申请日20200110
公开(公告)日20200515
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30; C02F3/28
摘要
本发明了一种餐厨污水多级处理工艺，属于污水处理技术领域。处理过程包括：调节罐三相分离;一级厌氧高温发酵;二级厌氧中温发酵;沉淀罐沉淀;生化池常温生化处理;二沉池沉淀处理;清水池排放。本发明充分利用污水前段工艺中的热量，实现能量梯度高效利用，对污水中有机物逐级降解，能适应餐厨污水低pH、高SS、高COD、高含油等特性，具有能量利用率高、产沼气量大、COD去除率高、处理效果稳定、运行维护成本低等特点，可以实现餐厨污水的达标排放，适合在餐厨污水处理领域推广应用。
权利要求书
1.一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)餐厨污水经前端机械预处理除去餐厨垃圾，进入调节罐对污水进行搅拌均质调节处理，将固、液、油三相分离，调节罐中污水的温度为60±2℃;
(2)经调节罐处理后的污水进入一级厌氧高温发酵罐进行高温厌氧发酵，一级厌氧高温发酵罐温度控制在50-58℃，水力停留时间为15-20d，处理产生沼气，沼气依次通过气水分离器脱水、沼气阻火器被收集;
(3)经一级厌氧高温发酵罐处理的污水进入沉淀罐经沉淀处理，将污水中携带的厌氧污泥回流到一级厌氧罐，其余沉淀污泥则排入污泥浓缩罐;
(4)经沉淀罐处理的污水进入二级中温厌氧发酵罐中进行中温厌氧发酵，在罐内加入高效厌氧微生物菌剂，处理温度控制在30-38℃，水力停留时间为15-20d;二级中温厌氧发酵罐中加入悬浮生物填料，填料填充体积在发酵罐容积的1/3-2/3，中温厌氧发酵产生沼气;
(5)经二级中温厌氧发酵罐处理的污水进入沉淀罐经沉淀处理后进入调节池，进行水质水量的调节，同时进行浮渣和浮油的撇除，然后排入初沉池，加入絮凝剂对固渣进一步去除;
(6)经初沉池处理的污水进入生化池进行A/O生化处理，在A池反硝化脱氮，控制温度为20-40℃，控制DO含量小于0.5mg/l，停留时间在4-6d;之后进入O池进行硝化反应，控制温度为20-30℃;O池内设置半纤维软性填料，同时投入污泥驯化培养成活性污泥，形成好氧接触氧化池，对污水进行鼓风曝气，控制DO含量为2-5mg/l，污泥浓度为3000-4000mg/l，SV为20-30%，总碱度大于70mg/l，污水在整个生化池内的停留时间为12-15d;
(7)经生化池处理的出水进入二沉池，二沉池为圆形辐流式二沉池，其进出水形式采用周进周出式，二沉池的进水挡板的下沿深入水面下约2/3深度处，经二沉池泥水分离后，一部分上清液回流至步骤(1)中的调节罐，另外一部分上清液溢流进入清水池排放。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述生化池A池中设置蒸汽加热系统，设置推流搅拌器，使水流呈现推流式。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述一级厌氧高温发酵罐进水主管下设置有呈“伞型”分布的布水支管。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述二级中温厌氧发酵罐由下部布水流化区、中上部生物挂膜污泥床区和上层三相分离区构成。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述二级中温厌氧发酵罐中加入的悬浮生物填料为密度与水的密度接近的载体材料，在沼气的扰动和水力搅拌提供的微小混合力作用下填料能保持悬浮状态，所述悬浮生物填料表面设有生物膜。
6.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述二级中温厌氧发酵罐的出水端设置多孔筛网。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述一级厌氧高温发酵罐处理后的污水指标为：出水温度为40-45℃，SS含量为19000-21000mg/l,COD含量为20000-25000mg/l，NH3-N含量为1000-1200mg/l。
8.根据权利要求1所述的一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：所述二沉池内采用周边传动自动刮泥机。
说明书
一种餐厨污水多级处理工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体为一种餐厨污水多级处理工艺。
背景技术
餐厨污水属于高浓度有机废水，具有含油量高、SS含量高、COD高、理化性质复杂等特点，常规的污水处理工艺很难实现达标排放，若将餐厨污水排放至市政污水管网，高含油量、高SS、高NH3-N将对生活污水处理厂造成极大的负荷冲击，导致生化处理系统崩溃，故如何合理的处理餐厨污水，实现达标排放是制约餐厨垃圾处理行业发展的技术关键。
目前国内餐厨垃圾处理项目针对餐厨污水处理大多采用一级厌氧发酵+生化处理(A/O或膜处理)，普遍存在投资运行维护成本高、处理效果不稳定、无法规模化应用、难以达标排放等技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于：通过多级串联处理工艺，具体通过一级高温厌氧(50-60℃)+二级中温厌氧(30-38℃)+常温生化处理(20-30℃)三级串联工艺，充分利用污水前段工艺中的热量，实现能量梯度高效利用，对污水中有机物逐级降解，一级高温厌氧罐实现了物料和微生物的充分混合搅拌，有效缓解了发酵罐酸抑制现象，二级中温厌氧发酵罐采用厌氧污泥层区+悬浮填料层区+三相分离区结构，大大提高了发酵罐内微生物的浓度，提高了有机物的降解效率，本工艺能适应餐厨污水低pH、高SS、高COD、高含油等特性，具有能量利用率高、产沼气量大、COD去除率高、处理效果稳定、运行维护成本低等特点，可以实现餐厨污水的达标排放，适合在餐厨污水处理领域推广应用。
本发明采用的技术方案如下：
一种餐厨污水多级处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)餐厨污水经前端机械预处理除去餐厨垃圾，进入调节罐对污水进行搅拌均质调节处理，将固、液、油三相分离，调节罐污水的温度为60±2℃;
(2)经调节罐处理后的污水进入一级厌氧高温发酵罐进行高温厌氧发酵，一级厌氧高温发酵罐温度控制在50-58℃，水力停留时间为15-20d左右，处理产生沼气，沼气依次通过气水分离器脱水、沼气阻火器被收集;
(3)经一级厌氧高温发酵罐处理的污水进入沉淀罐经沉淀处理，将污水中携带的厌氧污泥回流到一级厌氧罐，其余沉淀污泥则排入污泥浓缩罐;
(4)经沉淀罐处理的污水进入二级中温厌氧发酵罐中进行中温厌氧发酵，在罐内加入高效厌氧微生物菌剂，处理温度控制在30-38℃，水力停留时间为15-20d左右;二级中温厌氧发酵罐中加入悬浮生物填料，填料填充体积在发酵罐容积的1/3-2/3，中温厌氧发酵产生沼气;
(5)经二级中温厌氧发酵罐处理的污水进入沉淀罐经沉淀处理进入调节池，进行水质水量的调节，同时进行浮渣和浮油的撇除，然后排入初沉池，加入絮凝剂对固渣进一步去除;
(6)经初沉池处理的污水进入生化池进行A/O生化处理，在A池反硝化脱氮，控制温度为20-40℃，控制DO含量小于0.5mg/l，停留时间在4-6d;之后进入O池进行硝化反应，控制温度为20-30℃;O池内设置半纤维软性填料，同时投入污泥驯化培养成活性污泥，形成好氧接触氧化池，对污水进行鼓风曝气，控制DO含量为2-5mg/l，污泥浓度为3000-4000mg/l，SV为20-30%，总碱度大于70mg/l，污水在整个生化池内的停留时间为12-15d;
(7)经生化池处理的出水进入二沉池，二沉池为圆形辐流式二沉池，其进出水形式采用周进周出式，二沉池的进水挡板的下沿深入水面下约2/3深度处，经二沉池泥水分离后，一部分上清液回流至步骤(1)中的调节罐，另外一部分上清液溢流进入清水池排放。
所述生化池A池中设置蒸汽加热系统，设置推流搅拌器，使水流呈现推流式。
所述一级厌氧高温发酵罐进水主管下设置有呈“伞型”分布的布水支管。
所述二级中温厌氧发酵罐由下部布水流化区、中上部生物挂膜污泥床区和上层三相分离区构成。
所述二级中温厌氧发酵罐中加入的悬浮生物填料为密度与水的密度接近的载体材料，在沼气的扰动和水力搅拌提供的微小混合力作用下填料能保持悬浮状态，所述悬浮生物填料表面设有生物膜。
所述二级中温厌氧发酵罐的出水端设置多孔筛网。
所述一级厌氧高温发酵罐处理后的污水指标为：出水温度为40-45℃，SS含量为19000-21000mg/l,COD含量为20000-25000mg/l，NH3-N含量为1000-1200mg/l。
所述二沉池内采用周边传动自动刮泥机。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中通过一级厌氧高温发酵罐与二级中温厌氧发酵罐串联充分利用工艺中的余热，实现了能量的多级高效利用，提高了能量利用率。
2、本发明中在高效降解餐厨污水的同时，两级厌氧发酵过程中产生大量清洁能源-沼气，既可用作于锅炉燃料给工业厂区供热，也可输送到发电机组发电并网，实现了节能降耗。
3、本发明中采用多级串联工艺，一级高温厌氧罐的进水布水系统采用“伞型”结构，与常见的一孔一管和一管多孔的布水结构相比，结构更简单，且能实现均匀布水，通过进水主管和布水支管的水流对流形成涡旋水流，实现污水和微生物的充分混合与搅拌。一级高温厌氧罐有机负荷高、沼气产量大;二级中温厌氧发酵罐在接种厌氧污泥的基础上，采用悬浮填料，并加入高效的微生物菌剂，实现大量的厌氧微生物在厌氧污泥、悬浮填料上富集，大大提高了生物降解效率，具有有机物降解彻底、出水稳定的优点。
4、本发明中采用二沉池上清液回流稀释发酵罐进水，一方面降低了进水的有机物浓度，另一方面起到了酸碱中和的作用，提高了进水的pH，降低了进水对发酵罐的冲击，有效的避免了酸抑制现象的产生。
5、本发明中多级串联工艺对餐厨污水的适应性较高，能适应餐厨污水低pH、高SS、高COD、高含油等特性，且整个处理过程均属于生物过程，不依赖于化学药剂和膜材料等，具有能量利用率高、产沼气量大、COD去除率高、处理效果稳定、运行维护成本低等特点，可实现餐厨污水达标排放。
6、在生化处理阶段，在常规A/O工艺基础上，将O池改成好氧接触氧化池，一部分好氧微生物在填料上附着生长，另一部分好氧微生物保留在活性污泥内，故可维持好氧池内高浓度的活性微生物浓度，提高污水的有机物降解率。另外，考虑餐厨污水中高SS的特点，采用周进周出辐流式二沉池，采用周边传动自动刮泥机，实现浮渣和底泥的排除，大大减少了捞渣和排泥的人力消耗。（发明人谭业琴;宝林;兰鸿;韩杰荣;俞钟陆）