ、废水进入隔油沉淀池，对废水中的浮油、浮渣和油脂进行隔除；

ⅱ、油分监测仪对隔油沉淀池中废水的油脂含量进行监测，并与设定含量值进行比较；

ⅲ、当废水的油脂含量低于设定含量值时，开启快速管路上的电磁阀，隔油沉淀池的废水进入快速管路；

ⅳ、当废水的油脂含量高于设定含量值时，快速管路上的电磁阀关闭，废水进入预处理区进行预处理，废水依次进入第一PH调整池、絮凝池、气浮反应池、气浮出水池、第二PH调整池。

作为上述技术方案的进一步改进：

厌氧处理步骤包括废水提升进入厌氧罐中，进行厌氧生物处理；

主处理步骤包括厌氧罐的出水进入主处理区进行生化处理，废水依次流入一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、沉淀池，沉淀池中的污泥回流至厌氧罐或者排放，废水进入氧化池后排放。

在絮凝池中投加的絮凝剂为Na₂HPO₄和MgCl₂，产生的沉淀物为MgNH₄PO₄。

本发明中采用的第一PH调整池、絮凝池、气浮反应池、气浮出水池、第二PH调整池、一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、沉淀池和氧化池易于设置在同一反应箱内，结构紧凑、布局合理，易于实现了废水处理装置一体化。

本发明将反应箱、设备区、厌氧罐、管路等集成于底座上或箱体内，占地面积小，可实现整体搬迁、运移和吊装；底座的宽度设计为3米，与集装箱的宽度相当，便于利用集装箱挂车进行运输，可以方便地运输至现场；采用撬块安装的方式，现场将装置吊装和接管后将电气控制柜接电，就可以进行废水处理，土建成本低、安装方便快捷。

本发明通过油分监测仪监测隔油沉淀池内废水的油脂含量，可根据废水的油脂含量判断，自动选择废水进入第一PH调整池或厌氧罐，提高了处理方法的灵活性，省去了低油脂含量的废水进行PH调整和气浮反应的过程，缩短这类废水处理流程，减少整机运行周期，提高废水处理效率，节省生产成本。

本发明针对餐厨废水这种高氨氮废水，设置一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池，对废水进行两级生化处理，提高COD、氨氮的去除效果；采用磷酸铵镁法使废水中的氨氮转化成MgNH₄PO₄沉淀，反应时间短，去除率高，同时不会产生臭气，不影响周围环境，回收的沉淀物含有氮磷元素，可作为缓释肥，提高资源利用率；沉淀池内设有污泥监测设备，通过监测污泥的浓度、溶解氧和PH值，进一步调整沉淀池的水质，保证出水水质达标。

本发明适用于酒店、饭店、学校食堂、机关单位、小区、商圈、垃圾处理站、湿垃圾资源回收站，直接回收餐饮废水进行油水分离，能就地消化处理餐饮有机垃圾, 卫生、方便、运作无噪音、无异味、无毒、无二次污染, 对人畜无害。

附图说明

图1为本发明的装置的俯视图。

图2为本发明的装置的侧视图。

图3为本发明的装置的连接示意图。

图4为本发明处理方法的处理流程图。

图中：1、底座；2、第一PH调整池；3、絮凝池；4、气浮反应池；5、气浮出水池；6、第二PH调整池；7、厌氧罐；8、一级缺氧池；9、一级好氧池；10、二级缺氧池；11、二级好氧池；12、沉淀池；13、氧化池；14、隔油沉淀池；15、油分监测仪；16、废水提升泵；17、电磁阀；18、搅拌曝气系统；19、快速管路；20、中间提升泵；21、一级硝化液回流泵；22、二级硝化液回流泵；23、污泥回流泵；24、污泥监测设备；25、投药装置；26、电气控制柜；27、反应箱。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，餐厨废水处理装置的方形底座1上并排设有厌氧罐7、设备区和反应箱27。反应箱27通过隔板分割成预处理区和主处理区，预处理区一侧从左至右并排设有第一PH调整池2和絮凝池3，另一侧从左至右并排设有气浮出水池5和第二PH调整池6，预处理区中间设有气浮反应池4；主处理区的一侧从左至右并排设有一级好氧池9和一级缺氧池8，另一侧设有二级好氧池11，二级缺氧池10设置在二级好氧池11的左侧，沉淀池12和氧化池13并排设置在二级好氧池11的右侧。反应箱27和内部隔板为不锈钢焊接构成。厌氧罐7高于反应箱27。预处理区和主处理区的反应池分别沿着废水流动的方向依次布置，预处理区的具有相对较小容积的第一PH调整池2、絮凝池3、气浮出水池5、第二PH调整池6围绕具有相对较大容积的气浮反应池4分布，主处理区的一级缺氧池8、一级好氧池9、二级缺氧池10、二级好氧池11、沉淀池12依次沿逆时针设置，便于管路连接和池底的过水通道设计，节省箱体材料，实现高效组合。

如图3所示，预处理区的第一PH调整池2通过池底的过水通道与絮凝池3连通，絮凝池3通过池底的过水通道与气浮反应池4连通，气浮反应池4通过管路连接气浮出水池5，气浮出水池5的通过管路连接第二PH调整池6，第二PH调整池6通过中间提升泵20连接厌氧罐7。隔油沉淀池14和贮泥池设置在装置外部，由用户自行提供。在其它实施例中，隔油沉淀池14或贮泥池也可设置在装置内部。隔油沉淀池14通过进水管路连接第一PH调整池2，进水管路上设有废水提升泵16，进水管路上分设有快速管路19，快速管路19连接至厌氧罐7，快速管路19上设有电磁阀17。隔油沉淀池14内设有油分监测仪15，油分监测仪15与快速管路19中的电磁阀17电性连接，当油分监测仪15检测到隔油沉淀池14内的废水的油脂含量低于200 mg/L时，开启电磁阀17，隔油沉淀池14内的废水通过快速管路19直接流入厌氧罐7中。第一PH调整池2、絮凝池3、第二PH调整池6、沉淀池12和氧化池13分别与设备区内的投药装置25连接。第一PH调整池2、絮凝池3、第二PH调整池6的底部设有搅拌曝气系统18，气浮反应池4的顶部设有刮渣机；絮凝池3、气浮反应池4和气浮出水池5底部设有排泥管，排泥管连接外部的贮泥池。厌氧罐7通过管路连接一级缺氧池8，厌氧罐7高于一级缺氧池8，有利于厌氧罐7的溢流出水自动流入一级缺氧池8。厌氧罐7内设有用于控制厌氧菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，控制池水温度保持在25～30摄氏度，在天气寒冷时，可以大幅度缩短菌种生长时间。主反应区的一级缺氧池8、一级好氧池9、二级缺氧池10、二级好氧池11、沉淀池12和氧化池13通过管路依次连接，氧化池13连接出水管路。一级硝化液回流泵21通过管路分别连接一级好氧池9和一级缺氧池8，二级硝化液回流泵22通过管路分别连接二级好氧池11和二级缺氧池10，硝化液回流泵用于将好氧池的硝化液回流到前部缺氧池，硝化液回流比为100%。一级好氧池9和二级好氧池11内投加悬浮流动填料。污泥回流泵23通过管路连接沉淀池12和厌氧罐7。沉淀池12内设有污泥监测设备24，用于监测污泥浓度、溶解氧和PH值。当监测结果超出预设值时，污泥监测设备24启动投药装置25往沉淀池12内投加相应试剂，及时对沉淀池12的水质进行调整，以使沉淀池12的出水达标。

投药装置25、电气控制柜26、废水提升泵16、一级硝化液回流泵21、二级硝化液回流泵22、污泥回流泵23、搅拌曝气系统18的风机等都放置于设备区内。设备区设置在厌氧罐和主处理箱之间，电气控制柜与各电气设备之间连接所需的电线短，便于线路布置。

如图4所示，餐厨废水处理方法的按照如下步骤进行：

a、餐厨废水进入隔油沉淀池14，隔除废水中的浮油、浮渣和油脂，废水在隔油沉淀池14中的时间为8~12小时，废水中的大颗粒杂质及大颗粒悬浮物在重力的作用下沉淀于隔油沉淀池14池底，去除大部分悬浮物SS；

b、将废水从隔油沉淀池14中由废水提升泵16提升至第一PH调整池2，投加NaOH并进行曝气搅拌，使废水和搅拌充分混合，废水在第一PH调整池2中的反应时间为10~20分钟，将PH值调整至9~10；

c、将废水提升进入絮凝池3，分别投加Na₂HPO₄和MgCl₂并进行曝气搅拌，废水在絮凝池3中的反应时间为30~40分钟，使废水中的氨氮在碱性环境中转化成难溶的MgNH₄PO₄沉淀；

d、废水从絮凝池3进入气浮反应池4，高压溶气水与废水混合后，废水中难以沉降的固体颗粒或细小的油粒粘附在气泡上，借气泡浮至水面形成浮渣或浮油，通过刮渣机去除大部分悬浮物和胶体类污染物，去除废水中的氨氮，进一步去除COD、TP、色度等污染物；沉淀的污泥排出，气浮反应池4的出水进入气浮出水池5；废水在气浮反应池4和气浮出水池5中的时间为30~60分钟；

e、气浮出水池5的出水流入第二PH调整池6，投加硫酸或盐酸并进行搅拌混合，废水在第二PH调整池6中的反应时间为10~20分钟，将PH值调整到中性，形成微生物适宜的生长环境；

f、废水由泵提升进入厌氧罐7，废水中的高分子有机物在厌氧菌的作用下分解转化成甲烷和二氧化碳，去除大部分有机物，废水在厌氧罐7中的反应时间为90~100小时；

g、厌氧罐7的出水依次流入一级缺氧池8、一级好氧池9、二级缺氧池10、二级好氧池11，进行两级生化处理，可以去除大部分COD、BOD，进一步去除NH₃-N、TN，有效去除TP；废水在一级缺氧池8和一级好氧池9的总反应时间为40~60小时，在二级缺氧池10和二级好氧池11的总反应时间为25~40小时；

h、经两级生化处理后的废水流入沉淀池12进行沉淀处理，废水在沉淀池12中的时间为5~6小时，进行泥水分离，进一步去除SS和TP，污泥通过污泥回流泵23回流至厌氧罐7或者排放，废水进入氧化池13；

i、沉淀池的废水流入氧化池13，废水直接排放；或投加强氧化剂进行氧化反应，去除废水中的有机物后，废水排放。确保水质达标后再出水，保证出水水质稳定达标，提高装置的可靠性。

其中，步骤a中隔油沉淀池14中设有的油分监测仪15监测池水的油脂含量，当监测到池中废水的油脂含量低于200 ~250mg/L时，开启快速管路19的电磁阀17，池中废水由废水提升泵16提升通过快速管路19进入厌氧罐7，直接进行步骤f~i，省去了步骤b～e的过程；当监测到池中废水的油脂含量高于200 ~250mg/L时，快速管路19上的电磁阀17保持关闭状态，池中废水进入第一PH调整池2，进行步骤b。本发明通过油分监测仪15监测隔油沉淀池14的油脂含量，可根据废水的油脂含量判断，自动选择废水进入第一PH调整池2或厌氧罐7，提高了处理方法的灵活性，省去了低油脂含量的废水进行PH调整和气浮反应的过程，缩短这类废水处理流程，减少整机运行周期，提高废水处理效率，节省生产成本。

经上述步骤处理后，出水的污染物浓度值如下：COD＜500 mg/L、BOD＜350 mg/L、总氮（TN）＜70 mg/L、SS＜400 mg/L、氨氮＜45 mg/L、动植物油＜100 mg/L。出水稳定达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GBT 31962-2015）B级标准。本发明每日能处理的餐厨废水量达到5吨，总水力停留时间为8天。

本发明采用磷酸铵镁法使废水中的氨氮转化成MgNH₄PO₄沉淀，反应时间短，去除率高，同时不会产生臭气，不影响周围环境；回收的沉淀物含有氮磷元素，可作为缓释肥，提高资源利用率。

如图1所示，本发明中采用的第一PH调整池2、絮凝池3、气浮反应池4、气浮出水池5、第二PH调整池6、一级缺氧池8、一级好氧池9、二级缺氧池10、二级好氧池11、沉淀池12和氧化池13易于设置在同一反应箱27内，结构紧凑、布局合理，易于实现了废水处理装置一体化。

本发明的反应箱27、设备区、厌氧罐7、管路等可以集成于底座1上，也可以集成于箱体内，占地面积小，可实现整体搬迁、运移和吊装；底座的宽度设计为3米，与集装箱的宽度相当，便于利用集装箱挂车进行运输，可以方便地运输至现场；采用撬块安装的方式，现场将装置吊装和接管后将电气控制柜26接电，就可以进行废水处理，土建成本低、安装方便快捷。

以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种餐厨废水处理装置，包括预处理区、厌氧罐（7）、投药装置（25）和主处理区，其特征在于：预处理区的第一PH调整池（2）、絮凝池（3）、气浮出水池（5）、第二PH调整池（6）靠近气浮反应池（4）的外侧分布，主处理区的一级缺氧池（8）、一级好氧池（9）、二级缺氧池（10）、二级好氧池（11）、沉淀池（12）依次设置。

2.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：第一PH调整池（2）的进水管路上分设有快速管路（19），快速管路（19）连接至厌氧罐（7）；快速管路（19）中设有由油分监测仪（15）控制的电磁阀（17）。

3.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：预处理区和主处理区集成于同一箱体内。

4.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：其外部或内部设置隔油沉淀池（14），隔油沉淀池（14）连接进水管路。

5.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：厌氧罐（7）的溢流口高于一级缺氧池（8）的进水口。

6.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：沉淀池（12）设有污泥监测设备（24）；厌氧罐（7）内设有温度控制装置。

7.如权利要求1所述的餐厨废水处理装置，其特征在于：还包括氧化池（13），氧化池（13）分别连接沉淀池（12）和出水管路。

8.一种利用权利要求1所述餐厨废水处理装置的餐厨废水处理方法，包括预处理、厌氧处理与主处理，其特征在于：预处理步骤包括：

ⅰ、废水进入隔油沉淀池(14），对废水中的浮油、浮渣和油脂进行隔除；

ⅱ、油分监测仪（15）对隔油沉淀池中废水的油脂含量进行监测，并与设定含量值进行比较；

ⅲ、当废水的油脂含量低于设定含量值时，开启快速管路（19）上的电磁阀（17），隔油沉淀池（14）的废水进入快速管路（19）；

ⅳ、当废水的油脂含量高于设定含量值时，快速管路（19）上的电磁阀（17）关闭，废水进入预处理区进行预处理，废水依次进入第一PH调整池（2）、絮凝池（3）、气浮反应池（4）、气浮出水池（5）、第二PH调整池（6）。

9.如权利要求8所述的餐厨废水处理方法，其特征在于：

厌氧处理步骤包括废水提升进入厌氧罐(7）中，进行厌氧生物处理；

主处理步骤包括厌氧罐(7)的出水进入主处理区进行生化处理，废水依次流入一级缺氧池(8）、一级好氧池(9）、二级缺氧池(10）、二级好氧池(11）、沉淀池(12），沉淀池中的污泥回流至厌氧罐(7）或者排放，废水进入氧化池(13）后排放。

10.如权利要求8所述的餐厨废水处理方法，其特征在于：在絮凝池（3）中投加的絮凝剂为Na₂HPO₄和MgCl₂，产生的沉淀物为MgNH₄PO₄。