申请日2014.05.13
公开(公告)日2014.07.23
IPC分类号C02F9/14; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，包括隔油沉淀池、调节池和破乳混凝气浮除渣装置，所述隔油沉淀池的一端设置有垃圾发酵废水进水管，另一端通过出水管道和调节池相连，隔油沉淀池内设置有浮油去除装置;所述调节池一端为和隔油沉淀池的出水管道相连的进水端，另一端为出水端且出水端通过提升泵和出水提升管道与破乳混凝气浮除渣装置相连，调节池出水端位置还设置有温度探头和出水温度调控装置。本发明的系统为针对餐厨垃圾废水成分的特殊性而设计，能够高效快捷地实现餐厨垃圾废水除油、调节以及浮渣清理等前处理，使得处理后的污水能够适用于后续的常规污水处理步骤，缓解了后续污水处理工艺的要求，提高了餐厨垃圾废水最终的处理效果。
权利要求书
1.一种餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，包括隔油沉淀池、调节池和破乳混凝气浮除渣装置，所述隔油沉淀池的一端设置有垃圾发酵废水进水管，另一端通过出水管道和调节池相连，隔油沉淀池内设置有浮油去除装置;所述调节池一端为和隔油沉淀池的出水管道相连的进水端，另一端为出水端且出水端通过提升泵和出水提升管道与破乳混凝气浮除渣装置相连，调节池出水端位置还设置有温度探头和出水温度调控装置，温度探头位置和出水提升管道进水口位置对应;所述破乳混凝气浮除渣装置包括一个水平设置的容置体，容置体一端和调节池的出水提升管道相连进水，另一端靠近端部位置设置有挡水墙，挡水墙面对容置体进水位置的一侧上部设置有去浮渣槽，去浮渣槽面对容置体进水位置的一侧为溢流侧，浮渣槽侧壁上设置有浮渣外流管道，挡水墙背对容置体进水位置的一侧形成出水空间并安装有出水管道，挡水墙上位于去浮渣槽下方设置有过水孔。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，所述隔油沉淀池中，所述浮油去除装置，包括链条，链条通过设置在隔油沉淀池池壁上的四个转辊安装在隔油沉淀池池体内并形成整体呈矩形的链环，转辊和电机相连并用于带动链环旋转，链环上垂直向外设置有刮板，链环的上段靠近隔油沉淀池池体上端水平设置并使得链环上段的刮板能够伸出液面，链环远离垃圾发酵废水进水管的一端外侧设置有固定在隔油沉淀池池壁内的隔油墙，隔油墙上端延伸出液面并在临近链环的一侧靠近液面位置设置有集油槽，集油槽上设置有排油管道，隔油墙下端和隔油沉淀池池底之间留有过水空间。
3.如权利要求2所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，链环靠近垃圾发酵废水进水管一端的隔油沉淀池池底还向下设置有集泥槽，集泥槽底部向下设置有污泥排放管道，链环的下段靠近隔油沉淀池池底水平设置。
4.如权利要求3所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，集泥槽靠近垃圾发酵废水进水管一端上方的隔油沉淀池池壁上还设置有引流墙，引流墙上端向上延伸出液面，引流墙下端留有过水空间。
5.如权利要求1所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，所述调节池出水端设置的出水温度调控装置，包括位于调节池外部的一个冷却塔，冷却塔进液口通过管道和调节池出水端上部相连，冷却塔出液口通过带有水泵的管道和调节池出水端底部相连，调节池出水端的出水提升管道的进水口对应向下延伸到调节池出水端底部位置;所述冷却塔进液口和出液口连接的管道上还设置有电热模块。
6.如权利要求5所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，还包括一个应急调节池，应急调节池一端通过带开关阀的管道与隔油沉淀池的出水管道相连，另一端设置有出水温度调控装置并通过带有提升泵的管分别和调节池与破乳混凝气浮除渣装置相连。
7.如权利要求1所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，所述破乳混凝气浮除渣装置中，容置体进水一端并列且连通设置有破乳剂添加腔室和PAC/PAM添加腔室，破乳剂添加腔室和PAC/PAM添加腔室均设置有搅拌装置，搅拌装置包括位于腔室内的转轴和叶片以及位于腔室外且和转轴相连的搅拌电机，破乳剂添加腔室和调节池的出水提升管道相连进水，PAC/PAM添加腔室和容置体主体内腔连通。
8.如权利要求7所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，所述容置体主体内腔底部靠近PAC/PAM添加腔室位置具有一个引导水流上升的斜面槽型结构。
9.如权利要求1所述的餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，所述容置体中挡水墙的过水孔下方还向置体进水一端水平延伸设置有隔泥板，隔泥板下方的容置体底部设置有聚泥槽，聚泥槽底部连接有排泥管道。
10.一种餐厨垃圾废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、采用如权1到权9中任一权利要求所述的餐厨垃圾废水前处理系统对餐厨垃圾废水进行前处理;
b、前处理后的废水送入到SHARON池，采用序批式运行方式进行短程硝化脱氮处理，产生的污泥外排到污泥池;
c、SHARON池处理后的废水排入到UVHSB生物反应器进行水解酸化处理，去除废水中部分有机污染物，提高废水可生化性，将废水中大分子污染物降解为小分子污染物以产生充足碳源;
c、UVHSB生物反应器处理后的废水通过收水堰收集后，以溢流方式自流进入MBR膜生物反应池进行硝化反硝化以及膜生物反应处理，完成整个污水处理流程。
说明书
一种餐厨垃圾废水前处理系统
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾废水处理技术，尤其是一种餐厨垃圾废水前处理系统。
背景技术
人们在城市生活中时时要产生出各种各样的废弃物垃圾，其中厨余垃圾是指厨房处理食材剩下的垃圾，果蔬垃圾主要是指水果蔬菜市场产生的各种以废弃果蔬为主的垃圾，两种垃圾均具有有机物为主的特点。由于国内垃圾处理技术尚处理比较低级的发展阶段，现有的厨余果蔬垃圾一般未作分类处理，是和普通垃圾一起运到垃圾场填埋，这样处理会造成极大的环境污染，不仅生成的渗滤液会污染地下水，而且产生的沼气和浓烈的气味会严重影响人们的生活和健康。但实际上厨余果蔬垃圾中绝大部分均为有机物和热源，可以考虑制浆后回收生物能量以再次利用，减少人们对自然的索取和消耗，将对保护人类生存环境具有极大的意义。
申请人曾设计过一种餐厨垃圾除杂制浆一体机，并申请过专利号为201330347758.9的实用新型，同时对该机器的系列局部改进，也申请了系列专利进行保护。该餐厨垃圾除杂制浆一体机使用时，能够将餐厨垃圾破碎得到富含生物质和热源的垃圾浆液。然后将垃圾浆液进行高温厌氧发酵处理，可以分解制得沼气并收集利用，发酵后残余污泥可以脱水后用于生产有机化肥。这样使得餐厨垃圾得到充分再生利用。
但其中，脱水时脱出的垃圾滤液废水，需要经过污水处理后才能达标排放;污水处理时，申请人考虑主要采用SHARON短程硝化反硝化工艺结合MBR膜生物反应器处理的方式进行污水处理。但由于餐厨垃圾废水成分的特殊性，其含有大量未被高温发酵分解的油、有机物、蛋白质被氨化后留下的含氮化合物以及脱水残余悬浮物等。具有水量大、排水不均匀、有机物及氨氮浓度高、杂质和悬浮物多，可生化性较好的特点，是一种高浓度有机废水。故仅仅靠SHARON短程硝化反硝化工艺结合MBR膜生物反应器处理的方式，仍然无法满足餐厨垃圾废水处理的要求。需要设计针对性的前处理系统，提高污水处理效果，使其能够排放达标。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，怎样提供一种能够实现除油、调节以及浮渣清理等效果，以提高废水最终处理效果的餐厨垃圾废水前处理系统。
为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：
一种餐厨垃圾废水前处理系统，其特征在于，包括隔油沉淀池、调节池和破乳混凝气浮除渣装置，所述隔油沉淀池的一端设置有垃圾发酵废水进水管，另一端通过出水管道和调节池相连，隔油沉淀池内设置有浮油去除装置;所述调节池一端为和隔油沉淀池的出水管道相连的进水端，另一端为出水端且出水端通过提升泵和出水提升管道与破乳混凝气浮除渣装置相连，调节池出水端位置还设置有温度探头和出水温度调控装置，温度探头位置和出水提升管道进水口位置对应;所述破乳混凝气浮除渣装置包括一个水平设置的容置体，容置体一端和调节池的出水提升管道相连进水，另一端靠近端部位置设置有挡水墙，挡水墙面对容置体进水位置的一侧上部设置有去浮渣槽，去浮渣槽面对容置体进水位置的一侧为溢流侧，浮渣槽侧壁上设置有浮渣外流管道，挡水墙背对容置体进水位置的一侧形成出水空间并安装有出水管道，挡水墙上位于去浮渣槽下方设置有过水孔。
本发明的餐厨垃圾废水前处理系统中，设置了隔油沉淀池去除废水中的浮油，设置了调节池方便调节污水PH值以及N/P比值以及温度，进行均质均量，使其适合后续工艺要求，提高水处理效果。设置的破乳混凝气浮除渣装置，能够靠去浮渣槽以溢流的方式收集浮渣并外排，保证了后续工艺的有效进行。
作为优化，所述隔油沉淀池中，所述浮油去除装置，包括链条，链条通过设置在隔油沉淀池池壁上的四个转辊安装在隔油沉淀池池体内并形成整体呈矩形的链环，转辊和电机相连并用于带动链环旋转，链环上垂直向外设置有刮板，链环的上段靠近隔油沉淀池池体上端水平设置并使得链环上段的刮板能够伸出液面，链环远离垃圾发酵废水进水管的一端外侧设置有固定在隔油沉淀池池壁内的隔油墙，隔油墙上端延伸出液面并在临近链环的一侧靠近液面位置设置有集油槽，集油槽上设置有排油管道，隔油墙下端和隔油沉淀池池底之间留有过水空间。
这样优化后，能够通过矩形的链环带动刮板将隔油沉淀池池体表面的油液刮往隔油墙上的集油槽，再外排，垃圾废水从隔油墙下端和隔油沉淀池池底之间的过水空间进入到隔油墙后方出水端出水。故可以快捷高效的去除垃圾废水里面的油液以及辣椒花椒等餐饮类浮渣，且具有结构简单，操控方便的优点。
进一步地，链环靠近垃圾发酵废水进水管一端的隔油沉淀池池底还向下设置有集泥槽，集泥槽底部向下设置有污泥排放管道，链环的下段靠近隔油沉淀池池底水平设置。
这样，链环在刮油的同时，能够将隔油沉淀池池底的沉淀污泥刮到集泥槽内，并通过污泥排放管道外排，减少后续废水含泥量，采用简单的结构产生更多的功能效果。
进一步地，集泥槽靠近垃圾发酵废水进水管一端上方的隔油沉淀池池壁上还设置有引流墙，引流墙上端向上延伸出液面，引流墙下端留有过水空间。
这样，引流墙改变进水方向，使得进水进入隔油沉淀池后会先向下流动绕过引流墙，让垃圾废水中的沉淀物更好地沉淀到集泥槽内，产生更好地沉淀效果，而废水绕过引流墙后油液会自动上浮，不会影响刮油效果。
作为优化，所述调节池出水端设置的出水温度调控装置，包括位于调节池外部的一个冷却塔，冷却塔进液口通过管道和调节池出水端上部相连，冷却塔出液口通过带有水泵的管道和调节池出水端底部相连，调节池出水端的出水提升管道的进水口对应向下延伸到调节池出水端底部位置;所述冷却塔进液口和出液口连接的管道上还设置有电热模块。
这样，设置有外循环系统的出水温度调控装置，将调节池出口端的垃圾废水抽出调节池外使其经过冷却塔和电热模块后回到调节池出口端，靠温度探头检测出水位置水温，然后根据需要开启冷却塔降温或者电热模块加温，严格保证出水的水温为后续工艺所需的水温要求，一般夏季需要降温处理，冬季需要加温处理，保证水温控制在40℃左右，保证后续工艺处理效果。本出水温度调控装置还具有结构简单，方便实施，温度调控效率高等优点。
进一步地，还包括一个应急调节池，应急调节池一端通过带开关阀的管道与隔油沉淀池的出水管道相连，另一端设置有出水温度调控装置并通过带有提升泵的管分别和调节池与破乳混凝气浮除渣装置相连。
其中，应急调节池和调节池均按照1248立方米左右容量设置，保证水质停留24小时，以起到良好的均质效果。这样，设置应急调节池后，当进水量较大，调节池来不及处理时，可以将进水导入到应急调节池内进行调节，然后当进水量较小时，可以靠调节池对后续工艺供水，故应急调节池能够起到应急调控的效果，确保后续工艺处理的连续性，能够起到更好的均质均量调节效果。
作为优化，所述破乳混凝气浮除渣装置中，容置体进水一端并列且连通设置有破乳剂添加腔室和PAC/PAM添加腔室，破乳剂添加腔室和PAC/PAM添加腔室均设置有搅拌装置，搅拌装置包括位于腔室内的转轴和叶片以及位于腔室外且和转轴相连的搅拌电机，破乳剂添加腔室和调节池的出水提升管道相连进水，PAC/PAM添加腔室和容置体主体内腔连通。
这样优化后，破乳混凝气浮除渣装置中污水先进入到破乳剂添加腔室，此腔室用于添加破乳剂并靠搅拌装置搅拌反应，进一步破坏垃圾污水中乳化油液成分，使其分散相凝聚析出的油液等物质。然后污水进入到PAC/PAM添加腔室，此腔室用于添加PAC/PAM(聚合氧化铝混凝剂和非离子型高分子絮凝剂)并靠搅拌装置搅拌反应，其中PAC混凝剂的聚合作用使得污水降解沉淀，PAM絮凝剂能与分散于污水中的悬浮粒子架桥吸附并絮凝，两者混合作用，使得污水中大量难以被后续污水处理的物质生成少量沉淀和大量浮渣，然后进入到破乳混凝气浮除渣装置主体内腔中，浮渣能够被去浮渣槽收集并外排，这样，该破乳混凝气浮除渣装置能够高效地去除废水中比重较小的悬浮物、油液、部分COD以色度，保证后续污水处理效果。
作为优化，所述容置体主体内腔底部靠近PAC/PAM添加腔室位置具有一个引导水流上升的斜面槽型结构。
这样，能够更好地引导生成的浮渣上升至液面，进而更好地被去浮渣槽收集外排，提高浮渣去除效果。
作为优化，所述容置体中挡水墙的过水孔下方还向置体进水一端水平延伸设置有隔泥板，隔泥板下方的容置体底部设置有聚泥槽，聚泥槽底部连接有排泥管道。
这样，能够更好地隔泥、聚泥并外排，使得破乳混凝气浮除渣装置中沉淀的污泥不会跟随出水一起外排以影响后续工艺处理效果，提高了破乳混凝气浮除渣装置的除泥效果。
本发明还公开了一种餐厨垃圾废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、采用如上所述结构的餐厨垃圾废水前处理系统对餐厨垃圾废水进行前处理;
b、前处理后的废水送入到SHARON池，采用序批式运行方式进行短程硝化脱氮处理，产生的污泥外排到污泥池;
c、SHARON池处理后的废水排入到UVHSB生物反应器进行水解酸化处理，去除废水中部分有机污染物，提高废水可生化性，将废水中大分子污染物降解为小分子污染物以产生充足碳源;
c、UVHSB生物反应器处理后的废水通过收水堰收集后，以溢流方式自流进入MBR膜生物反应池进行硝化反硝化以及膜生物反应处理，完成整个污水处理流程。
综上所述，本发明的系统为针对餐厨垃圾废水成分的特殊性而设计，能够高效快捷地实现餐厨垃圾废水除油、调节以及浮渣清理等前处理，使得处理后的污水能够适用于后续的常规污水处理步骤，缓解了后续污水处理工艺的要求，提高了餐厨垃圾废水最终的处理效果。