CN213202742U - 一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，包括依次连接的隔油曝气池、回流池、反硝化池、硝化池及MBR膜单元，硝化池一方面通过回流泵与回流池连通，另一方面通过超滤进水泵及过滤器与MBR膜单元连通；MBR膜单元出水收集在产水池，MBR膜单元及回流池产生的污泥收集在污泥池。消化沼液依次经隔油曝气池、回流池、反硝化池、硝化池及MBR膜单元处理后，餐厨沼液中的油脂、各种有机物、悬浮颗粒物、氨氮等污染物得以有效去除，出水水质大为提高，为后续深度处理奠定基础。本实用新型工艺路线短，设备数量少，技术成熟，工艺运行稳定，投资成本及运行费用低。

Description

一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术，具体涉及一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置。

背景技术

现有餐厨垃圾处理技术中，“机械预处理+厌氧消化技术”比较先进，为现在餐厨垃圾处理的主流技术，但也随之带来了厌氧消化产生的沼液问题。

餐厨厌氧消化沼液的特点是：(1)污染物成份复杂多变；(2)有机污染物浓度高，COD浓度可达5000mg/L～30000mg/L，范围波动大；(3)氨氮浓度高，氨氮浓度一般在1500mg/L～3000mg/L；(4)油脂含量高，一般动植物油脂含量在500mg/L～1000mg/L；(5)经过厌氧消化，碳氮比例较低。

餐厨厌氧消化沼液目前主要采用厌氧生物处理、好氧生物处理、高级氧化和膜技术处理、蒸发等几种或多种单元组合的处理。如：

中国专利CN110092536A公开了一种餐厨厌氧消化沼液组合处理工艺，主要包括预处理系统、高效生物脱氮系统、MBR处理系统，流程包括调节池、混凝气浮池、高负荷曝气池、ANAMMOX反应器、一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池、内置式超滤膜池、膜出水池、污泥浓缩池等；其不足是：一、工艺路线过长，设备多，投资造价高，电耗大，运行成本高；二、ANAMMOX处理单元运行管理要求高，技术不够成熟，工艺运行不稳定，很难保证处理效果。

中国专利CN107840530A公开了一种餐厨沼液处理工艺及其专用设备，包括气浮、污泥吸附、过滤、生化四个单元，其不足之处在于：采用污泥吸附处理效果差，吸附完成后又必须增加了过滤装置，增加了设备投资及运行成本。

中国专利CN106032303A公开了一种餐厨沼液处理方法及其处理装置，包括预处理部、MVR蒸发器、一级蒸汽净化器及二级蒸汽净化器，其不足之处在于：蒸发处理理论上可达到很高水平，但在实际应用中沸点上升，以及所引起结垢的影响，会明显降低蒸发效率，蒸发后的浓液还需进一步干燥处理，耗电量大，处理费用相对较高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，采用“隔油曝气+生化处理+MBR”的组合工艺，工艺路线短，投资成本及运行费用低；技术成熟，运行稳定，出水水质大为提高，为后续深度处理提供了有利的保障。

本实用新型采用的技术方案是：

一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，包括隔油曝气池、回流池、反硝化池、硝化池、MBR膜单元、产水池及污泥池；

隔油曝气池设有进水口及出水口，出水口上方设有隔油板，池体底部设有第一曝气装置，出水口与回流池相通，进水口用于通入厌氧沼液；

回流池设有第一进口、第二进口、第三进口、第四进口、第一出口及第二出口；回流池通过第一进口与隔油曝气池连接，第一出口与反硝化池连通，第二进口用于抽取餐厨垃圾沥水原液调节碳氮比；第三进口用于硝化池回流进水，第四进口用于MBR膜单元污泥回流，第二出口为排泥口，设于回流池底部，回流池通过第二出口与污泥池连通；

反硝化池出口与硝化池进口相通，反硝化池内设有搅拌器；

硝化池内设有第二曝气装置，硝化池出水口依次通过超滤进水泵、过滤器与MBR膜单元进水口相通；硝化池设有回流液出口，回流液出口通过回流泵与回流池连通；

MBR膜单元包括膜池、超滤膜组件、曝气风机二、反洗泵、清洗泵及产水泵，膜池设有进水口及排泥口，膜池内设有超滤膜组件；超滤膜组件设有产水口及气水曝气口，产水口与产水池相通，气水曝气口与曝气风机二的出口相通；膜池进水口与过滤器出口相通，排泥口分别与回流池及污泥池相通；反洗泵进口与产水池相通，出口与超滤膜组件的产水口相通；清洗泵进口与产水池相通，出口与超滤膜组件的产水口相通；

产水池用于收集MBR膜单元产水；

污泥池用于收集回流池及膜池的定期排泥。

进一步地，第一曝气装置及第二曝气装置共用一台曝气风机一，曝气风机一的出风口分别通过管道及阀门与第一曝气装置及第二曝气装置的进风口连接。

进一步地，第一曝气装置为微孔曝气管，第二曝气装置为射流曝气系统，射流曝气系统包括曝气器及射流泵，曝气器设于硝化池内，射流泵设于硝化池外部，曝气器进气口通过管道与射流泵进口连通，射流泵出口通过管道与硝化池连通。

进一步地，反硝化池与硝化池一体设计，通过开设在中间隔板上的通孔连通，反硝化池与硝化池的池容比为1:2.7～4.2。

进一步地，回流池的水力停留时间为0.5～1.2d。

进一步地，所述超滤膜组件为浸没式中空纤维膜组件。

本实用新型的有益效果：

1、通过采用“隔油曝气+生化处理+MBR单元”的组合工艺，能有效去除餐厨沼液中的油脂、各种有机物、悬浮颗粒物、氨氮等污染物，可大幅度提升出水水质，为后续深度处理奠定基础。

2、工艺路线短，设备数量少，技术成熟，工艺运行稳定，投资成本及运行费用低。

3、回流池的设置，能充分调配碳氮比，提高氨氮降解率；超滤膜组件为内置式超滤膜，易于反洗和化学清洗，抗污堵能力强，膜分离效率高，运行费用低。

附图说明

图1是本实用新型的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施方式1

参阅图1，本实施例提供一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，包括隔油曝气池1、回流池2、反硝化池3、硝化池4、MBR膜单元5、产水池6及污泥池7。

隔油曝气池1包括池体，池体的左侧设有进水口，右侧设有出水口。池体内设有隔油板11，隔油板11沿池体中心倾斜向上向外设置，靠近出水口，且其顶面高于出水口标高，隔油板11用于将含油悬浮物阻挡在隔油曝气池中，可去除大部分的油脂和悬浮物。池体底部设有曝气装置42，在本实施例中，所述曝气装置为微孔曝气管，微孔曝气管通过管道与设置在池体外部的第一曝气风机8连通。曝气装置42用于隔油曝气池底部曝气，吹脱厌氧消化沼液中的有害气体，如硫化氢，从而抑制隔油曝气池1出水中的厌氧微生物。厌氧沼液经隔油曝气池1进水口进入池体，池体出水口通过管道或者槽式构件与回流池2连通。

回流池2用于调节污水的水量水质，优选回流池水力停留时间为0.5d。回流池2包括池体，池体上设有第一进口21、第二进口23、第三进口25、第四进口24、第一出口22及第二出口26。回流池2通过第一进口21与隔油曝气池1连接，第一出口22通过管道或者槽式构件与反硝化池3连通。第二进口23用于抽取餐厨垃圾沥水原液作为调配水，提高污水的碳氮比，碳氮比优选控制在3:1～5:1范围内。第三进口25用于硝化池4回流进水。第四进口24用于MBR膜单元5污泥回流。第二出口26为排泥口，设于回流池底部，回流池2通过第二出口26向污泥池7定期排泥。

反硝化池3与硝化池4一体设计，包括池体，池体内设置隔板，隔板将池体分隔为独立的两部分，第一部分为反硝化池3，第二部分为硝化池4，反硝化池3与硝化池4通过开设在隔板上侧的通孔连通。

反硝化池3内设置搅拌器31，搅拌器用于使污水充分混合均匀。所述搅拌器可以为螺旋桨式、涡轮式、桨式或锚式。

硝化池4内设有曝气器41，曝气器可以为盘式或管式，曝气器的进口与第一曝气风机8相通，曝气器的出口与设于池体外部的射流循环泵42的进口相通，射流循环泵42的出口通过管道与硝化池4相通。曝气器41、射流循环泵42及第一曝气风机8组成射流曝气系统，通过射流曝气系统控制硝化池4的溶解氧含量在2～4mg/l范围内。硝化池4与隔油曝气池1采用同一台风机曝气，通过阀门分配进入硝化池4与隔油曝气池1的气量，一方面可减少设备投资，另一方面可通过协调气量达到曝气风机的稳定负荷运行，节省运行费用。

硝化池4通过回流泵45与回流池2连通，通过高活性的好氧微生物作用，污水中的大部分有机物污染物在硝化池4内得到降解，同时氨氮在硝化微生物作用下氧化为硝酸盐，经过硝化反应后的污水经过回流泵45回流至回流池2，再通过回流池进入反硝化池3，在反硝化池3的缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。同时，活性污泥的微生物在新陈代谢中吸收磷，形成聚磷酸盐贮存于微生物体内，有效去除污水中的磷。具体运行中，反硝化池3与硝化池4池容比例优选1：2.7～4.2，可维持更好的脱氮速率。

硝化池4出水依次经过超滤进水泵43、过滤器44进入MBR膜单元5。

MBR膜单元5包括膜池，膜池上设有进水口52及排泥口53。膜池内设有至少一组超滤膜组件51，例如在本实施例中设置有两组。超滤膜组件51设有气水曝气口511及产水口512，气水曝气口511通过管道与第二曝气风机55相通，产水口512通过管道与产水泵54进口连接，产水泵54的出口与产水池6连接，清液通过产水泵54排放至产水池6。超滤膜组件51产生的污泥通过排泥口53回流至回流池2，或进入污泥池7。

在本实施例中，超滤膜组件51采用浸没式中空纤维膜组件，中空纤维膜丝由带有加强筋的改性PVDF材质制成，被截留的污染物停留在中空纤维膜丝的外侧，可以有效截留各类悬浮固体颗粒、胶体、微生物、细菌以及病毒等杂质。中空纤维膜丝的公称孔径优选0.02～0.04微米，不对称的膜孔结构减少了过滤阻力，确保了高通量，易于反洗和化学清洗，抗污堵能力强。

反洗系统包括反洗泵55，反洗泵55进口与产水池6连通，出口与超滤膜组件51的产水口512连通。周期性反洗可去除积累在膜丝表面的被截留固体杂质，从而有助于保持一个稳定的产水通量。

清洗系统包括清洗泵56，清洗泵56进口与产水池6连通，出口与超滤膜组件51的产水口512连通。当膜组件运行一段时间后膜孔受堵，产水率降低，需要用化学药剂进行化学清洗恢复膜组件的产水能力，清洗水通过清洗泵56进入膜组件进行清洗程序。

超滤膜组件51分离的清液收集在产生池6中，部分用于超滤膜组件的清洗和反洗，多余部分可回用到生产系统或排放至深度处理系统深度处理。

收集在污泥池7中的污泥可通过脱水设备脱除污泥中的水分，干污泥外运，脱出水可回流到回流池2循环处理。

本装置用于处理COD浓度在5000mg/L～30000mg/L，氨氮浓度在1500mg/L～3000mg/L，动植物油脂含量在500mg/L～1000mg/L范围内的餐厨垃圾厌氧消化沼液时，隔油曝气池1出水油脂含量可达到100～200mg/L；硝化池4出水COD浓度在1000mg/L～1200mg/L范围内，氨氮浓度在8mg/L以内；MBR膜单元5出水的悬浮物可控制在小于等于5mg/L，COD浓度小于等于800mg/L，氨氮浓度小于等于8mg/L，为后续深度处理提供了有利的保障。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于：包括隔油曝气池、回流池、反硝化池、硝化池、MBR膜单元、产水池及污泥池；

隔油曝气池设有进水口及出水口，出水口上方设有隔油板，池体底部设有第一曝气装置，出水口与回流池相通，进水口用于通入厌氧沼液；

回流池设有第一进口、第二进口、第三进口、第四进口、第一出口及第二出口；回流池通过第一进口与隔油曝气池连接，第一出口与反硝化池连通，第二进口用于抽取餐厨垃圾沥水原液调节碳氮比；第三进口用于硝化池回流进水，第四进口用于MBR膜单元污泥回流；第二出口为排泥口，设于回流池底部；回流池通过第二出口与污泥池连通；

反硝化池出口与硝化池进口相通，反硝化池内设有搅拌器；

硝化池内设有第二曝气装置，硝化池出水口依次通过超滤进水泵、过滤器与MBR膜单元进水口相通；硝化池设有回流液出口，回流液出口通过回流泵与回流池连通；

MBR膜单元包括膜池、超滤膜组件、曝气风机二、反洗泵、清洗泵及产水泵，膜池设有进水口及排泥口，膜池内设有至少一组超滤膜组件；超滤膜组件设有产水口及气水曝气口，产水口与产水池相通，气水曝气口与曝气风机二的出口相通；膜池进水口与过滤器出口相通，排泥口分别与回流池及污泥池相通；反洗泵进口与产水池相通，出口与超滤膜组件的产水口相通；清洗泵进口与产水池相通，出口与超滤膜组件的产水口相通；

产水池用于收集MBR膜单元产水；

污泥池用于收集回流池及膜池的定期排泥。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于：第一曝气装置及第二曝气装置共用一台曝气风机一，曝气风机一的出风口分别通过管道及阀门与第一曝气装置及第二曝气装置的进风口连接。

3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于，第一曝气装置为微孔曝气管，第二曝气装置为射流曝气系统，射流曝气系统包括曝气器及射流泵，曝气器设于硝化池内，射流泵设于硝化池外部，曝气器进气口通过管道与射流泵进口连通，射流泵出口通过管道与硝化池连通。

4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于：反硝化池与硝化池一体设计，通过开设在中间隔板上的通孔连通，反硝化池与硝化池的池容比为1:2.7～4.2。

5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于：回流池的水力停留时间为0.5～1.2d。

6.按照权利要求1所述的餐厨垃圾厌氧消化沼液处理装置，其特征在于：所述超滤膜组件为浸没式中空纤维膜组件。

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