申请日2017.08.11
公开(公告)日2017.11.17
IPC分类号C02F9/14
摘要
餐厨垃圾发酵废水处理方法，用于餐厨垃圾浆料厌氧消化脱水后的废水及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水的处理方法。废水先后经隔油初沉、水量水质调节、A/O生化处理、沉淀处理、第一混凝沉淀池处理、芬顿反应器处理、第二混凝沉淀池处理、曝气生物滤池处理。在满足有效去除废水中COD、BOD5、SS等污染物的同时，可有效去除TN、TP和有效降低废水色度，并提高TN、TP的去除率，处理后的废水中COD、BOD5、NH3‑N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978‑1996)“一级标准”的要求。
权利要求书
1.餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是包括以下步骤：
a、废水首先进入隔油初沉池进行隔油初沉处理，隔除废水中的浮油，废水中的大颗粒杂质及大颗粒悬浮物在重力的作用下而沉淀于隔油初沉池池底，沉淀所产生的污泥排入贮泥池，去除大部分悬浮物SS;
b、经所述隔油初沉池处理后的废水进入调节池，对废水的水量、水质进行调节;
c、经所述调节池处理后的废水进入A/O生化处理装置进行生化处理，有效去除大部分COD、BOD5、NH3-N，有效去除TN、TP;
d、经所述A/O生化处理装置处理后的废水进入沉淀池进行沉淀处理，实现泥水分离，进一步去除SS、TP;
e、经所述沉淀池处理后的废水进入第一混凝沉淀池的第一混凝区，向第一混凝区投加混凝剂并进行搅拌，与废水进行混凝，去除废水中的磷酸盐、胶体类污染物，进一步去除COD、SS、色度等污染物，经所述第一混凝区处理后的废水进入第一混凝沉淀池的第一沉淀区，实现固液分离;
f、经所述第一混凝沉淀处理后的废水进入芬顿反应器，首先向芬顿反应器内投加硫酸，并与废水进行混合，将废水的pH调节至3～6，然后向芬顿反应器内投加芬顿试剂并进行搅拌，废水中的难生物降解有机物污染物在芬顿反应生成的强氧化性物质作用下被氧化，大分子变为小分子，同时部分有机物被彻底氧化为无机物，进一步降低废水中的COD、BOD5，废水中的有色基团被破坏，为后续第二混凝沉淀池有效降低废水的色度创造条件;
g、经所述芬顿反应器处理后的废水进入第二混凝沉淀池的第二混凝区，向第二混凝区内投加碱，并与废水进行混合，将废水pH值调节为中性，废水中的铁离子在pH值为中性条件下发生混凝反应，形成不溶于水的氢氧化铁、磷酸铁絮体，去除废水中的铁离子与TP,同时，絮凝作用可进一步去除废水中的COD、SS、色度和其它污染物，经所述第二混凝区处理后的废水进入第二混凝沉淀池的第二沉淀区，实现固液分离;
h、经所述第二混凝沉淀池处理后的废水进入曝气生物滤池内进行生物和物理处理，废水与微生物膜充分接触，降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，进一步去除了废水中的COD、BOD5、TN、NH3-N、SS;
所述曝气生物滤池处理后的废水达标排放，或再经消毒池消毒处理后排放。
2.按照权利要求1所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：所述步骤c中，所述A/O生化处理装置好氧区内的泥水混合液通过回流机构回流于所述缺氧区内，形成“内回流”，内回流比为200%～500%。
3.按照权利要求2所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：废水在所述A/O生化处理装置的总水力停留时间为10～20天，其中缺氧区4～6天、好氧区6～15天。
4.按照权利要求1所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：所述步骤d中，经所述沉淀池泥水分离后的部分污泥通过回流装置由所述沉淀池下部回流至A/O生化处理装置的缺氧区内，回流比为50～100%。
5.按照权利要求1所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：所述步骤e中，废水在第一混凝沉淀池的第一混凝区内反应时间为10-30分钟。
6.按照权利要求1所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：所述步骤f中，所述的芬顿试剂中过氧化氢与亚铁离子的摩尔比为1～3:1，废水在芬顿反应器中的反应时间为1～2小时。
7.按照权利要求1所述的餐厨垃圾发酵废水处理方法，其特征是：所述步骤g中，废水在第二混凝沉淀池的第二混凝区内反应时间为10-30分钟。
说明书
餐厨垃圾发酵废水处理方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾废水处理方法，具体涉及一种用于餐厨垃圾浆料厌氧消化脱水后的废水，以及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水的处理方法，属于污水处理领域。
背景技术
餐厨垃圾浆料厌氧消化脱水后的废水，以及餐厨垃圾处理其它工序产生的废水，废水成分复杂，属处理难度大的高浓度有机废水。废水中污染物浓度高，化学需氧量(COD，8000～20000mg/L)、生化需氧量(BOD5，4000～8000mg/L)、总氮(TN，2000～3000mg/L)、氨氮(NH3-N，1500～2500mg/L)、总磷(TP，50～150mg/L)、悬浮物(SS，>8000mg/L)、含盐量(15000～30000mg/L)、动植物油(800～1500mg/L)、色度(300～1000倍)。废水中的纤维素、蛋白质、脂类等难生物降解有机物质所占比大，其碳氮比(BOD5:TKN)低，仅为2:1～3:1，废水的碳氮比低不利于总氮的有效去除。
餐厨废水处理目前主要采用厌氧生物处理、好氧生物处理、高级氧化、膜技术处理等几种或多种工艺单元组合的工艺路线。餐厨废水处理后应达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中的“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中“B级”标准，部分地区还需达到更为严格的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”。
公开号CN106746174A的文献公开了“一种餐厨垃圾浆料厌氧发酵废水处理方法”，用于餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水的处理，其步骤依次：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、芬顿反应器处理、混凝沉淀池处理，该方法处理后的废水中COD、BOD5、TN、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T 31962-2015)“B级”的要求，具有较好的效果，但不满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”要求。
现有技术中还有一种名称为“餐厨垃圾废水处理的方法”，其步骤包括：先经预处理，去除废水中的固体杂质、油分、黏稠物等，再分别经厌氧生物膜反应器、好氧生物膜反应器对废水有机物酸化及去除，最后经反渗透膜处理后排放;该方法工艺属“预处理+厌氧+好氧+深度处理(反渗透膜过滤)”组合工艺，其不足是，一是该方法中的厌氧处理单元运行管理要求高，尤其是厌氧处理装置在运行过程中消耗废水中的碳源，使废水中碳氮比进一步下降(COD、BOD5降低，氨氮升高)，碳氮比的降低更不利于废水的生物脱氮;二是该方法所采用的反渗透膜处理技术，虽然可以满足《污水排入城镇下水道水质标准》“B级”标准的要求以及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求，其不足是：废水中的油脂易导致膜堵塞，废水中的高盐分会加速膜的老化，膜的使用寿命短，尤其是膜技术是一种物理过滤技术，只是将废水中的污染物进行了截留，并未将污染物真正降解，所产生的大量浓缩液需另行进行复杂过程的处理，容易导致二次污染，且运行成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种餐厨垃圾发酵废水处理方法，即餐厨垃圾浆料厌氧消化脱水后的废水和餐厨垃圾处理其他工序所产生废水的处理方法，本方法在满足有效去除废水中COD、BOD5、SS等污染物的同时，可有效去除TN、TP和有效降低废水色度，并提高TN、TP的去除率，处理后的废水中COD、BOD5、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求。
本发明方法的步骤如下：
参见附图
a、废水首先进入隔油初沉池进行隔油初沉处理，隔除废水中的浮油，废水中的大颗粒杂质及大颗粒悬浮物在重力的作用下而沉淀于隔油初沉池池底，沉淀所产生的污泥排入贮泥池，去除大部分悬浮物SS;
b、经所述隔油初沉池处理后的废水进入调节池，对废水的水量、水质进行调节;以利于后续处理工序的稳定运行;
c、经所述调节池处理后的废水进入A/O生化处理装置进行生化处理，有效去除大部分COD、BOD5、NH3-N，有效去除TN、TP;
d、经所述A/O生化处理装置处理后的废水进入沉淀池进行沉淀处理，实现泥水分离，进一步去除SS、TP;
e、经所述沉淀池处理后的废水(沉淀池内的上清液)进入第一混凝沉淀池的第一混凝区，向第一混凝区投加混凝剂并进行搅拌，与废水进行混凝，去除废水中的磷酸盐、胶体类污染物，进一步去除COD、SS、色度等污染物，经所述第一混凝区处理后的废水进入第一混凝沉淀池的第一沉淀区，实现固液分离;
f、经所述第一混凝沉淀池处理后的废水(混凝沉淀池内的上清液)进入芬顿反应器，首先向芬顿反应器内投加相应的硫酸，并与废水进行混合，将废水的pH调节至3～6，然后向芬顿反应器内投加芬顿试剂并进行搅拌，废水中的难生物降解有机物污染物在芬顿反应过程中生成的强氧化性物质作用下被氧化，大分子变为小分子，同时，部分有机物被彻底氧化为无机物，进一步降低废水中的COD、BOD5，废水中的有色基团被破坏，为后续第二混凝沉淀处理有效降低废水的色度创造条件;
g、经所述芬顿反应器处理后的废水进入第二混凝沉淀池的第二混凝区，向第二混凝区内投加碱，并与废水进行混合，将废水pH值调节为中性，废水中的铁离子在pH值为中性条件下发生混凝反应，形成不溶于水的氢氧化铁、磷酸铁絮体，去除废水中的铁离子与TP,同时，絮凝作用可进一步去除废水中的COD、SS、色度和其它污染物，经所述第二混凝区处理后的废水进入第二混凝沉淀池的第二沉淀区，实现固液分离;
h、经所述第二混凝沉淀池处理后的废水进入曝气生物滤池内进行生物和物理处理，废水与微生物膜充分接触，降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，进一步去除了废水中的COD、BOD5、TN、NH3-N、SS;
所述曝气生物滤池处理后的废水达标排放，或再经消毒池消毒处理后排放。
与现有技术比，本发明具有以下特点与技术效果：
1、本发明中将所述的“隔油初沉处理+调节池调节+A/O生化处理”形成一种创新形式的处理单元，即对被处理的废水先进行隔油沉淀处理，然后对废水进行调节处理，与常规的先进行调节处理、后进行隔油沉淀处理的方式比，可避免油脂在调节池水面积聚和大颗粒杂质及悬浮物在重力的作用下沉入调节池池底，避免调节池的频繁清理，有利于提高作业效率;在A/O生化处理装置对废水进行生化处理的过程中，A/O生化处理装置的好氧区内活性污泥中的微生物可有效地进行新陈代谢，将废水中COD、BOD5降解，同时活性污泥中的硝化菌将废水中的氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸氮，A/O生化处理装置缺氧区内的反硝化菌消耗碳源在去除废水中COD、BOD5的同时，将硝酸盐氮和亚硝酸氮转化为氮气，通过硝化-反硝化反应，实现了有效脱氮;同时，活性污泥中的微生物(聚磷菌)在新陈代谢过程中吸收磷，形成聚磷酸盐贮存于聚磷菌(微生物)体内，有效去除废水中的磷。
2、本发明中后续的“沉淀+第一次混凝沉淀+芬顿反应+第二次混凝沉淀+曝气生物滤池”与前述处理单元的组合构成了本发明对废水进行处理的整体新方案，在前述处理单元获得相应有效的处理效果的基础上，在沉淀池的沉淀池处理中，进一步去除了废水中的SS;在第一混凝沉淀池内进一步去除了胶体类污染物、COD、SS、TP，废水经第一混凝沉淀池处理后，水中的COD污染物，特别是大分子难降解污染物得到部分去除，可减小后续芬顿反应器中芬顿试剂的投加量，节约芬顿试剂的成本;芬顿反应器进一步降低了废水中的COD、BOD5，废水中的有色基团被破坏，为后续第二混凝沉淀池有效降低废水的色度创造条件;在第二混凝沉淀池处理中，将芬顿反应出水pH调节至中性，进一步去除废水中COD、SS、色度和其它污染物;在曝气生物滤池的生物和物理处理步骤中，进一步去除COD、BOD5、TN、NH3-N，同时去除废水中尚存的SS，使经本发明处理后的废水中COD、BOD5、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求。
3、本发明在“公开号CN106746174A”现有技术的基础上，在芬顿反应器前端增设了“第一次混凝沉淀”，在芬顿反应器后端依次增设了“第二次混凝沉淀”、“曝气生物滤池”，即构成本发明方案的后部“第一次混凝沉淀+芬顿反应+第二次混凝沉淀+曝气生物滤池处理”的处理单元，使得经本发明处理后的废水中COD、BOD5、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“一级标准”的要求，且所增设的部分均可采用现有技术结构，运行稳定，便于维护，可降低运行成本，相对于现有的“预处理+厌氧+好氧+深度处理(反渗透膜过滤)”组合工艺，避免了该工艺因采用厌氧处理和膜技术而存在的不足。
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。