CN113149347A - 一种厨余废水处理方法及其处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厨余废水处理方法及其处理装置，首先将废水通过预处理一体化装置进行预处理，获得上清液，其次将上清液通过复合式厌氧罐进行处理，获得降解清液，接着降解清液通过除磷反应器进行除磷处理，获得除磷清液，然后将除磷清液依次通过反硝化‑碳化‑硝化‑短程硝化反硝化的方式进行处理，获得泥水混合物，再然后将泥水混合物通过内置式动态膜单元进行泥水分离。本发明为集成式设备，设备安装占地面积小，实现设备高自动化处理，更好地提高废水处理效率和效果。本方法能降低药剂处理成本，增强絮凝沉淀效果，实现自动连锁投加，提高设备自动化程度，做到精准调节。本发明采用二级除氨氮的工艺，能更好减少消耗，提高去氨氮的效率。

Description

一种厨余废水处理方法及其处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种厨余废水处理方法及其处理装置。

背景技术

厨余垃圾是我们日常生活中的一种常见垃圾，很多餐厅都是将其直接扔掉或者由环卫工人收走后在垃圾填埋场统一填埋；实际上厨余垃圾还有其他作用，可以用于提炼沥青、生物柴油、生物肥料等；如对厨余垃圾单独回收再利用，则需对厨余垃圾进行预处理，即将厨余垃圾脱水并过滤掉食物残渣，但也会因此产生厨余废水。

随着垃圾分类的推广与普及，厨余垃圾转运站日益兴起，厨余废水是厨余垃圾经机械压缩后产生的废水，此类废水具有有机物高，酸化快，悬浮物高，含有油脂物质，如果不进行处理就排放，会影响周围的水体、污染环境。

而现有的厨余废水处理设备大多仅用于物理性的过滤掉食物残渣或者通过吸附材料的吸附作用对厨余废水进行简单处理，未对厨余废水的复杂成分进行细致处理。厨余废水容易偏酸性，且水中悬浮物和油脂含量也会比较高，一般的方法是通过加入絮凝剂(PAC和PAM)调节，但絮凝沉淀反应的最佳调节pH在6—8，而废水原液pH一般为3，直接投加PAC和PAM，絮凝剂很快水解掉，效果并不明显。且现有处理设备，其过滤方式一般采用死端过滤(即全量过滤)，这一方式是将废水中大于膜孔的颗粒截留在滤膜上，因此需要周期性清洗或更换滤膜，实际应用中也多有不便。除此之外，市面上也存在有较为细致的厨余废水处理设备，但这些设备多为分散式设备，设备安装需要较大的场所，并且分散式设备其自动化程度不高，不能更好地提高废水处理效率。

发明内容

本发明提供了一种厨余废水处理方法及其处理装置，解决了以上所述的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

实现本发明的目的之一的技术方案是：一种厨余废水处理方法，包括以下步骤：

(1)将废水通过预处理一体化装置分别加入氧化钙、氢氧化钠、PAC、PAM，进行预处理，获得上清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置；

(2)将上述步骤的上清液通过复合式厌氧罐进行厌氧处理，获得降解清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置；

(3)将上述步骤的降解清液通过除磷反应器分别加入PAC和PAM进行除磷处理，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置；

(4)将上述步骤的除磷清液依次通过反硝化-碳化-硝化-短程硝化反硝化的方式进行处理，获得泥水混合物；

(5)将上述步骤的泥水混合物通过内置式动态膜单元进行泥水分离，获得符合标准的排放水，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置，将过滤后的混合液排入新型高效节能生化单元再处理；

(6)将步骤(1)～(5)所述的沉淀物通过污泥脱水装置进行脱水处理，将脱水后的沉淀物外运处理，脱水后的废水按上述步骤(1)再进行处理。

进一步，所述步骤(1)的氧化钙投加量为2～5kg/t，所述氢氧化钠投加量为1～2kg/t，所述PAC投加量为0.5～2kg/t，所述PAM投加量为0.01～0.02kg/t，废水在预处理反应区停留时间为3～5min，在预处理沉淀区和预处理产水区停留的时间分别为30～60min；

所述步骤(2)中，废水在复合式厌氧反应罐停留时间为5～15天，反应温度为30～40℃，厌氧回流泵的回流比为30％～150％；

所述步骤(3)的PAC投加量为0.5～2kg/t，所述PAM投加量为0.01～0.02kg/t；

所述步骤(4)中，反硝化回流泵的回流比为40％～100％，废水在反硝化罐停留时间为1～2天；碳化射流循环泵气水比为4～9:1，碳化罐的溶解氧含量为2～3mg/L，废水在碳化罐停留时间为1～2天；硝化射流循环泵气水比为4～9:1，硝化罐的溶解氧含量为1～2mg/L，硝化回流泵的回流比为40％～100％，废水在硝化罐停留时间为1～2天；缺氧回流泵的回流比为40％～100％；好氧内罐的溶解氧含量为0.5～1mg/L；

所述步骤(5)中，废水在动态膜沉淀区停留时间为3～8h，曝气装置的气水比为5～20:1，回流装置的回流比为0.5～3:1，反洗装置的反洗比3～6:1,内置式动态膜的单片膜通量为10～20L/d。

进一步，所述步骤(1)中先加入氧化钙将废水pH调至6～7，然后再加入氢氧化钠将废水pH调至8～9，最后在加入PAC和PAM。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明对废水的预处理，采用酸碱中和+破乳反应+絮凝沉淀工艺，可以将进料pH调节至满足生化系统pH在7-8左右，通过破乳反应将来料中油水分离，降低进水有机物负荷，最后通过絮凝沉淀将溶液中胶体颗粒物等大分子物质进行沉降，进一步降低进水中的污染物浓度。

进一步，所述步骤(4)中废水经过反硝化处理后，在进入碳化处理前，部分废水回流到反硝化反应。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明反硝化处理后的产水回流，一方面对来水进行稀释，降低进水氨氮总氮浓度，为反硝化反应提供稳定的繁殖环境，另一方水中含有大量的碱度，能为接下来的硝化提供碱度，提高硝化效果。

进一步，所述步骤(5)废水采用内置式动态膜进行过滤，且过滤过程中需要对废水进行曝气处理。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明采用内置式动态膜过滤，运行时膜丝可以自由摆动，而废水内经曝气分割的微小气泡在上升过程中不断摩擦膜丝表面，延缓膜丝表面污堵速率，减少浓差极化，增强膜丝抗污染性能。

实现本发明目的之二的技术方案是：一种厨余废水处理装置，包括厌氧除磷单元、新型高效节能生化单元、内置式动态膜单元和污泥脱水装置，厌氧除磷单元第一输出端与新型高效节能生化单元的输入端相连通，第二输出端与污泥脱水装置相连通，新型高效节能生化单元与内置式动态膜单元相连通，内置式动态膜单元的第一输出端与新型高效节能生化单元相连通，第二输出端与污泥脱水装置相连通；所述的厌氧除磷单元包括依次相连通的预处理一体化装置、复合式厌氧反应罐和除磷反应器，预处理一体化装置、复合式厌氧反应罐和除磷反应器分别与污泥脱水装置相连通，除磷反应器与新型高效节能生化单元相连通。

本发明的有益效果是：本装置为集成式设备，与现有设备相比，设备安装占地面积小，实现设备高自动化处理，更好地提高废水处理效率和效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述预处理一体化装置包括预处理反应区、预处理沉淀区和预处理产水区，预处理沉淀区处于预处理反应区和预处理产水区之间，预处理反应区、预处理沉淀区分别与污泥脱水装置相连通。

所述预处理反应区包括粗调腔、微调腔和絮凝反应腔，絮凝反应腔处于粗调腔和微调腔之间，微调腔下端与粗调腔相连通，上端与絮凝反应腔相连通，微调腔内部设有pH检测仪。

所述预处理沉淀区包括沉淀腔、泥斗、穿孔排泥管、导油板、刮油装置、隔离板和溢流堰板，泥斗均匀设置在沉淀腔内部下端，穿孔排泥管处于相邻泥斗之间且与污泥脱水装置相连通，刮油装置处于沉淀腔的上方且与导油板相邻设置，导油板处于沉淀腔内部一端上方且与预处理产水区相邻设置，隔离板呈L型且固定于预处理产水区和导油板之间，溢流堰板固定于隔离板与预处理产水区之间。

采用上述进一步方案的有益效果是：本装置通过先加入氧化钙和氢氧化钠，以调节废水中pH值至适合凝絮剂的范围，能有效降低药剂处理成本，增强絮凝沉淀效果。另外通过设置pH检测仪，能通过检测废水中pH值以实现自动连锁投加，提高设备自动化程度，做到精准调节。同时通过刮油装置和导油板能收集废水上部油脂，减少废水中油污的含量。

进一步，所述复合式厌氧反应罐包括罐体、旋流布水装置、双层三相分离器、沼气收集装置、加热装置、厌氧清洗装置和厌氧进水泵，加热装置包裹住罐体，沼气收集装置处于罐体上端，厌氧清洗装置处于罐体内部，双层三相分离器处于罐体内部且位于沼气收集装置的下方，厌氧进水泵一端与预处理一体化装置相连通，一端与罐体相连通。

所述旋流布水装置包括厌氧回流泵、环状布水主管、倾斜布水支管和鸭嘴式喷头，环状布水主管一端与罐体相连通且处于双层三相分离器的下端处，另一端与厌氧回流泵连接，倾斜布水支管均匀斜穿过罐体下端且与鸭嘴式喷头相连接，倾斜布水支管与厌氧回流泵相连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：本装置通过旋流布水装置将厌氧罐三相分离器下部清液抽至厌氧罐底部循环流动，从而保证厌氧罐内厌氧污泥具有一定的上升速度，改善悬浮区流水状态和加强器内的传质作用，同时上下两层三相分离器设计方式，气液固分离更彻底，避免装置跑气、跑泥现象发生。另外，本发明的布水装置既可满足厌氧罐需要的上升流速，又可避免厌氧罐底部形成死区导致厌氧污泥沉积板结，提高厌氧效果。。

进一步，所述新型高效节能生化单元包括依次相连通的反硝化罐、碳化罐、硝化罐和短程硝化反硝化罐，反硝化罐与除磷反应区相连通，短程硝化反硝化罐与内置式动态膜单元相连通。

所述反硝化罐设有推流器和反硝化回流泵，推流器处于反硝化罐内部，反硝化回流泵一端与反硝化罐出口处连接，另一端与反硝化罐内部连接。

所述碳化罐设有碳化射流曝气器、碳化射流循环泵和碳化曝气风机，碳化射流循环泵一端与碳化曝气风机连接，另一端与碳化射流曝气器连接，碳化曝气风机与碳化罐固定连接，碳化射流曝气器处于碳化罐内。

所述硝化罐设有硝化射流曝气器、硝化射流循环泵、硝化曝气风机和硝化回流泵，硝化射流循环泵一端与硝化曝气风机连接，另一端与硝化射流曝气器连接，硝化曝气风机与硝化罐固定连接，硝化射流曝气器处于硝化罐内，硝化回流泵一端与硝化罐出口处连接，另一端与硝化罐内部连接。

所述短程硝化反硝化罐内包括缺氧罐和好氧内罐，好氧内罐处于缺氧罐内部，缺氧罐分别与硝化罐和好氧内罐相连通，缺氧罐内设有缺氧推流器和缺氧回流泵，缺氧推流器处于缺氧罐内部，缺氧回流泵一端与缺氧罐出口处连接，另一端与缺氧罐内部连接；好氧内罐内部设有好氧射流曝气器。

采用上述进一步方案的有益效果是：本硝化罐的产水设有回流，一方面对来水进行稀释降低进水氨氮总氮浓度，为反硝化反应提供稳定的繁殖环境，另一方水中含有大量的碱度，能为接下来的硝化提供碱度，提高硝化效果。此外，本发明采用二级处理，一级采用反硝化-碳化-硝化，第二级采用短程硝化反硝，同时该工艺能耗低，能更好减少消耗，提高效率。

进一步，所述内置式动态膜单元包括依次相连通的动态膜沉淀区和膜分离区，动态膜沉淀区与膜分离区分别与新型高效节能生化单元相连接，所述的膜分离区包括分离区主体、内置式动态膜、曝气装置、排泥装置、回流装置、动态膜清洗装置和反洗装置，内置式动态膜处于分离区主体的内部，曝气装置与分离区主体相连接，排泥装置处于分离区主体内部且与新型高效节能生化单元相连通，分离区主体依次与动态膜清洗装置和反洗装置相连通，回流装置一端与分离区主体连接，另一端与动态膜清洗装置相连接。

所述的内置式动态膜为帘式膜，材料采用PVDF纳米合金。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明的动态膜沉淀区能降低废水进入膜分离区3200的污泥浓度。废水再经过内置式动态膜3220过滤清洗，过滤后的废水中COD、氨氮，SS均能满足市政管网三级排放标准。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置的处理流程图；

图3为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置中预处理一体化装置的结构示意图；

图4为图3中A-A的截面示意图；

图5为图3中B-B的截面示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置中复合式厌氧反应罐的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置中新型高效节能生化单元的结构示意图；

图8为本发明一实施例提供的一种厨余废水处理装置中内置式动态膜单元的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、厌氧除磷单元；1100、预处理一体化装置；1110、预处理反应区；1111、粗调腔；1112、微调腔；1113、絮凝反应腔；1120、预处理沉淀区；1121、沉淀腔；1122、泥斗；1123、穿孔排泥管；1124、导油板；1125、刮油装置；1126、隔离板；1127、溢流堰板；1130、预处理产水区；1200、复合式厌氧反应罐；1210、罐体；1220、旋流布水装置；1221、厌氧回流泵；1222、环状布水主管；1223、倾斜布水支管；1224、鸭嘴式喷头；1230、双层三相分离器；1240、沼气收集装置；1250、加热装置；1260、厌氧清洗装置；1270、厌氧进水泵；1300、除磷反应器；2、新型高效节能生化单元；2100、反硝化罐；2110、推流器；2120、反硝化回流泵；2200、碳化罐；2210、碳化射流曝气器；2220、碳化射流循环泵；2230、碳化曝气风机；2300、硝化罐；2310、硝化射流曝气器；2320、硝化射流循环泵；2330、硝化曝气风机；2340、硝化回流泵；2400、短程硝化反硝化罐；2410、缺氧罐；2411、缺氧推流器；2412、缺氧回流泵；2420、好氧内罐；2421、好氧射流曝气器；3、内置式动态膜单元；3100、动态膜沉淀区；3200、膜分离区；3210、分离区主体；3220、内置式动态膜；3230、曝气装置；3240、排泥装置；3250、回流装置；3260、清洗装置；3270、反洗装置；4、污泥脱水装置。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1-图2所示，一种厨余废水处理装置，包括厌氧除磷单元1、新型高效节能生化单元2、内置式动态膜单元3和污泥脱水装置4，厌氧除磷单元1第一输出端与新型高效节能生化单元2的输入端相连通，第二输出端与污泥脱水装置4相连通，新型高效节能生化单元2与内置式动态膜单元3相连通，内置式动态膜单元3的第一输出端与新型高效节能生化单元2相连通，第二输出端与污泥脱水装置4相连通；所述的厌氧除磷单元1包括依次相连通的预处理一体化装置1100、复合式厌氧反应罐1200和除磷反应器1300，预处理一体化装置1100、复合式厌氧反应罐1200和除磷反应器1300分别与污泥脱水装置4相连通，除磷反应器1300与新型高效节能生化单元2相连通。厨余废水具有有机物高，酸化快，悬浮物多，含有油脂物质等特点。本发明中，厨余废水进入厌氧除磷单元1进行初步处理，首先对废水除悬浮物和油脂，然后再经过厌氧处理和除磷处理后，能有效降低废水中COD含量(即化学需氧量，COD值越大，表示水体受污染越严重)和磷含量。而经以上处理后，废水中主要的污染物为氨氮，和总氮以及部分有机物，因此将处理后的废水再经过新型高效节能生化单元2，能更好地对废水进行除有机物、氨氮等处理。本发明为集成式设备，与现有设备相比，设备安装占地面积小。且本设备各单元能联动对厨余废水进行深度处理，实现设备高自动化处理，更好地提高废水处理效率和效果。

如图3-图5所示，本装置的厌氧除磷单元1包括依次相连通的预处理一体化装置1100、复合式厌氧反应罐1200和除磷反应器1300，预处理一体化装置1100、复合式厌氧反应罐1200和除磷反应器1300分别与污泥脱水装置4相连通。预处理一体化装置1100包括预处理反应区1110、预处理沉淀区1120和预处理产水区1130，预处理沉淀区1120处于预处理反应区1110和预处理产水区1130之间，预处理反应区1110、预处理沉淀区1120分别与污泥脱水装置4相连通。预处理反应区1110包括粗调腔1111、微调腔1112和絮凝反应腔1113，絮凝反应腔1113处于粗调腔1111和微调腔1112之间，微调腔1112下端与粗调腔1111相连通，微调腔1112上端与絮凝反应腔1113相连通，微调腔1112内部设有pH检测仪。厨余废水容易偏酸性，且悬浮物和油脂含量也会比较高，絮凝沉淀的最佳调节pH在6—8，而废水原液pH一般为3，直接投加PAC和PAM，絮凝剂很快水解掉，起不到脱稳和凝集的作用，而本预处理一体化装置1100，废水先经过粗调腔1111，经过混合氧化钙，投入量为2kg/t，能将废水的pH值调至6～7，然后再粗调腔1111下端开孔进入微调腔1112，再加入氢氧化钠，投入量1kg/t，将废水pH调至8～9，能降低药剂处理成本，增强絮凝沉淀效果。然后废水经过微调腔1112上端开口进入絮凝反应腔1113，再加入PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)，投入量分别为0.5kg/t和0.01kg/t，经过絮凝反应后的废水进入预处理沉淀区1120。本预处理方式采用酸碱中和+破乳反应+絮凝沉淀工艺，可以将废水pH值调节至满足生化系统pH在7-8左右，通过加入絮凝剂进行破乳反应，将废水中油水分离，降低废水有机物负荷，最后通过絮凝沉淀将溶液中胶体颗粒物等大分子物质进行沉降，进一步降低废水中的污染物浓度。而本粗调腔1111和微调腔1112组合后呈“凹”型，絮凝反应腔1113处于二者之间，这样的设置能减少设备占地面积；废水通过粗调腔1111下端的开口流入微调腔1112，通过pH检测仪检测废水中pH值来实现自动连锁投加，提高设备自动化程度，做到精准调节。

此外，本设备的预处理沉淀区1120包括沉淀腔1121、泥斗1122、穿孔排泥管1123、导油板1124、刮油装置1125、隔离板1126和溢流堰板1127，泥斗1122均匀设置在沉淀腔1121内部下端，穿孔排泥管1123处于相邻泥斗1122之间且与污泥脱水装置4相连通，刮油装置1125处于沉淀腔1121的上方且与导油板1124相邻设置，导油板1124处于沉淀腔1121内部一端上方且与预处理产水区1130相邻，隔离板1126呈L型且固定于预处理产水区1130和导油板1124之间并形成独立空间，溢流堰板1127固定于隔离板1126与预处理产水区1130之间。当预处理反应区1110的水溢流至预处理沉淀区1120后，经过沉淀实现固液分离。预处理沉淀区1120底部的部分污泥通过泥斗1122收集，再通过穿孔排泥管1123用排泥泵抽取到污泥脱水装置4进行脱水。沉淀腔1121上部设置刮油装置1125，通过刮油装置1125和导油板1124能收集废水上部油脂，将油脂从导油板1124末端处的排油孔排出，减少废水中油污的含量，同时。其上清液进入预处理产水区1130存储，再经过溢流堰板1127均匀抽取到复合式厌氧反应罐1200当中。

如图6所示，本发明的复合式厌氧反应罐1200包括罐体1210、旋流布水装置1220、双层三相分离器1230、沼气收集装置1240、加热装置1250、厌氧清洗装置1260和厌氧进水泵1270，加热装置1250包裹住罐体1210，沼气收集装置1240处于罐体1210上端，厌氧清洗装置1260处于罐体1210内部，双层三相分离器1230分别罐体1210内部且处于沼气收集装置1240的下方，厌氧进水泵1270一端与预处理产水区113相连通，一端与罐体1210相连通。厌氧进水泵1270将经过预处理后的废水收取到罐体1210内。双层三相分离器1230为上、下两层三相分离器，将罐体1210内部划分出上下两个反应室，下部为第一反应室，第一反应室内污泥浓度高、上升流速快，是降解有机物、产生沼气的主要区域；上部为第二反应室，第二反应室内污泥浓度低、上升流速慢，在去除剩余有机物的同时，减少了出水带出的污泥量，提高了出水水质。加热装置1250是利用厨余中转站场内蒸汽将厌氧反应保持在30--40℃。通过沼气收集装置1240将反应器中的沼气进行收集，收集的沼气可以用于锅炉制热等，实现资源再利用，更加环保。旋流布水装置1220包括厌氧回流泵1221、环状布水主管1222、倾斜布水支管1223和鸭嘴式喷头1224，环状布水主管1222一端与罐体1210相连通且处于双层三相分离器1230的下端处，另一端与厌氧回流泵1221连接，倾斜布水支管1223均匀穿过罐体1210下端且与鸭嘴式喷头1224相连接，倾斜布水支管1223与厌氧回流泵1221相连接，厌氧回流泵1221回流比为30％。本装置通过旋流布水装置1220将厌氧罐三相分离器下部清液抽至厌氧罐底部循环流动，从而保证厌氧罐内厌氧污泥具有一定的上升速度，改善悬浮区流水状态和加强器内的传质作用，同时上下两层三相分离器设计方式，气液固分离更彻底，避免装置跑气、跑泥现象发生。本复合式厌氧反应采用高流速，大循环的工艺，具有抗污染负荷冲击能力强，COD去除率高。厌氧回流泵1221将厌氧罐三相分离器上层清液抽至环状布水主管1222，再均匀分至各方向倾斜布水支管1123，布水支管沿厌氧罐一周均匀布置多根，每根倾斜布水支管1123设置有调节阀，能调节厌氧罐内厌氧污泥的上升流速，最终渗滤液通过鸭嘴式喷头1224喷入厌氧罐底部，在厌氧罐底部形成向上旋流的水力流态。与传统的UASB厌氧系统循环布水装置相比，本布水装置既可满足厌氧罐需要的上升流速，又可避免厌氧罐底部形成死区导致厌氧污泥沉积板结，提高厌氧效果。另外，本除磷反应器1300分别与复合式厌氧反应罐1200和新型高效节能生化单元2相连通。预处理后的废水进入罐体1210内，在复合式厌氧反应罐停留时间为5天进行厌氧反应处理，反应温度为30℃，并通过双层三相分离器1230进行固气液分离，沼气通过沼气收集装置1240进行收集，部分沉淀物排入污泥脱水装置4中。本方法可以将有机物污染物转化为清洁能源，减少二氧化排放量，实现碳中和的目标。厌氧处理后的降解清液通过除磷反应器1300分别加入PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)进行除磷处理，投加量分别为为0.5kg/t和0.01kg/t，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4。

如图7-图8所示，本处理装置的新型高效节能生化单元2包括依次相连通的反硝化罐2100、碳化罐2200、硝化罐2300和短程硝化反硝化罐2400，反硝化罐2100设有推流器2110和反硝化回流泵2120，推流器2110处于反硝化罐2100内部，反硝化回流泵2120一端与反硝化罐2100出口处连接，另一端与反硝化罐2100内部连接；反硝化回流泵2120的回流比为40％，废水在反硝化罐2100停留时间为1天，反硝化罐2100设置推流器2110，以保证设备稳定均匀的反应，反硝化出水进入碳化罐2200。

碳化罐2200设有碳化射流曝气器2210、碳化射流循环泵2220和碳化曝气风机2230，碳化射流循环泵2220一端与碳化曝气风机2230连接，另一端与碳化射流曝气器2210连接，碳化曝气风机2230与碳化罐2200固定连接，碳化射流曝气器2210处于碳化罐2200内；碳化射流循环泵2220的气水比为4:1，碳化罐2200的溶解氧含量为2mg/L，废水在碳化罐停留时间为1天，反硝化出水进入硝化罐2300。硝化罐2300设有硝化射流曝气器2310、硝化射流循环泵2320、硝化曝气风机2330和硝化回流泵2340，硝化射流循环泵2320一端与硝化曝气风机2330连接，另一端与硝化射流曝气器2310连接，硝化曝气风机2330与硝化罐2300固定连接，硝化射流曝气器2310处于硝化罐2300内，硝化回流泵2340一端与硝化罐2300连接，另一端与硝化罐2300内部连接；硝化射流循环泵2320的气水比为4:1，硝化罐2300的溶解氧含量为1mg/L，硝化回流泵的回流比为40％，废水在硝化罐2300停留时间为1天。除磷反应器1300出水首先进入反硝化罐2100，利用来水中的碳源进行反硝化反应，同时反硝化罐2100的产水回流，一方面对来水进行稀释，降低进水氨氮总氮浓度，为反硝化反应提供稳定的繁殖环境，另一方水中含有大量的碱度，能为接下来的硝化提供碱度，提高硝化效果。

短程硝化反硝化罐2400内包括缺氧罐2410和好氧内罐2420，好氧内罐2420处于缺氧罐2410内部，缺氧罐2410分别与硝化罐2300和好氧内罐2420相连通，缺氧罐2410内设有缺氧推流器2411和缺氧回流泵2412，缺氧推流器2411处于缺氧罐2410内部，缺氧回流泵2412一端与缺氧罐2410出口处连接，另一端与缺氧罐2410内部连接；好氧内罐2420内部设有好氧射流曝气器2421；缺氧回流泵2412的回流比为40％％；好氧内罐2420的溶解氧含量为0.5～1mg/L。新型高效节能生化单元2需要两级才能降至很低的浓度，而第二次反应要求水质较好，污染物浓度较低，因此一级采用反硝化-碳化-硝化，第二级采用短程硝化反硝，氨氮去除率高，同时该工艺能耗低，能更好减少消耗，提高效率，且本新型高效节能生化单元2具有抗冲击负荷能力强，出水水质稳定的优势。

内置式动态膜单元3包括依次相连通的动态膜沉淀区3100和膜分离区3200，动态膜沉淀区3100与膜分离区3200分别与新型高效节能生化单元2相连接。膜分离区3200包括分离区主体3210、内置式动态膜3220、曝气装置3230、排泥装置3240、回流装置3250、动态膜清洗装置3260和反洗装置3270，内置式动态膜3220处于分离区主体3210的内部，曝气装置3230与分离区主体3210相连接，排泥装置3240处于分离区主体3210内部且与新型高效节能生化单元2相连通，分离区主体3210依次与动态膜清洗装置3260和反洗装置3270相连通，回流装置3250一端与分离区主体3210连接，另一端与动态膜清洗装置3260相连接。其中本内置式动态膜3220为帘式膜，材质为PVDF纳米合金，单片膜通量为10L/d，曝气装置3230的气水比为5:1，回流装置3250的回流比为0.5:1，反洗装置3270的反洗比3:1。将新型高效节能生化单元2处理后的泥水混合物通过动态膜沉淀区3100进行沉淀3h，沉淀后的上层清液流入膜分离区3200，并将沉淀后的混合物排入污泥脱水装置4。本发明的动态膜沉淀区3100主要是降低进入膜分离区3200的污泥浓度。废水再经过内置式动态膜3220过滤清洗，过滤后的废水中COD、氨氮，SS均能满足市政管网三级排放标准；过滤后的部分混合液则通过第二输出端回到新型高效节能生化单元2再进行处理。本内置式动态膜单元3采用内置动态膜系统，抗污染能力强，替代了传统的死端过滤模式(即全量过滤)，实现上端浇涛，下端自由，运行时膜丝可以自由摆动，并能有效减少水流冲击，防止断丝，同时设有废水回流，能进一步减少废水中颗粒浓度，延长滤膜使用寿命。经曝气分割的微小气泡在上升过程中不断摩擦膜丝表面，延缓膜丝表面污堵速率，减少浓差极化，实现边运行边擦洗的功能，增强膜丝抗污染性能。

本发明的具处理方法为：首先将厨余废水通过预处理一体化装置1100分别加入氧化钙、氢氧化钠、PAC、PAM，进行预处理，获得上清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其次将预处理后的上清液通过复合式厌氧反应罐1200进行厌氧处理，获得降解清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；接着将厌氧处理后的降解清液通过除磷反应器1300分别加入PAC和PAM进行除磷处理，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；然后将上述步骤的除磷清液通过新型高效节能生化单元2进行除氨氮处理，获得泥水混合物；再然后除氨氮后的泥水混合物通过内置式动态膜单元3进行泥水分离，获得符合标准的排放水，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4，将过滤后的混合液排入新型高效节能生化单元2再处理；最后将沉淀物通过污泥脱水装置4进行脱水处理，将脱水后的沉淀物外运处理，脱水后的废水排入预处理一体化装置1100重复进行处理。

实施例2

一种厨余废水处理方法，包括以下步骤：

将废水通过预处理一体化装置1100分别加入氧化钙、氢氧化钠、PAC、PAM，进行预处理，获得上清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中氧化钙投加量为5kg/t，所述氢氧化钠投加量为2kg/t，所述PAC投加量为2kg/t，所述PAM投加量为0.02kg/t，废水在预处理反应区1110停留时间为5min，在预处理沉淀区1120和预处理产水区1130停留的时间分别为60min；

将上述步骤的上清液通过复合式厌氧罐1200进行厌氧处理，获得降解清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中废水在复合式厌氧反应罐停留时间为15天，反应温度为40℃，厌氧回流泵1221的回流比为150％；

将上述步骤的降解清液通过除磷反应器1300分别加入PAC和PAM进行除磷处理，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中PAC投加量为2kg/t，所述PAM投加量为0.02kg/t；

将上述步骤的除磷清液通过新型高效节能生化单元2进行除氨氮处理，获得泥水混合物；反硝化回流泵2120的回流比为100％，废水在反硝化罐2100停留时间为2天；碳化射流循环泵2220气水比为9:1，碳化罐2200的溶解氧含量为3mg/L，废水在碳化罐2200停留时间为2天；硝化射流循环泵2320气水比为9:1，硝化罐2300的溶解氧含量为2mg/L，硝化回流泵2340的回流比为100％，废水在硝化罐2300停留时间为2天；缺氧回流泵2412的回流比为100％；好氧内罐2420的溶解氧含量为1mg/L；

将上述步骤的泥水混合物通过内置式动态膜单元3进行泥水分离，获得符合标准的排放水，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4，将过滤后的混合液排入新型高效节能生化单元2再处理；废水在动态膜沉淀区3100停留时间为8h，曝气装置3230的气水比为20:1，回流装置3250的回流比为3:1，反洗装置3270的反洗比6:1,内置式动态膜3220的单片膜通量为20L/d；

将步骤(1)～(5)所述的沉淀物通过污泥脱水装置4进行脱水处理，将脱水后的沉淀物外运处理，脱水后的废水取其上层清液按上述步骤(1)再进行处理。

实施例3

一种厨余废水处理方法，包括以下步骤：

将废水通过预处理一体化装置1100分别加入氧化钙、氢氧化钠、PAC、PAM，进行预处理，获得上清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中氧化钙投加量为3.5kg/t，所述氢氧化钠投加量为1.5kg/t，PAC投加量为1kg/t，所述PAM投加量为0.01kg/t，废水在预处理反应区1110停留时间为4min，在预处理沉淀区1120和预处理产水区1130停留的时间分别为45min；

将上述步骤的上清液通过复合式厌氧罐1200进行厌氧处理，获得降解清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中废水在复合式厌氧反应罐停留时间为10天，反应温度为35℃，厌氧回流泵1221的回流比为100％

将上述步骤的降解清液通过除磷反应器1300分别加入PAC和PAM进行除磷处理，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4；其中PAC投加量为1kg/t，所述PAM投加量为0.01kg/t；

将上述步骤的除磷清液通过新型高效节能生化单元2进行除氨氮处理，获得泥水混合物；反硝化回流泵2120的回流比为70％，废水在反硝化罐2100停留时间为1.5天；碳化射流循环泵2220气水比为6:1，碳化罐2200的溶解氧含量为2mg/L，废水在碳化罐2200停留时间为1.5天；硝化射流循环泵2320气水比为4～9:1，硝化罐2300的溶解氧含量为1～2mg/L，硝化回流泵2340的回流比为70％，废水在硝化罐2300停留时间为1.5天；缺氧回流泵2412的回流比为70％；好氧内罐2420的溶解氧含量为1mg/L；

将上述步骤的泥水混合物通过内置式动态膜单元3进行泥水分离，获得符合标准的排放水，并将部分沉淀物排入污泥脱水装置4，将过滤后的混合液排入新型高效节能生化单元2再处理；废水在动态膜沉淀区3100停留时间为5h，曝气装置3230的气水比为12:1，回流装置3250的回流比为2:1，反洗装置3270的反洗比4:1,内置式动态膜3220的单片膜通量为20L/d；

将步骤(1)～(5)所述的沉淀物通过污泥脱水装置4进行脱水处理，将脱水后的沉淀物外运处理，脱水后的废水取其上层清液按上述步骤(1)再进行处理。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厨余废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将废水通过所述预处理一体化装置分别加入氧化钙、氢氧化钠、PAC、PAM，进行预处理，获得上清液，并将部分沉淀物排入所述污泥脱水装置；

(2)将上述步骤的上清液通过所述复合式厌氧罐进行厌氧处理，获得降解清液，并将部分沉淀物排入所述污泥脱水装置；

(3)将上述步骤的降解清液通过所述除磷反应器分别加入PAC和PAM进行除磷处理，获得除磷清液，并将部分沉淀物排入所述污泥脱水装置；

(4)将上述步骤的除磷清液依次通过反硝化-碳化-硝化-短程硝化反硝化的方式进行处理，获得泥水混合物；

(5)将上述步骤的泥水混合物通过所述内置式动态膜单元进行泥水分离，获得符合标准的排放水，并将部分沉淀物排入所述污泥脱水装置，将过滤后的混合液排入所述新型高效节能生化单元再处理；

(6)将步骤(1)～(5)所述的沉淀物通过所述污泥脱水装置进行脱水处理，将脱水后的沉淀物外运处理，脱水后的废水按上述步骤(1)再进行处理。

2.根据权利要求1所述一种厨余废水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)的氧化钙投加量为2～5kg/t，所述氢氧化钠投加量为1～2kg/t，所述PAC投加量为0.5～2kg/t，所述PAM投加量为0.01～0.02kg/t，废水在所述预处理反应区停留时间为3～5min，在所述预处理沉淀区和所述预处理产水区停留的时间分别为30～60min；

所述步骤(2)中，废水在所述复合式厌氧反应罐停留时间为5～15天，反应温度为30～40℃，所述厌氧回流泵的回流比为30％～150％；

所述步骤(3)的PAC投加量为0.5～2kg/t，所述PAM投加量为0.01～0.02kg/t；

所述步骤(4)中，所述反硝化回流泵的回流比为40％～100％，废水在所述反硝化罐停留时间为1～2天；所述碳化射流循环泵气水比为4～9:1，所述碳化罐的溶解氧含量为2～3mg/L，废水在所述碳化罐停留时间为1～2天；所述硝化射流循环泵气水比为4～9:1，所述硝化罐的溶解氧含量为1～2mg/L，所述硝化回流泵的回流比为40％～100％，废水在所述硝化罐停留时间为1～2天；所述缺氧回流泵的回流比为40％～100％；所述好氧内罐的溶解氧含量为0.5～1mg/L；

所述步骤(5)中，废水在所述动态膜沉淀区停留时间为3～8h，所述曝气装置的气水比为5～20:1，所述回流装置的回流比为0.5～3:1，所述反洗装置的反洗比3～6:1,所述内置式动态膜的单片膜通量为10～20L/d。

3.根据权利要求1所述一种厨余废水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中先加入所述氧化钙将废水pH调至6～7，然后再加入所述氢氧化钠将废水pH调至8～9，最后在加入所述PAC和所述PAM。

4.根据权利要求1所述一种厨余废水处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中废水经过所述反硝化处理后，在进入所述碳化处理前，部分废水回流到所述反硝化反应。

5.根据权利要求1所述一种厨余废水处理方法，其特征在于，所述步骤(5)废水采用内置式动态膜进行过滤，且过滤过程中需要对废水进行曝气处理。

6.一种厨余废水处理装置，其特征在于，包括厌氧除磷单元、新型高效节能生化单元、内置式动态膜单元和污泥脱水装置，所述厌氧除磷单元的第一输出端与所述新型高效节能生化单元的输入端相连通，第二输出端与所述污泥脱水装置相连通，所述新型高效节能生化单元的输出端与所述内置式动态膜单元相连通，所述内置式动态膜单元的第一输出端与所述新型高效节能生化单元相连通，第二输出端与所述污泥脱水装置相连通；所述的厌氧除磷单元包括依次相连通的预处理一体化装置、复合式厌氧反应罐和除磷反应器，所述预处理一体化装置、所述复合式厌氧反应罐和所述除磷反应器分别与所述污泥脱水装置相连通，所述除磷反应器与所述新型高效节能生化单元相连通。

7.根据权利要求6所述一种厨余废水处理装置，其特征在于，所述预处理一体化装置包括预处理反应区、预处理沉淀区和预处理产水区，所述预处理沉淀区处于所述预处理反应区和所述预处理产水区之间，所述预处理反应区、预处理沉淀区分别与所述污泥脱水装置相连通；所述预处理反应区包括粗调腔、微调腔和絮凝反应腔，所述絮凝反应腔处于所述粗调腔和所述微调腔之间，所述微调腔下端与所述粗调腔相连通，上端与所述絮凝反应腔相连通，所述微调腔内部设有pH检测仪；所述预处理沉淀区包括沉淀腔、泥斗、穿孔排泥管、导油板、刮油装置、隔离板和溢流堰板，所述泥斗均匀设置在所述沉淀腔内部下端，所述穿孔排泥管处于相邻所述泥斗之间且与所述污泥脱水装置相连通，所述刮油装置处于所述沉淀腔的上方且与所述导油板相邻设置，所述导油板处于所述沉淀腔内部一端上方且与所述预处理产水区相邻设置，所述隔离板呈L型且固定于所述预处理产水区和所述导油板之间，所述溢流堰板固定于所述隔离板与所述预处理产水区之间。

8.根据权利要求6所述一种厨余废水处理装置，其特征在于，所述复合式厌氧反应罐包括罐体、旋流布水装置、双层三相分离器、沼气收集装置、加热装置、厌氧清洗装置和厌氧进水泵，所述加热装置包裹住罐体，所述沼气收集装置处于罐体上端，所述厌氧清洗装置处于罐体内部，所述双层三相分离器处于所述罐体内部且位于所述沼气收集装置的下方，所述厌氧进水泵一端与所述预处理一体化装置相连通，一端与所述罐体相连通；所述旋流布水装置包括厌氧回流泵、环状布水主管、倾斜布水支管和鸭嘴式喷头，所述环状布水主管一端与所述罐体相连通且处于所述双层三相分离器的下端处，另一端与所述厌氧回流泵连接，所述倾斜布水支管均匀斜穿过所述罐体下端且与所述鸭嘴式喷头相连接，所述倾斜布水支管与所述厌氧回流泵相连接。

9.根据权利要求6所述一种厨余废水处理装置，其特征在于，所述新型高效节能生化单元包括依次相连通的反硝化罐、碳化罐、硝化罐和短程硝化反硝化罐，所述反硝化罐与所述除磷反应区相连通，所述短程硝化反硝化罐与所述内置式动态膜单元相连通；所述反硝化罐设有推流器和反硝化回流泵，所述推流器处于所述反硝化罐内部，所述反硝化回流泵一端与所述反硝化罐出口处连接，所述另一端与反硝化罐内部连接；所述碳化罐设有碳化射流曝气器、碳化射流循环泵和碳化曝气风机，所述碳化射流循环泵一端与所述碳化曝气风机连接，另一端与所述碳化射流曝气器连接，所述碳化曝气风机与所述碳化罐固定连接，所述碳化射流曝气器处于所述碳化罐内；所述硝化罐设有硝化射流曝气器、硝化射流循环泵、硝化曝气风机和硝化回流泵，所述硝化射流循环泵一端与所述硝化曝气风机连接，另一端与所述硝化射流曝气器连接，所述硝化曝气风机与所述硝化罐固定连接，所述硝化射流曝气器处于所述硝化罐内，所述硝化回流泵一端与所述硝化罐出口处连接，另一端与所述硝化罐内部连接；所述短程硝化反硝化罐内包括缺氧罐和好氧内罐，所述好氧内罐处于所述缺氧罐内部，所述缺氧罐分别与所述硝化罐和所述好氧内罐相连通，所述缺氧罐内设有缺氧推流器和缺氧回流泵，所述缺氧推流器处于所述缺氧罐内部，所述缺氧回流泵一端与所述缺氧罐出口处连接，另一端与所述缺氧罐内部连接；所述好氧内罐内部设有好氧射流曝气器。

10.根据权利要求6所述一种厨余废水处理装置，其特征在于，所述内置式动态膜单元包括依次相连通的动态膜沉淀区和膜分离区，动所述态膜沉淀区与所述膜分离区分别与所述新型高效节能生化单元相连接，所述的膜分离区包括分离区主体、内置式动态膜、曝气装置、排泥装置、回流装置、动态膜清洗装置和反洗装置，所述内置式动态膜处于所述分离区主体的内部，所述曝气装置与所述分离区主体相连接，所述排泥装置处于所述分离区主体内部且与所述新型高效节能生化单元相连通，所述分离区主体依次与所述动态膜清洗装置和所述反洗装置相连通，所述回流装置一端与所述分离区主体连接，另一端与所述动态膜清洗装置相连接。

Images