CN112679034A

CN112679034A - 一种废水处理方法和处理系统

Info

Publication number: CN112679034A
Application number: CN202011306093.2A
Authority: CN
Inventors: 黄开明; 高本修; 冷超群; 胡文立; 曾德望
Original assignee: Wuhan Tianyuan Environmental Protection Co ltd
Current assignee: Wuhan Tianyuan Environmental Protection Co ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明提供一种废水处理方法和处理系统，包括：对废水进行预处理；通过厌氧系统将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；通过膜生物反应器对厌氧系统产水中的有机物进行降解和生物脱氮；通过物料膜有机物分离装置选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，将物料膜有机物分离装置产水排出；通过高级氧化系统对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。本发明可实现废水处理过程中无浓缩液产生，降低投资和运行费用。

Description

一种废水处理方法和处理系统

技术领域

本发明涉及渗滤液处理技术领域，特别涉及一种废水处理方法和处理系统。

背景技术

城市生活垃圾收运系统是实现垃圾从源头向填埋场、焚烧厂处置的过程。垃圾中转站构成了垃圾收运系统的核心，其功能是采用专用垃圾压缩设备，对从城区收运来的垃圾进行压缩，减少垃圾体积，从而减少垃圾运输成本，降低城市交通压力，改善道路环境。

垃圾中转站压缩设备在对垃圾压缩的过程中，垃圾中的部分水分被压榨出来，形成渗滤液。此外，垃圾中转站作业过程中，对地面和车辆冲洗产生冲洗水，一般也随渗滤液一同处理。中转站渗滤液为高浓度有机废水，一般为垃圾总量的10％左右，如果不经过处理直接排放将对环境产生较大影响，若转运至污水处理厂进行处理，废水转运费用高，且极易形成二次污染。目前政策统一要求对中转站渗滤液进行就地处理，以减少污染，保护环境。

从目前中转站垃圾渗滤液处理工艺来看，采用预处理、生物处理(厌氧、好氧)与深度处理(膜法、蒸发结晶)相结合比较多，但上述处理工艺投资和运行费用高，使用深度处理工艺，膜法会产生浓缩液，浓缩液量大，无消纳途径，制约工艺推广；蒸发结晶会产生盐泥废弃物，且投资和运行费用均较高。所以，迫切需要一种无浓缩液、投资和运行费用低的处理工艺来代替现有中转站渗滤液处理技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废水处理方法和处理系统，以解决现有的废水处理方法和处理系统浓缩液量大、投资和运行费用高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种废水处理方法，包括：对废水进行预处理；通过厌氧系统将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；通过膜生物反应器对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮；通过物料膜有机物分离装置选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，将物料膜有机物分离装置产水排出；通过高级氧化系统对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

可选的，通过膜生物反应器对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮包括：通过一级反硝化池对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池；通过一级硝化池对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池；通过二级反硝化池对一级硝化池产水进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池；通过二级硝化池对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池；通过超滤膜装置对二级硝化池产水进行过滤，并将截留下的浓缩生化活性污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。

可选的，在通过厌氧系统将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物之前，对废水进行预处理，对废水进行预处理包括：通过格栅渠将大块固形物从废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的产水排入厌氧系统中。

可选的，对废水进行预处理还包括：通过隔油沉淀池分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中。

可选的，对废水进行预处理还包括：通过集水池对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中。

可选的，对废水进行预处理还包括：通过调节池对隔油沉淀池的产水进行缓存和均质。

可选的，所述废水处理方法还包括：通过臭气收集系统将厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置、高级氧化系统中的臭气收集后输送至除臭系统，通过除臭系统对收集的臭气进行除臭处理。

本发明还提供一种废水处理系统，包括预处理系统、厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置和高级氧化系统；所述预处理系统用于对废水进行预处理；所述厌氧系统用于将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；所述MBR用于对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮；所述物料膜有机物分离装置用于选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，以及将物料膜有机物分离装置产水排出；所述高级氧化系统用于对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

可选的，所述MBR包括一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和超滤膜装置；所述一级反硝化池用于对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池；所述一级硝化池用于对对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池；所述二级反硝化池用于将一级硝化池产水在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池；所述二级硝化池用于对对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池；所述超滤膜装置用于对二级硝化池产水进行过滤，并将截留下的浓缩生化活性污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。

可选的，所述预处理系统包括格栅渠、集水池、隔油沉淀池和调节池；所述格栅渠用于将大块固形物从废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的产水排入厌氧系统中；所述集水池用于对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中；所述隔油沉淀池用于分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中；所述调节池用于对隔油沉淀池的产水进行缓存和均质。

本发明提供的一种废水处理方法和处理系统，具有以下有益效果：

通过物料膜有机物分离装置选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，将物料膜有机物分离装置产水排出，以及通过高级氧化系统对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中，可实现难降解有机物的截留并断链、改性，以及排放至厌氧系统进行循环处理，使废水处理过程中无浓缩液产生，从而降低投资和运行费用。

附图说明

图1是本发明实施例中废水处理方法的流程图；

图2是本发明实施例中MBR对厌氧系统中排出的出水中的有机物进行降解和生物脱氮的流程图；

图3是本发明实施例中废水处理系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种废水处理方法和处理系统作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本实施例提供一种废水处理方法。参考图1，图1是本发明实施例中废水处理方法的流程图，所述废水处理方法包括：

步骤S100，对渗滤液及冲洗废水进行预处理；

步骤S200，通过厌氧系统将预处理后的渗滤液及冲洗废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；

步骤S300，通过膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮；

步骤S400，通过物料膜有机物分离装置选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，将物料膜有机物分离装置产水排出；

步骤S500，通过高级氧化系统对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

其中，参考图2，图2是本发明实施例中MBR对厌氧系统中排出的产水中的有机物进行降解和生物脱氮的流程图，步骤S300中，通过MBR对厌氧系统中排出的产水中的有机物进行降解和生物脱氮包括：

步骤S310，通过一级反硝化池对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池。其中，厌氧系统中的产水排入一级反硝化池，在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮。通过搅拌可避免活性污泥沉积。需控制一级反硝化池的DO浓度在0.5mg/L以下，pH值在7～8之间。一级反硝化池的总氮负荷为0.45～0.5kg/m3·d。具体可通过潜水搅拌机对一级反硝化池内的废水进行搅拌，搅拌功率按12W/m³有效容积配置。废水可在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮，废水中的硝态氮在反硝化菌的作用下转化为氮气。

步骤S320，通过一级硝化池对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池。可在一级硝化池内设置曝气器，通过生化鼓风机鼓入空气，控制一级反硝化池的DO浓度在3mg/L以下，pH值在7～8之间。其中，一级硝化池向一级反硝化池回流硝化液时，回流比为100～800％。一级硝化池产生的污泥排入污泥池。

步骤S330，通过二级反硝化池将一级硝化池产水在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池。其中，控制二级反硝化池的DO浓度在0.5mg/L以下，pH值7～8之间，总氮负荷≤0.3kg/m3·d。通过搅拌使物料充分混合，进行二级生物反硝化脱氮。二级反硝化池产生的污泥排入污泥池。

步骤S340，通过二级硝化池对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池。

步骤S350，通过超滤膜装置对二级硝化池产水进行过滤，并将截留下的浓缩生化活性污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。通过设置超滤膜装置可实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使物料膜有机物分离装置内的污泥浓度由3～5g/L提高到10～20g/L，从而提高物料膜有机物分离装置的容积负荷，减小物料膜有机物分离装置的容积。并且污泥龄的延长，有利于世代期较长的亚硝化菌和硝化菌被保留在物料膜有机物分离装置中，使氨氮得到较充分的硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。

其中，步骤S100中，对渗滤液及冲洗废水进行预处理包括：

步骤S110，通过格栅渠将大块固形物从渗滤液及冲洗废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的废水排入厌氧系统中。其中，排出的固形物可随垃圾一同外运。格栅渠中的格栅的栅径为3～5mm，或者为1～3mm。其中，栅径为3～5mm的格栅为粗格栅，栅径为1～3mm的格栅为细格栅。

步骤S100中，对渗滤液及冲洗废水进行预处理还包括：

步骤S120，通过隔油沉淀池分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中。隔油沉淀池利用重力沉降来分离渗滤液中的油脂和重质泥沙，为后续系统稳定运行提供有利条件，隔油沉淀池中的浮油定期收集后外售，沉淀泥沙则排入污泥池。

步骤S100中，对渗滤液及冲洗废水进行预处理还包括：

步骤S130，通过集水池对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中，以缓冲瞬间冲击负荷，避免对后端隔油沉淀池造成冲击，影响出油效果。其中，集水池中的废水通过泵送的方式排入隔油沉淀池中。集水池控制水力停留时间4～8小时。

步骤S100中，对渗滤液及冲洗废水进行预处理还包括：

步骤S140，通过调节池对隔油沉淀池中产生的废水进行缓存和均质，以避免水量、水质波动对后端厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置和高级氧化系统造成冲击。调节池内设置有潜水搅拌机，促进均质，防止悬浮物沉积，搅拌功率按8W/m³有效容积配置。其中，调节池内的废水通过泵送的方式进入厌氧系统。所述调节池内还设置有监测液位的液位计。

所述厌氧系统采用升流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，UASB)将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将大分子、难于生物降解的物质转化为小分子、易于生物降解的物质。所述厌氧系统容积负荷5～8kgCOD/m³，停留时间4～8天。厌氧系统的产水进入MBR，剩余污泥排往污泥池。

所述厌氧系统产生的沼气采用内燃火炬燃烧处理。

所述物料膜是专业用于液体中选择性分离有机物的特种膜，其分离孔径适中，截留有机物的同时让水分、盐分透过，透过液满足排放标准要求，能达标排放。截留物送往高级氧化系统处理。

所述高级氧化系统采用芬顿氧化工艺，将截留物中的难降解有机物断链、改性，并将产生的废水排入厌氧系统中，从而使废水可循环处理，整个渗滤液处理过程中，不产生渗滤液浓缩液。

所述废水处理方法还包括：通过臭气收集系统将厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置有机物分离装置、高级氧化系统、一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池、超滤膜装置、格栅渠、隔油沉淀池、集水池和调节池中的臭气收集后输送至除臭系统，通过除臭系统对收集的臭气进行除臭处理，以保证整个中转系统不产生臭气污染。

所述废水处理方法还包括：对污泥池中的污泥进行脱水处理，并将产水排入上清液池，将污泥随垃圾外运，再将上清液池中的产水排放至一级反硝化池内。

本实施例还提供一种废水处理系统。参考图3，图3是本发明实施例中废水处理系统的框图，所述废水处理系统包括：预处理系统、厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置和高级氧化系统。所述预处理系统用于对废水进行预处理，所述厌氧系统用于将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物，所述膜生物反应器用于对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮，所述物料膜有机物分离装置用于选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，以及将物料膜有机物分离装置产水排出，所述高级氧化系统用于对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

所述MBR包括一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和超滤膜装置。所述一级反硝化池用于对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池，所述一级硝化池用于对对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池，所述二级反硝化池用于将一级硝化池产水在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池，所述二级硝化池用于对对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池，所述超滤膜装置用于对二级硝化池产水进行过滤，并将截留下的浓缩生化活性污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。

所述预处理系统包括格栅渠、集水池、隔油沉淀池和调节池。所述格栅渠用于将大块固形物从渗滤液及冲洗废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的产水排入厌氧系统中，所述集水池用于对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中，所述隔油沉淀池用于分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中，所述调节池用于对隔油沉淀池的产水进行缓存和均质。

本发明不仅适用于渗滤液和冲洗废水的处理，还适用于其它废水的处理，本发明对此不作限制。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种废水处理方法，其特征在于，包括：

通过厌氧系统将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；

通过膜生物反应器对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮；

通过物料膜有机物分离装置选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，将物料膜有机物分离装置产水排出；

通过高级氧化系统对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

2.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，通过膜生物反应器对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮包括：

通过一级反硝化池对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池；

通过一级硝化池对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池；

通过二级反硝化池对一级硝化池产水进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池；

通过二级硝化池对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池；

通过超滤膜装置对二级硝化池产水进行过滤，并将截留下的浓缩生化活性污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。

3.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，在通过厌氧系统将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物之前，对废水进行预处理，对废水进行预处理包括：通过格栅渠将大块固形物从废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的产水排入厌氧系统中。

4.如权利要求3所述的废水处理方法，其特征在于，对废水进行预处理还包括：通过隔油沉淀池分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中。

5.如权利要求4所述的废水处理方法，其特征在于，对废水进行预处理还包括：通过集水池对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中。

6.如权利要求5所述的废水处理方法，其特征在于，对废水进行预处理还包括：通过调节池对隔油沉淀池的产水进行缓存和均质。

7.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述废水处理方法还包括：通过臭气收集系统将厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置、高级氧化系统中的臭气收集后输送至除臭系统，通过除臭系统对收集的臭气进行除臭处理。

8.一种废水处理系统，其特征在于，包括预处理系统、厌氧系统、MBR、物料膜有机物分离装置和高级氧化系统；

所述预处理系统用于对废水进行预处理；

所述厌氧系统用于将废水中的大分子、难于生物降解的物质转化为小分子和易于生物降解的物质，不溶性有机物水解为溶解性有机物；

所述MBR用于对厌氧系统的产水中的有机物进行降解和生物脱氮；

所述物料膜有机物分离装置用于选择性截留MBR产水中的难降解有机物，并将截留的难降解的有机物输送至高级氧化系统，以及将物料膜有机物分离装置产水排出；

所述高级氧化系统用于对截留的难降解有机物进行断链、改性，并将断链、改性后的难降解有机物排至厌氧系统中。

9.如权利要求8所述的废水处理系统，其特征在于，所述MBR包括一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和超滤膜装置；

所述一级反硝化池用于对厌氧系统中的产水进行生物反硝化脱氮，并将一级反硝化池产生的污泥排入污泥池；

所述一级硝化池用于对对一级反硝化池产水进行有机物污染物分解和硝化反应，并且使所述一级硝化池向所述一级反硝化池回流硝化液，并将一级硝化池产生的污泥排入污泥池；

所述二级反硝化池用于将一级硝化池产水在搅拌条件下进行生物反硝化脱氮，并将二级反硝化池产生的污泥排入污泥池；

所述二级硝化池用于对对二级反硝化池产水内的有机物污染物进行分解和硝化反应，并将二级硝化池产生的污泥排入污泥池；

所述超滤膜装置用于对二级硝化池产水进行截留，并将截留下的浓缩生化污泥排入一级反硝化池中，将产水排入物料膜有机物分离装置中，将产生的污泥排入污泥池中。

10.如权利要求8所述的废水处理系统，其特征在于，所述预处理系统包括格栅渠、集水池、隔油沉淀池和调节池；

所述格栅渠用于将大块固形物从废水中分离出来，以及将产生的固形物排出，并将产生的产水排入厌氧系统中；

所述集水池用于对格栅渠产生的废水进行暂存，并将集水池产水排入隔油沉淀池中；

所述隔油沉淀池用于分离格栅渠产水中的油脂和重质泥沙，并将产水排入厌氧系统中；

所述调节池用于对隔油沉淀池的产水进行缓存和均质。