申请日2012.03.07
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，是通过以下的步骤实现的：(1)将餐厨废水进行物化预处理，去除废水中的漂浮物、动植物油、油脂及SS;(2)将废水经过两级水解酸化-IC厌氧反应处理和好氧生物流离床的生化处理;(3)生化处理后的废水经絮凝沉淀进行排放，沉淀物进行浓缩、脱水干化。本发明排放的废水达到《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》(三级排放标准)，并且通过两级水解酸化-IC厌氧反应处理，CODcr总去除率可以达到92%以上，且中途无需进行碳源补给，保证设备正常运行。
权利要求书
1.一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，其特征在于是通过以下 的步骤实现的：
(1)餐饮垃圾处理二次废水收集之后进入格栅井中设置的格栅， 去除废水中较大的漂浮物;去除较大漂浮物后的废水通入除渣隔油机 去除废水中的动植物油、油脂;
(2)经除渣隔油后的废水进入调节池进行水质均化，搅拌，调整 pH至中性或弱碱性之后，依次通入加药反应区和气浮装置，再次去 除废水中的大部分细颗粒残余(乳化)油及SS;
(3)将废水通入一级水解酸化池在常温下进行水解酸化，水解酸 化结束后进入一级IC厌氧反应器进行发酵产气;一级IC厌氧反应器 出水直接通入二级水解酸化池进行水解酸化，之后继续进入二级IC 厌氧反应器进行发酵产气，最后通入好氧生物流离床;两级IC厌氧 反应器产生的沼气在沼气储罐中储存;
(4)经好氧生物流离床处理的废水经絮凝沉淀，沉淀物进行浓缩、 脱水干化。
2.如权利要求1所述的一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，其 特征在于所述步骤(2)中水质均化为搅拌，搅拌速度740～980rpm。
3.如权利要求1所述的一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，其 特征在于所述步骤(3)中的两级IC厌氧发酵的温度为35±3℃，进 入两级IC厌氧发酵反应器的废水的pH为6.8～7.2。
说明书
一种餐厨垃圾二次废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，属于环境保护技 术领域。
背景技术
餐厨垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂 变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米、面粉 食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维 素、蛋白质、脂类和无机盐。近年来餐厨垃圾引发了“地沟油”、“泔 水猪”等各类食品安全问题，因此餐厨垃圾的处理备受社会关注。
餐厨垃圾的处理方法已经由传统的卫生填埋逐步转向干燥化处 理、湿热法处理以及分离式固液两相厌氧消化工艺(STP)等。其中 湿热法处理即为通过高温(120～130℃)蒸煮，发生湿热水解反应， 降解大分子有机物，同时消毒杀菌。这种湿热法处理可避免粗蛋白、 粗脂肪等营养成分的流失，蒸煮后通过压榨处理进行固液分离，固相 可生产饲料，液相经三相分离、油水分离处理，回收废油脂。
餐厨垃圾处理的二次废水是指湿热法处理三相分离后的水相和 油水分离器中水相形成的废水，该废水具有很高的CODcr(60000～ 100000mg/L)、氨氮(250～400mg/L)、TN(700～900mg/L)、TP(100～ 200mg/L)、SS(10000～20000mg/L)和动植物油(2000mg/L)，pH为 3～5。针对这类废水的特性，现有处理技术多使用隔油预处理、酸碱 中和、厌氧生化处理、好氧生化处理等工艺手段，其中厌氧生化处理 主要负责去除有机污染物，其处理效果的好坏可直接导致整个运行工 艺的成败。传统厌氧生化工艺在处理餐厨垃圾处理二次废水厂存在以 下缺陷：
(1)餐厨垃圾处理二次废水中食物残渣等有机物多，直接导致其 CODcr、固体悬浮物SS含量高，易堵塞管道;
(2)餐厨垃圾处理二次废水pH为3～5，直接进入厌氧反应器， 抑制产甲烷菌的生长，消化过程不能从酸化阶段直接进入产甲烷阶 段;
(3)厌氧反应器，如升流式污泥反应床(UASB)中的三相分离器， 对泥、水、气分离效果不加，且容积负荷较低、传质效果也不是很好;
(4)传统的两级厌氧反应器串联使用时，一级厌氧反应处理后水 中可生化性大大降低，影响了下级厌氧消化反应，需对碳源进行补加。 另外，餐厨垃圾处理二次废水含有高浓度的氨氮、TN、TP，运用 传统工艺如A2/O进行脱氮除磷会产生大量污泥，增加了后续处理的 成本。
发明内容
本发明提供一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，采用两级的水解 酸化-IC厌氧生物处理工艺与好氧生化流离床工艺相结合，COD去除 率高，符合国家排放标准，大大提高出水水质。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种餐厨垃圾二次废水的处理方法，是通过以下的步骤实现的：
(1)餐饮垃圾处理二次废水收集之后进入格栅井中设置的格栅， 去除废水中较大的漂浮物;去除较大漂浮物后的废水通入除渣隔油机 去除废水中的动植物油、油脂;
(2)经除渣隔油后的废水进入调节池进行水质均化，搅拌，调整 pH至中性或弱碱性之后，依次通入加药反应区和气浮装置，再次去 除废水中的大部分细颗粒残余(乳化)油及SS;
(3)将废水通入一级水解酸化池在常温下进行水解酸化，水解酸 化结束后进入一级IC厌氧反应器进行发酵产气;一级IC厌氧反应器 出水直接通入二级水解酸化池进行水解酸化，之后继续进入二级IC 厌氧反应器进行发酵产气，最后通入好氧生物流离床;两级IC厌氧 反应器产生的沼气在沼气储罐中储存;
(4)经好氧生物流离床处理的废水经絮凝沉淀，沉淀物进行浓缩、 脱水干化。
通过所述格栅井去除了废水中较大的漂浮物，主要作用是保护后 续处理设施的正常运行。
废水通入所述除渣隔油机是通过格栅井中的液下式无堵排污泵 提升进入除渣隔油机，主要作用是有效地将废水中的细小固体悬浮 物、浮油和污水自动分离，能将菜渣、浮油、悬浮物、结块动物油、 皂化成豆花状的油脂或硬块，同时分别排出，其油脂去除率为90%以 上。除渣隔油机主要部件均采用不锈钢制作，具有经久耐用，自动运 行，能耗低等特点。通过此步骤废水中的渣和废油脂本分离隔开。
除渣隔油之后的废水进入调节池进行水质水量的均化;搅拌，搅 拌速度740～980rpm。
均化后的水经潜污泵提升输送到加药反应区，在进入加药反应区 之前，需要加入碱液，将pH为3～5的废水调整为7.2～7.5，加药 反应后进入气浮装置，此时废水中的TP、粒径小的油滴、有机污染 物等得到部分有效去除。
经过上述物化预处理后的废水，进入两级水解酸化-IC厌氧反应 器、好氧生化流离床进行生化处理，IC厌氧反应器产生的沼气由水 封罐进入沼气贮罐储存;
所述步骤(3)中的两级IC厌氧发酵的温度为35±3℃，进入两 级IC厌氧发酵反应器的废水的pH为6.8～7.2。
所述步骤(3)中通入好氧生物流离床：好氧生物流离床在常温 下运行，池体内填充有流离填料，即“碎石”和PVC球的集合体(流 离球)，池底均匀布置曝气管进行曝气，水是从球体内穿梭进出，水 流动是以层流相均匀流动，曝气从流离球的底部向上，竖向鼓气，故 它是以气、固、液三位一体混合在水中的推流，使粘附在填料上絮凝 体状物，随水波冲动逐步渐渐流出，故氧的利用率较高，动能消耗低; 同时，流离球在运行过程中是以好氧、缺氧、厌氧状态的多变环境发 生，不仅有机碳源物在此可以得到进一步降除，同时污水在该多重环 境中，不断进行硝化与反硝化的交替，有效地达到脱氮的目的，保证 了出水的水质。另外，流离填料可使氧转移利用率大大高于传统的曝 气生物池;污泥产生量极少甚至没有，使得整套工艺的污泥处理系统 难度大大减少;流离填料的使用寿命也比传统的曝气生物池长，使得 该池的日常维护量大大减少，同时也减少了日常运行管理费用。该工 艺的实测效果较好，CODcr去除率可达70-98%;关键流程简化、占地 面积小、基建费用低;对水质水量改变的抗冲击性能强。
所述步骤(4)中絮凝沉淀池之后设置了多介质过滤器和活性炭过 滤器，是为废水出现异常时的应急措施。
本发明的两级水解酸化池主要用于水解酸化，两级IC厌氧发酵 反应器主要用于产甲烷，两个阶段在细菌种类、消化速率、环境要求、 降解过程和产物等方面均有所不同。前一阶段水解酸化菌将有机物分 解并产氢产酸，后一阶段产甲烷菌将乙酸等转化成甲烷。本发明采用 独立的产酸和产甲烷装置，可以使工作环境达到最佳;另外，一级水 解酸化-IC厌氧生物处理工艺COD去除率为80%，而一级的进水COD 浓度为≥38000mg/L，那么出水COD远远超过好氧生物处理所能承受 的上限浓度(≤2000mg/L)，所以采用两级联用。联用时，因二级水 解酸化池是继续分解一级IC厌氧反应器出水中难分解或未完全分解 的有机物，再次提高了废水的可生化性，保证二级IC厌氧反应器的 运行，仍能达到与一级基本相同的COD去除率(80%)，那么两级联用 的总去除率则可达到95%左右，由此经二级水解酸化-IC厌氧反应后 可正常进入下级好氧处理。
所述经生化处理的废水经絮凝沉淀后达到《中华人名共和国国家 标准污水综合排放标准》(GB8978-1996)的三级放标准(见表1)即 可出水，如在特殊情况下万一水质产生波动，未能达排放要求时再通 过超越管进入多介质过滤器或活性炭过滤器的应急物化处理，达标后 水再排放至管网。混凝沉淀池产生的沉降物经浓缩、脱水干化后外运 处置。
本发明的有益效果为：
1、设计了两级的水解酸化-IC厌氧生物处理工艺，将废水中的 非溶解性难生物降解的有机物转化为溶解性易生物降解的有机物，将 产酸相和产甲烷相分开，创造各自最佳环境。
2、IC厌氧反应器容积负荷率高，投资和占地少，节约成本，产 生的甲烷可作为发电的持续性能源。
3、无需中途对碳源进行补加，两级厌氧发酵联用可以去除COD 总量92%以上。