CN117105476A - 一种餐厨浮油泥的高效处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域,公开了一种餐厨浮油泥的高效处理方法,包括混合处理阶段,混合处理阶段为将生化泥和浮油泥混匀形成混合泥,混合泥依次经好氧反应1~3h、厌氧发酵3~7h,直至混合泥体积增加50~70%时,对混合泥进行离心脱水处理,获得污泥和污水,所得污水进入生化处理系统处理。本方案中将浮油泥和生化泥混匀形成混合泥后,先依次经历好氧反应、厌氧发酵,直至生化菌完全包裹在污泥中随污泥沉降,再通过脱水处理即可将污泥和污水完全分离,有效提升浮油泥中含油污泥和污水的分离效果,从而提升浮油泥处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种餐厨浮油泥的高效处理方法。
背景技术
餐厨垃圾、含油污水以及含油食物残渣经预处理分拣和除油系统提油回收后,残渣经厌氧罐发酵,发酵菌将残渣中的油脂释放,油脂包裹残渣和水形成“乳化油”状餐厨沼液,其粘性大、不易降解,且不易通过两相脱水机实现餐厨沼液中浮油泥和污水的分离;此时,若将餐厨沼液脱水后直接进入生化处理系统,极易出现浮油泥堵塞设备管道、溺死生化菌(生化泥中的微生物)等,给生化处理系统带来不可逆转的损害。鉴于此,怎样有效实现餐厨沼液中浮油泥和污水的有效分离,避免对生化处理单元造成影响是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
现有技术CN217297620U公布了一种利于餐厨垃圾沼液泥水分离的污水处理系统,将餐厨沼液通过两相脱水机脱水后于上清液池中累积上浮的浮游泥搅拌破碎后,将浮油泥泵入污泥池内与生化泥混合,使得浮油泥被生化泥吸附形成混合泥,再使用污泥脱水机对混合泥进行泥水分离,从而实现浮油泥的泥水分离,分离后的污水回流至上清液池循环上述处理过程。然而现有技术仍然存在如下技术问题:
(1)现有技术中浮油泥和生化泥的混合吸附效果较差,导致污泥脱水机处理混合泥所得污水中还存有较多油脂,使得污水还需要重新进入上清液池中重复分离和处理,增加处理工序,处理效率较低;
(2)现有上清液池中上浮累积的浮油泥和污水的分层效果较差,且浮油泥和污水采用连续排出的方式,使得大量的浮油泥随污水进入后续气浮池(具体为一级气浮池和二级气浮池)中,此时,需要耗费大量的絮凝剂将污水中的浮油泥进行絮凝悬浮,大大增加了絮凝成本;
(3)生化泥为硝化池直接排放所得,其中含有大量的污水,进一步降低生化泥对浮油泥的吸附沉淀效果。
综上,研发一种高效率、低成本的餐厨浮油泥的高效处理方法,不仅有效弥补现有浮油泥处理技术的不足,还对充分处理餐厨沼液中的浮油泥、避免其进入生化处理系统损坏设备具有重要意义。
发明内容
本发明意在提供一种餐厨浮油泥的高效处理方法,以解决现有技术中生化泥对浮油泥的吸附效果差,导致污泥脱水机所得污水中仍然含有大量油脂而需要多次循环处理,进而降低处理效率的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种餐厨浮油泥的高效处理方法,包括混合处理阶段,混合处理阶段为将生化泥和浮油泥混匀形成混合泥,混合泥依次经好氧反应1~3h、厌氧发酵3~7h,直至混合泥体积增加50~70%时,对混合泥进行离心脱水处理,获得污泥和污水,所得污水进入生化处理系统处理。
本方案的原理是:
本方案通过将浮油泥和生化泥混匀后,依次经好氧发酵降低污水中氨氮、厌氧发酵降低污水中硝氮和COD,在此过程中,生化泥中的生化菌(包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌),一方面通过发酵对生化泥和浮油泥中的总氮、COD进行发酵消除;另一方面,生化菌因其细胞壁的特殊结构(具体的,革兰氏阳性菌的细胞壁包括肽聚糖、磷壁酸和不饱和脂多糖,表面带正电荷;细胞壁中含有较大量的肽聚糖和少量脂多糖,但是不含有磷壁酸,表面带负电荷);使得革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均能对浮油泥中油脂进行吸附和吞噬,并分泌脂肪酶分解油脂;直至生化菌因吞噬或者吸附油脂达到最高限度而老化死亡,此时生化菌将油脂吞噬至菌体内,菌体还未破裂,使得油脂包裹在菌体或菌胶团内部,表现为油脂随污泥沉降,通过离心脱水即可将污泥和污水分离。
本方案的优点是:
1、提升浮油泥处理效率:相比于现有技术生化泥与浮油泥混匀形成混合泥后,就直接使用污泥脱水机对混合泥进行泥水分离时浮油泥去除效果较差而言,本方案中将浮油泥和生化泥混匀形成混合泥后,先依次经历好氧反应、厌氧发酵,直至生化菌完全包裹在污泥中随污泥沉降,再通过脱水处理即可将污泥和污水完全分离,有效提升浮油泥中含油污泥和污水的分离效果,从而提升浮油泥处理效率。
2、降低浮油泥处理成本:本方案中浮油泥通过与生化泥混合处理后经污泥脱水机分离所得污水中油脂含量非常低,使得污水可以直接进入生化处理系统进行处理后排放,无需重复进入上清池中再次分离浮油泥,不仅有效避免污水中浮油泥对生化处理系统的设备造成影响,还能显著降低污水循环处理量,从而减少絮凝剂使用量,降低浮油泥处理成本。此外,本方案生化泥为生化处理系统常规排出的老化污泥,采用本方案生化泥处理浮油泥,不仅能实现老化污泥的再利用,还能有效降低浮油泥处理成本。
3、提升浮油泥处理效果:本方案混合泥依次经好氧反应1~3h、厌氧发酵3~7h,厌氧发酵形成气体,使得混合泥体积增加;而只有当混合泥体积增加50~70%时,浮油泥中油脂被生化菌完全吞噬或包裹,且生化菌处于死亡未破裂或溶解的状态,有效避免生化菌菌体内油脂再次释放至污水中,导致浮油泥不能完全随污泥沉降,而导致混合泥脱水所得污水中仍然含有浮油泥,进而影响浮油泥处理效果。发明人通过长期实验发现,若好氧发酵时间过短,易因部分好氧菌快速死亡而影响其对油脂的吸附、吞噬和分解效果,而若是反应时间过长,而处理相同体量浮油泥所需时间延长,降低浮油泥处理效率;而若是厌氧发酵时间过短,则会导致油脂未完全被包裹而降低浮油泥处理效果;而若是厌氧发酵时间过长,生化菌死亡后菌体破裂或溶解,导致吞噬或包裹在污泥中的油脂会再次与污泥形成“乳状泥”,降低浮油泥处理效果。
优选的,生化泥和浮油泥的混合比例为2~7:1。
有益效果:本方案采用上述设置,便于生化泥中生化菌充分吞噬包裹浮油泥中油脂,使得浮油泥处理终点刚好生化菌也完全死亡,不仅充分废物利用生化泥中生化菌,还能有效提升浮油泥处理效率。发明人通过长期实验发现,当生化泥用量过多时,生化菌好氧反应时间过长,导致整个浮油泥处理时间反而延长,降低浮油泥处理效率;且浮油泥处理终点时污泥中还有部分生化菌存活,将导致生化泥的浪费。而若是生化泥用量过少时,生化菌无法完全包裹油脂,导致混合泥经污泥脱水机处理所得污水中含油率过高,进而降低浮油泥处理效果。
优选的,混合处理阶段在污泥池中进行,污泥池设有浮油泥进口、生化泥进口和混合泥出口,污泥池内壁还设有标尺和浮标框,浮标框与污泥池连通,浮标框正上方设有电连接的到位检测装置和报警器。
有益效果:本方案采用上述设置,便于根据需要设定污泥池内混合泥体积增加上限,并在混合泥体积增加到位后报警提示工作人员,避免厌氧发酵过长时间后反而降低浮油泥处理效果;设置自动化报警装置也能便于工作人员灵活安排工作时间,无需时时看着污泥池,也能便于自动监测厌氧发酵进程,避免厌氧发酵时间随环境中温度变化波动较大时影响浮油泥处理效果。
优选的,浮油泥的来源包括:将餐厨沼液经离心脱水后的污水排入上清液池中,采用40~60Hz的转速搅拌打散后静置分层,连续泵入餐厨沼液的同时,将上清液池底层污水连续排出至隔油沉淀池,隔油沉淀池连通气浮机,浮游泥持续在上清液池上部累积,待上清液池中上层浮油泥占总液体积40~50%时停止泵入餐厨沼液和停止排出污水;搅拌混匀浮油泥和污水后全部排出至污泥池。
有益效果:本方案通过搅拌餐厨沼液使得浮油泥和污水静置分层,并在泵入餐厨沼液的同时只在上清液池下部排出少量污水,尽量减少上清液池中污水搅动,尽可能将餐厨沼液在上清液池中充分分层,其相对比现有技术中泵入餐厨沼液时就同时排出污油泥和污水易搅动上清液池内污水和浮油泥混合而降低分层效果而言,具有更优的浮油泥-污水分层效果,从而有效避免过多浮油泥随污水进入隔油沉淀池而增加絮凝剂用量,有效降低生产成本。
此外,本方案中在浮油泥体积达到上清液池中液体体积的40~50%时停止排出污水,并加大搅拌力度将上清液池中所有污水和浮油泥搅拌混匀后全部排出至污泥池,一方面,有效避免上清液池中浮油泥过多时排出污水而增加浮油泥随污水进入隔油沉淀池和气浮机而增加PM和PAC用量,有效降低生产成本;另一方面,本方案中浮油泥会散发恶臭,本方案这种间歇式排出浮油泥的方式不仅能有效适应污泥池的间歇加料-出料方式;且阶段式全部排出上清液池中浮油泥的方式,还能便于工作人员对上清液池进行清扫,有效避免现有技术连续排出浮油泥的方式导致部分浮油泥粘贴在上清液池壁上无法排出而导致生产环境愈加恶劣。申请人通过长期实验发现,当浮油泥占上清池也中液体总量的比例过高时停止污水排出,则分层中靠近污水的浮油泥更易随污水进入隔油沉淀池和气浮机,导致气浮机的PM和PAC的用量上升,增加生产成本;而当浮油泥占上清池也中液体总量的比例过低时停止污水排出,则会导致进入污泥池的浮油泥含量较低,从而降低批次处理浮油泥的量,进而降低浮油泥处理效率。
优选的,浮油泥的来源还包括:向气浮机内的污水中加入絮凝剂,气浮机内污水通过曝气机爆气泵入微小气泡,微小气泡带动污水中微小浮游泥絮体悬浮,再启动刮板将污水表面悬浮物刮至污泥池,气浮机内污水排出至调节池均匀后泵入生化处理系统。
有益效果:本方案采用上述设置,便于充分收集餐厨沼液中浮油泥和絮体,避免其进入生化处理系统中损坏设备。申请人通过长期实验发现,浮油泥进入生化处理系统的包括危害如下方面:(1)生化处理系统中的菌种降解油类物质的本领极低,且降解浮油泥或油类物质后都容易死亡,不能持续降解和处理污水;(2)污水生化系统包含厌氧和好氧两类菌群,硝化菌降解污水需要氧气,而浮油泥或油类物质浮在污水表面,对硝化罐存在一定的氧气抑制,长此以往,以导致硝化菌大量死亡而降低降解效率;(3)大部分污水系统所采用的都是外置超滤膜(即纳米级滤膜),而浮油泥或油类物质通过滤膜后会直接附着于滤膜上,堵死滤膜使其无法工作,而全部更换超滤膜成本较高,不利于企业发展;(4)油类物质依然属于有机物(即COD),当油类物质过多且不可降解时,所体现的污水系统的产水COD将超标,重复处理污水将显著增加能耗。且申请人发现,当进入生化处理系统的污水中含油率低于0.1%,其对生化处理系统的影响较小;而本方案通过在气浮机中添加絮凝剂形成微小絮体,并通过曝气机充入溶气水(包含微小气泡)悬浮微小絮体,有效降低进入生化处理系统的污水含油率;且通过曝气机和絮凝剂的组合应用,不仅有效减少絮凝剂用量、降低成本,还能有效提升浮油泥悬浮效果,进一步充分收集浮油泥和絮体。
优选的,所述气浮机内絮凝剂为PM和PAC两种组合;所述絮凝剂的添加量为:浓度为0.2%的PM溶液与气浮机内污水体积比为1:60;浓度为3%的PAC溶液与气浮机内污水体积比为1:100。
有益效果:本方案采用上述设置,便于将气浮机内污水中浮油泥和其他有机物絮凝漂浮后刮去,避免其进入后续生化处理系统而增加生化污泥的处理负担。发明人通过长期实验发现,若是絮凝剂添加过多或浓度过高,不仅增加生产成本,且过量絮凝剂进入气浮机中污水,因其表面张力与下层污水不同,且由于其表面张力的变化,污水中的油及部分其它杂质实际上并未与水分子直接接触,而且在乳化物之间也难以相互聚合形成悬浮物,反而降低气浮机内污水中浮油泥的去除效果;而若是絮凝剂添加过少或者浓度沟过低,则会导其无法将污水中浮油泥充分絮凝悬浮,进而降低污水中浮油泥的去除效果,进而以导致浮油泥随污水进入生化处理系统中损坏设备。
优选的,生化泥的来源包括:生化处理系统中老化污泥经超滤系统过滤中水后所得。
有益效果:污水处理至达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准后被称为中水,本方案采用上述设置,便于减少进入污泥池的生化泥中含水量,提升生化泥中生化菌浓度,进而提升浮油泥处理效果。此外,老化污泥中的污水属于处理后达到排放标准的污水,脱除这部分污水,有效避免这部分污水再次随生化泥再次进入生化处理系统而增加污水处理体量,而污水处理体量的增加意味着同一时间段内污水处理量更少而降低污水处理效率。因此,本方案脱除老化污泥中污水的生化泥获得方式有效提升污水处理效率。
优选的,所述生化处理系统包括串联的两级A-O装置,所述两级A-O装置的进口与调节池管道连通,所述两级A-O装置出口连通有超滤系统,所述超滤系统的回水出口与污泥池连通,将污水过滤所得生化泥泵送至污泥池;所述超滤系统为并联的多级超滤装置。
有益效果:本方案采用上述设置,便于对气浮机脱除悬浮物后所得污水进行处理,并将老化污泥在超滤系统的过滤下快速获得浓缩的生化泥,从而提升浮油泥处理效果。
优选的,所述两级A-O装置按照污水流动方向为管道连通的第一硝化池、第一反硝化池、第二硝化池和第二反硝化池,所述反第一硝化池和第一硝化池间设有回流管,所述第一反硝化池和第二反硝化池均连通有曝气管;所述第二反硝化池与多级超滤装置的进口连通,所述多级超滤装置的出口连接三通管,所述三通管的一个管道与污泥池连通,所述三通管的另一个管道与第二反硝化池和第一反硝化池均连通。
有益效果:本方案采用上述设置,便于提升污水处理效果,将污水处理至污水排放标准而直接排放。设置三通管则便于选择性的对超滤所得生化泥进行回收或全部排放至污泥池处理浮油泥,提升生化泥循环需求。
附图说明
图1为本发明实施例1中餐厨浮油泥的处理系统的结构示意图。
图2为本发明实施例1中生化处理系统和超滤系统的连接结构示意图。
图3为本发明实施例中浮油泥与生化泥质量比为1:5时随处理时间延长混合泥体积及状态变化图。
图4为本发明实施例中浮油泥与生化泥质量比为1:7时随处理时间延长混合泥体积及状态变化图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:上清液池1、餐厨沼液管11、第一污水管12、隔油沉淀池2、絮凝剂管21、第一油榨槽22、第二污水管23、气浮机3、溶气水管31、第二油渣槽32、第三污水管33、生化处理系统4、第一硝化池41、第一反硝化池42、第二硝化池43、第二反硝化池44、回流管45、曝气管46、超滤系统5、超滤装置51、三通管52、污泥池6、污泥脱水机7、第四污水管71、浮油泥管8、刮渣机9。
实施例1
本实施例基本如图1和图2所示:一种餐厨浮油泥的处理系统,包括沿污水流动方向依次联通的上清液池1、隔油沉淀池2、气浮机3、生化处理系统4、超滤系统、污泥池6和污泥脱水机7。
其中,上清液池1的侧壁上部连通有餐厨沼液管11,侧壁底部设有连通污泥池6的浮油泥管8;侧壁下部设有连通隔油沉淀池2的第一污水管12。
隔油沉淀池2一端连接有第一污水管12和絮凝剂管21,另一端设有第一油渣槽和第三污水管33,顶部设有刮渣机9,将气浮机3内悬浮的悬浮物刮至第二油榨槽;第一油榨槽22底部设有连通污泥池6的浮油泥管8,第二污水管23的另一端连通气浮机3。
气浮机3一端连接有第二污水管23和溶气水管31,另一端设有第二油渣槽32和第三污水管33,顶部设有刮渣机9,将气浮机3内悬浮的悬浮物刮至第二油榨槽;第二油榨槽底部设有连通污泥池6的浮油泥管8,第三污水管33的另一端连通调节池34、调节池34与两级A-O装置连通。
生化处理装置为两级A-O装置,两级A-O装置按照污水流动方向为管道连通的第一硝化池41、第一反硝化池42、第二硝化池43和第二反硝化池44,第一硝化池41与调节池34连通;第一反硝化池42和第一硝化池41间设有回流管45,第一反硝化池42和第二反硝化池44均连通有曝气管46;第二反硝化池44与超滤系统的进口连通,超滤系统的出口连接三通管52,三通管52的一个管道与污泥池6连通,三通管52的另一个管道与第二反硝化池44和第一反硝化池42均连通。本方案超滤系统包括并联的多级超滤装置51。
污泥池6设有浮油泥进口、生化泥进口和混合泥出口,浮油泥进口连通浮油泥管8,混合泥出口连通污泥脱水机7;污泥池6内壁还设有标尺和浮标框,浮标框与污泥池6连通,浮标框正上方设有电连接的到位检测装置和报警器,便于自动监测污泥池6内混合泥的体积变化是否符合设定要求。
污泥脱水机7设有污泥出口和污泥出口,污泥出口通过第四污水管71与两级A-O装置的第一硝化池41连通。便于对脱水后不含油或含油率低的污水进行生化处理。
本方案还提供一种餐厨浮油泥的高效处理方法,具体包括如下步骤:
(一)获得浮油泥阶段:浮油泥的获得包括如下来源:
来源一:将餐厨沼液泵入上清液池中,采用40~60Hz的转速搅拌打散后静置分层,连续泵入餐厨沼液的同时,将上清液池底层污水沿第一污水管连续排出至隔油沉淀池,隔油沉淀池连通气浮机;浮游泥持续在上清液池上部累积,待上清液池中上层浮油泥占总液体积40~50%时停止泵入餐厨沼液和停止排出底层污水;搅拌混匀浮油泥和污水后,沿浮油泥管全部排出至污泥池;
来源二:污水在隔油沉淀池中静置分层后,启动刮板将隔油沉淀池内上层浮油泥刮至油渣槽,再沿浮油泥管排出至污泥池;隔油沉淀池内底层污水沿第二污水管排出至气浮机。
来源三:向气浮机内污水中加入絮凝剂,气浮机内污水通过曝气机泵入微小气泡,微小气泡带动污水中微小浮游泥絮体悬浮,再启动刮板将污水表面悬浮物刮至污泥池,气浮机内污水排出至调节池均匀后泵入生化处理系统;其中,絮凝剂为PM和PAC两种组合;絮凝剂的添加量为:浓度为0.2%的PM溶液与气浮机内污水体积比为1:60;浓度为3%的PAC溶液与气浮机内污水体积比为1:100。
本方案采用上述设置,便于充分收集餐厨沼液中浮油泥和絮体,避免其进入生化处理系统中损坏设备。
实施例2~3、对比例1~8与实施例1的区别在于,实施例2~3为展示选取本方案保护范围内参数时所得浮油泥和污水分离效果,对比例1~8为展示选取本方案保护范围外参数时浮油泥和污水分离效果,实施例1~3、对比例1~8中参数差异及获得浮油泥的水质结果差异详见表1。
表1实施例1-3、对比例1-8中参数差异及获得浮油泥的水质结果差异
实验数据表明,本方案组合调节上清液池打散浮油泥搅拌速度、收集浮油泥时浮油泥占总液体积百分比、絮凝剂浓度及其用量等参数,使得餐厨沼液中浮油泥更好的收集,降低进入生化处理系统中污水含油率,还能通过提升浮油泥中含油率而提升浮油泥和生化泥的混合处理效率。
具体的,首先,当上清液池打散浮油泥搅拌速度过快时(如对比例1),会因为搅拌太快,使得下层污水排出时易带出下层浮油泥,即使有隔油沉淀池和气浮机两层“除油防线”,进入生化处理系统中污水(即调节池)含油量依然较高(具体为0.15%),高于生化处理系统的污水含油安全值0.1%,可能导致生化菌大量死亡和设备损坏;而当上清液池打散浮油泥搅拌速度过慢时(如对比例2),则会因为餐厨沼液打不散,浮油泥和污水分层不完全,使得下层污水中夹杂部分浮油泥,使得进入生化处理系统中污水(即调节池)含油量依然高于生化处理系统的污水含油安全值0.1%,可能导致生化菌大量死亡和设备损坏。
其次,收集浮油泥时浮油泥占总液体积百分比过高时(如对比例3中浮油泥占上清液池中餐厨沼液总体积的60%时再集中排出浮油泥),使得上清液池中浮油泥占比过高,导致下层污水排出时易带出下层浮油泥,导致进入生化处理系统中污水含油量增加,从而导致设备损坏;而当收集浮油泥时浮油泥占总液体积百分比过低时(如对比例4中浮油泥占上清液池中餐厨沼液总体积的30%时再集中排出浮油泥),使得上清液池中浮油泥占比过低,虽然可以使得下层污水中含油率较低而使得调节池内污水含油率达到生化处理系统的进水标准,然而这会使得进入污泥池的浮油泥浓度过低,从而降低批次处理浮油泥量,进而降低浮油泥和餐厨沼液的处理效率。
再有,当气浮机内絮凝剂浓度过低或者添加量过低时(如对比例6和对比例8),则会因为气浮机内絮凝剂过少,污水中絮体的悬浮效果降低而使得进入调节池内的污水含油率超过生化处理系统的污水含油安全值0.1%,可能因其大量生化菌死亡和损坏设备;而当气浮机内絮凝剂浓度过高或者添加量过高时(如对比例5和对比例7),不仅增加生产成本,且过量絮凝剂进入气浮机内污水中,因其表面张力与下层污水不同,且由于其表面张力的变化,污水中的油及部分其它杂质实际上并未与水分子直接接触,而且在乳化物之间也难以相互聚合形成悬浮物,反而降低气浮机内污水中浮油泥的去除效果;反而使得进入调节池内的污水含油率增加,降低污水处理效率甚至损坏设备。
最后,若采用如现有技术中连续排出上清液池中污水和浮油泥的方式,其所得调节池内污水含油率为0.11,高于生化处理系统的污水含油安全值0.1%;而污泥池中含油率却仅0.30%,将会导致餐厨沼液中浮油泥的处理效率降低;申请人分析其原因可能在于:因上清液池中持续搅拌打散餐厨沼液中大块浮油泥,连续排出浮油泥时打散静置分层效果不佳,使得连续排出的浮油泥中夹杂较多污水,降低浮油泥中含油率,从而降低浮油泥处理效率;而连续排泥也会进一步搅动上清液池中液体,增加连续排出污水中含油率,使得进入生化处理系统的污水中含油量略高于安全含油率(0.1%),从而影响污水处理效率,长此以往也会损坏设备。
实施例4
对上述实施例1中所得污水和浮油泥继续后续处理:
(二)获得生化泥阶段:
生化泥的获得方式为生化处理系统中老化污泥经超滤系统过滤污水后所得。其中,当污泥池处于使用阶段,生化泥可循环至第一硝化池和第二硝化池中,而当污泥池处于排空阶段,则可将生化泥排入污泥池中。
(三)混合处理阶段:包括将生化泥和浮油泥按2-7:1的比例混匀形成混合泥,混合泥依次经好氧反应1~3h、厌氧发酵3~7h,直至混合泥体积增加50~70%时,对混合泥进行离心脱水处理,获得污泥和污水,所得污水进入生化处理系统处理。
分别检测生化泥和污油泥的水质条件,包括固体悬浮物浓度SS、化学耗氧量COD、总氮TN、氨氮NH3-N、总固体TS、含油率等,结果如表2所示:
表2生化泥和污油泥的水质条件
泥 | SS/mg/L | COD/mg/L | TN/mg/L | NH3-N/mg/L | TS/mg/L | 含油/% |
生化泥 | 18000 | 4950 | 700 | 0 | 3.25 | 0 |
浮油泥 | / | / | / | / | 10.05 | 0.45 |
本方案还提供一种餐厨浮油泥的处理系统或一种餐厨浮油泥的高效处理方法在处理餐厨沼液中的应用。
实验例1不同混合比及混合时间后的浮油泥处理效果
分别将浮油泥和生化泥按1:3、1:5、1:7的比例混合获得混合泥,混合泥混合处理0h、2h、4h、6h、8h、10h后进行离心脱水处理,获得污泥和污水,检测污水中SS、COD、TN、NH3-N和含油量,检测污泥中TS和含油率,结果详见表3;浮油泥和生化泥按1:5混合所得混合泥随处理时间延长,混合泥中污水、污泥分层体积比详见图3;浮油泥和生化泥按1:7混合所得混合泥随处理时间延长,混合泥中污水、污泥分层体积比详见图4。
表3不同混合比及混合时间后的浮油泥处理效果
上述实验数据表明,随着生化泥用量增加,生化泥对浮油泥的处理效果呈现先上升后下降的趋势,且当浮油泥和生化泥的质量比为1:5时,混合处理8h后,使用污泥脱水机分离所得污水中含油率最低(低至0.01%),其浮油泥的生化处理效果最好(含油率降低值为0.38%);而此时脱水所得泥中含油率最高,高达2.63%,充分浓缩废泥中含油量,将生化泥和浮油泥中污水尽可能释放,也将生化泥中微生物尽量饱和“撑死”,即使得浮油泥处理终点刚好生化菌也完全死亡,实现生化泥的利用最大化。
然而,当发明人通过长期实验发现,当生化泥用量过多时(如生化泥超过浮油泥的7倍),使得生化泥中含氧量增加,使得生化菌好氧反应时间过长,反而导致整个浮油泥处理时间反而延长,降低浮油泥处理效率;且浮油泥处理终点时污泥中还有部分生化菌存活,将导致生化泥的浪费。而若是生化泥用量过少时(如生化泥与浮油泥等体积混合),生化菌无法完全包裹吞噬油脂,导致混合泥经污泥脱水机处理所得污水中含油率过高(高于0.1%),无法直接进入生化处理系统进行处理,还需要再次与生化泥混合降低含油率后才能经生化处理系统处理排放,不仅降低浮油泥处理效果,且还需要重复处理浮油泥,降低处理效率。
此外,结合表3和图3、图4可知,浮油泥和生化泥混合处理0~2h后,污水和污泥界限不清晰,且混合泥体积变化不大;脱水缩的污水中COD、SS明显下降,TN和NH3-N含量上升,含油率下降不明显,说明该阶段混合泥内主要发生有氧硝化反应。
而当混合处理4~8h后,混合泥体积明显上涨(具体如图3与图4所示,混合处理6h后,混合泥体积分别上涨50%、47%;处理8h后,混合泥体积分别上涨58%、58.8%;而混合处理10h后,混合泥体积分别上涨67%、68%),充分说明该阶段主要发生厌氧反硝化和生化菌吞噬反应,生化菌将浮油泥吞噬包裹在生化泥中进行反硝化反应,而反硝化反应会产生气体(N2和NO2)使得混合泥体积显著上涨;此外,污泥和污水的界限逐渐清晰,且下层污水的透明度提升,充分说明,该阶段浮油泥基本被生化菌以包裹、吸附和吞噬等方式,将浮油泥与污水分离开,使得浮油泥处理效果明显上升;从表3中也能看出,该阶段脱水所得污水中含油率大幅度下降,直至混合泥处理8h后,污水中含油率下降至最低,达到了混合处理的临界状态,若此时结束混合处理,将混合泥脱水,即可获得更好的浮油泥处理效果,显著降低脱水所得污水含油率。
而混合处理时间过长(如10h后),生化菌吞噬包裹浮油泥的能力达到极限,使得生化菌死亡破裂后,吞噬的浮油泥反而重新进入污水中,反而提升污水中含油率,降低浮油泥处理效果。
以上的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:包括混合处理阶段,混合处理阶段为将生化泥和浮油泥混匀形成混合泥,混合泥依次经好氧反应1~3h、厌氧发酵3~7h,直至混合泥体积增加50~70%时,对混合泥进行离心脱水处理,获得污泥和污水,所得污水进入生化处理系统处理。
2.根据权利要求1的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:生化泥和浮油泥的混合比例为2~7:1。
3.根据权利要求2的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:混合处理阶段在污泥池中进行,污泥池设有浮油泥进口、生化泥进口和混合泥出口,污泥池内壁还设有标尺和浮标框,浮标框与污泥池连通,浮标框正上方设有电连接的到位检测装置和报警器。
4.根据权利要求3的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:将餐厨沼液经离心脱水后的污水排入上清液池中,采用40~60Hz的转速搅拌打散后静置分层,连续泵入餐厨沼液的同时,将上清液池底层污水连续排出至隔油沉淀池,隔油沉淀池连通气浮机;浮游泥持续在上清液池上部累积,待上清液池中上层浮油泥占总液体积40~50%时停止泵入餐厨沼液和停止排出底层污水;搅拌混匀浮油泥和污水后全部排出至污泥池。
5.根据权利要求4的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:浮油泥的来源还包括:向气浮机内的污水中加入絮凝剂,气浮机内污水通过曝气机爆气泵入微小气泡,微小气泡带动污水中微小浮游泥絮体悬浮,再启动刮板将污水表面悬浮物刮至污泥池,气浮机内污水排出至调节池均匀后泵入生化处理系统。
6.根据权利要求5的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:所述气浮机内絮凝剂为PM和PAC两种组合;所述絮凝剂的添加量为:浓度为0.2%的PM溶液与气浮机内污水体积比为1:60;浓度为3%的PAC溶液与气浮机内污水体积比为1:100。
7.根据权利要求6的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:其特征在于:生化泥的来源包括:生化处理系统中老化污泥经超滤系统过滤中水后所得。
8.根据权利要求7的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:所述生化处理系统包括串联的两级A-O装置,所述两级A-O装置的进口与调节池管道连通,所述两级A-O装置出口连通超滤系统,所述超滤系统的回水出口与污泥池连通,将污水过滤所得生化泥泵送至污泥池;所述超滤系统为串联的多级超滤装置。
9.根据权利要求8的一种餐厨浮油泥的高效处理方法,其特征在于:所述两级A-O装置按照污水流动方向为管道连通的第一硝化池、第一反硝化池、第二硝化池和第二反硝化池,所述反第一硝化池和第一硝化池间设有回流管,所述第一反硝化池和第二反硝化池均连通有曝气管;所述第二反硝化池与多级超滤装置的进口连通,所述多级超滤装置的出口连接三通管,所述三通管的一个管道与污泥池连通,所述三通管的另一个管道与第二反硝化池和第一反硝化池均连通。
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