CN102161553B - 一种餐厨废物制沼气废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨废物制沼气废水处理方法，该方法步骤如下：废水首先经过混凝沉淀和氨吹脱预处理，除去悬浮固体和氨氮；预处理水进入厌氧/好氧生化处理单元，利用厌氧污泥回流、好氧出水回流，起到增加厌氧生物量、稀释废水浓度的作用；经生化处理后，对废水进行脱盐处理，脱盐后的水一部分回流至厌氧段，起到稀释降低进水盐分的作用，使生化法去除有机物和残留氨氮成为可能，另一部分排放或回用；本发明方法在一个***中同时去除有机物、氨氮和盐分，使餐厨废物制沼气废水处理达到国家有关标准，满足排放或回用的要求，节省设备投资，运行简单可靠，操作方便，同时也为高氨氮、高盐分、高有机物的同类型的废水的处理提供了一种方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理的方法，特别是一种餐厨废物制沼气废水处理方法。
背景技术
目前城市生活垃圾成为环境污染的重要源头，而其中餐厨垃圾就占了一半多。餐厨垃圾，指的是食品加工、餐饮服务、单位供餐活动中产生的食品残余和加工废料。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。一般的大城市每天产生生活垃圾3000吨以上，其中餐厨垃圾约占50%。利用微生物技术处理餐厨垃圾，方向正确，技术成熟，可操作性强，具有广泛的社会效益和较大的市场前景，但也存在近期内使用成本高、推广难度大等问题。
目前，较为可行的且即将在我国投产运行的餐厨垃圾处理工艺的基本流程是：（1）将收集来的餐厨垃圾集中放在餐厨垃圾储存罐中，适度加热储存。（2）将垃圾挤压、分类，上层为含油层，中间层为餐厨渣，下层的为水部分。上层经过隔油、气浮处理，油份做生物柴油原料，水分进入沼气池发酵制沼气；中间层先分拣出无机大体积的垃圾，一部分粉碎后做成饲料，一部分进沼气池，作为沼气原料；下层水直接进入沼气池，发酵产沼气。（3）前面工序中的未能充分利用的餐厨垃圾及水分进入沼气池中产沼气，沼气用来发电和照明，沼渣用来做肥料，沼气废水进行下一步处理。
本发明就是针对这种产沼气废水进行处理。由于这种产沼气废水水量不大，水质复杂，化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、悬浮固体（SS）、盐度等水质指标很高，常规处理难度大。目前处理该中产沼气废水的方法主要有：
第一种：Lipp制罐技术，成套的罐装处理技术，处理效率高，但是一次性投入成本高，运行费用昂贵，经济效益不高。
第二种：直接生物处理，利用微生物的作用对污染物进行降解，但由于水质复杂，氨氮和盐度很高，微生物的作用在很大程度上被抑制，对产沼气废液的处理效率不高，难以达到排放标准。
第三种：由于沼液废水水量较少，经稀释后排入城市管网，与城市污水一起排放，这样会影响城无市污水处理***的稳定性，有安全隐患。
现有的沼液废水处理工艺方法的缺点和不足，使实现对餐厨垃圾资源化、无害化的道路上形成了不小的阻碍。
发明内容
本发明的目的是针对现有工艺方法的不足，提出了一种对餐厨垃圾资源化处理过程中产沼气废水处理的方法。
本发明是从以下技术方案实现的。
本发明提供的一种餐厨废物制沼气废水处理方法步骤如下：
（1）废水首先经过混凝沉淀和氨吹脱预处理，除去大部分悬浮固体和氨氮；
（2）经过预处理部分的废水在进入厌氧/好氧生物处理单元，厌氧池分隔为水解酸化区和反硝化区，厌氧池污泥以60%～100%的回流比回流至厌氧池反硝化区、好氧池出水以200%～300%的回流比回流至厌氧池的反硝化区；
（3）经生物处理的水再进入除盐***，除去盐分，出水以200%～300%的回流比回流到厌氧池的水解酸化区，其余部分回用或直接排放。
上述步骤（1）中废水中含有较小颗粒的悬浮固体SS，设置混凝沉淀池，通过化学药剂的絮凝作用，去除大部分悬浮固体SS，同时约50%的COD和BOD得以去除；再进入到氨吹脱塔中进行氨吹脱，除去大部分氨氮；吹脱塔出水的pH值为11.0左右，通过加酸控制废水的pH值为7～8，以利于后续生化处理，通过水管加药调节废水的pH值。
上述步骤（2）中脱氮后有机物与氨氮比例趋于合理，通过A/O生化工艺***同时去除；在A池中，携带丰富有机物的原污水与回流消化液混合进行反硝化脱氮，生物脱氮过程同时也是去除有机物的过程，在A池中有机物去除40%，NO3-N则被反硝化菌还原为N2从***中逸出；余下的有机物和原水携带的NH3-N则进入好氧池通过好氧异养菌和硝化菌分别彻底去除和氧化为NO3-N，并通过回流到A池得以反硝化；A池不仅仅是反硝化的场所，通过在前端布置合适容积的水解酸化池，也使原水中的大分子有机物分解为小分子有机物，为反硝化提供合适的碳源，也为好氧池快速去除残余有机物创造条件；A池和O池之间设置中间沉淀池，实现接种污泥的单独回流，回流比为100%；O池设计为生物接触氧化池，作为硝化反应的场所，同时也具有去除有机污染物，降低废水中BOD浓度的作用；在A/O工艺后设二次沉淀池，除具备以沉淀去除生物处理过程中产生的污泥，获得澄清的处理水的作用外，还具有回流硝酸盐混合液的作用，回流比为300%，回流液在缺氧池中进行反硝化脱氮；初次沉淀池、中间沉淀池和二次沉淀池中产生的污泥经过污泥浓缩池浓缩和压滤机脱水后另行处理。
本发明的有益效果是：利用上述方法处理沼液废水，可达到污水处理有关标准，处理后的水可回用或直接排放。利用上述处理沼液废水的方法，不仅实现高盐度、高氨氮废水的生化处理，使有机物、氨氮、盐分在同一个处理***中处理，节省设备投资，运行简单可靠，操作方便。该方法不仅工艺简单、合理、处理效率高，并且工程上实用，真正在生产实际中达到了对餐厨垃圾资源化、无害化的清洁生产的目的，扫除了餐厨废物资源化的最后障碍。
附图说明
图1 是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步详细描述：
实例1：根据某餐厨垃圾资源化处理项目要求，废水日处理量200吨，按处理流量8.5吨/小时，运行24小时设计。
1、水质特点：
本工程要处理的废水中含有大量的SS，氨氮（或者凯氏氮）含量高，有机氮也比较高，氨氮浓度高达900～1200mg/L，废水B/C为0.48左右（＞0.45），生化性较好，但废水有机负荷偏高：COD=3500～4500mg/L，BOD=1700～2100mg/L，废水含盐量约为2.5%。单纯应用物化或生化的方法处理都有一定难度。
2、主要污染物处理达标的措施：
SS的去除：通过混凝沉淀去除SS；
NH3-N的去除：通过采用物化（高效吹脱）＋A/O生化工艺，物化吹脱大部分氨氮，生化利用硝化反硝化脱除废水中残留的氨氮；
CODCr/BOD5去除：通过A/O生化工艺达到去除CODCr/BOD5目的。
3、处理工艺流程
本工程工艺主要采用“混凝沉淀+物化除氨氮+A/O生化”为主体工艺，工艺充分发挥物理化学和生物化学的优点，达到最佳的污染物去除效果。
（1）废水中含有较小颗粒的SS，设置混凝沉淀池，通过化学药剂的絮凝作用，去除大部分SS，同时约50%的COD和BOD得以去除。
从废水的水质特点看，有机物浓度和氨氮比例很低，只有约2.0，不可能用生物化学的方法同时除去，必须对氨氮重点预以考虑。通过混凝沉淀后，出水中SS大大降低，为使用吹脱塔脱氮创造了条件。吹脱塔脱氮效率一般不超过90%，而且要调节pH，并保证温度不能太低。吹脱塔还可同时去除少部分的有机物。
吹脱塔出水的pH值为11.0左右，应通过加酸控制废水的pH值为7-8，以利于后续生化处理，故需通过水管加药调节废水的pH值。
（2）脱氮后有机物与氨氮比例趋于合理，可以通过A/O生化工艺***同时去除。在A池中，携带丰富有机物的原污水与回流消化液混合进行反硝化脱氮，生物脱氮过程同时也是去除有机物的过程，在A池中有机物约去除40%，NO3-N则被反硝化菌还原为N2从***中逸出。余下的有机物和原水携带的NH3-N则进入好氧池通过好氧异养菌和硝化菌分别彻底去除和氧化为NO3-N，并通过回流到A池得以反硝化。A池不仅仅是反硝化的场所，通过在前端布置合适容积的水解酸化池，也使原水中的大分子有机物分解为小分子有机物，为反硝化提供合适的碳源，也为好氧池快速去除残余有机物创造条件。A池和O池之间设置中间沉淀池，实现接种污泥的单独回流，回流比为100%。O池设计为生物接触氧化池，作为硝化反应的场所，同时也具有去除有机污染物，降低废水中BOD浓度的作用。
在A/O工艺后设二次沉淀池，除具备以沉淀去除生物处理过程中产生的污泥，获得澄清的处理水的作用外，还具有回流硝酸盐混合液的作用，回流比为300%，回流液在缺氧池中进行反硝化脱氮。
初次沉淀池、中间沉淀池和二次沉淀池中产生的污泥经过污泥浓缩池浓缩和压滤机脱水后另行处理。
（3）二沉池出水，在经过除盐处理，除去水中的盐分，出盐后的水按300%回流至水解酸化区，对进水进行稀释，出水回用或直接排放。
各工序去除污染物见下表所示：
说明：各工序水质指标指出水指标。
经检验，经过水处理***后，出水水质达到国家有关标准，可回用或直接排放，污染物的去除效率达到99.9%以上，处理后的水可作为回用水，或达标排放，处理后的污泥可用作肥料，实现沼液废水处理及资源化。
Claims (3)
1.一种餐厨废物制沼气废水处理方法，其特征在于该方法步骤如下：
（1）废水首先经过混凝沉淀和氨吹脱预处理，除去大部分悬浮固体和氨氮；
（2）经过预处理的废水在进入厌氧/好氧生物处理单元，厌氧池分隔为水解酸化区和反硝化区，厌氧池污泥以60%～100%的回流比回流至厌氧池反硝化区、好氧池出水以200%～300%的回流比回流至厌氧池的反硝化区；
（3）经生物处理的水再进入除盐***，除去盐分，出水以200%～300%的回流比回流到厌氧池的水解酸化区，其余部分回用或直接排放。
2.根据权利要求1所述的餐厨废物制沼气废水处理方法，其特征在于：上述步骤（1）中废水中含有较小颗粒的悬浮固体SS，设置混凝沉淀池，通过化学药剂的絮凝作用，去除大部分悬浮固体SS，同时50%的COD和BOD得以去除；再进入到氨吹脱塔中进行氨吹脱，除去大部分氨氮；吹脱塔出水的pH值为11.0左右，通过加酸控制废水的pH值为7～8，以利于后续生化处理。
3.根据权利要求1所述的餐厨废物制沼气废水处理方法，其特征在于：上述步骤（2）中脱氮后有机物与氨氮比例趋于合理，通过A/O生化工艺***同时去除；在A池中，携带丰富有机物的原污水与回流消化液混合进行反硝化脱氮，生物脱氮过程同时也是去除有机物的过程，在A池中有机物去除40%，NO3-N则被反硝化菌还原为N2从***中逸出；余下的有机物和原水携带的NH3-N则进入好氧池通过好氧异养菌和硝化菌分别彻底去除和氧化为NO3-N，并通过回流到A池得以反硝化；A池不仅仅是反硝化的场所，通过在前端布置合适容积的水解酸化池，也使原水中的大分子有机物分解为小分子有机物，为反硝化提供合适的碳源，也为好氧池快速去除残余有机物创造条件；A池和O池之间设置中间沉淀池，实现接种污泥的单独回流，回流比为100%；O池设计为生物接触氧化池，作为硝化反应的场所，同时也具有去除有机污染物，降低废水中BOD浓度的作用；在A/O工艺后设二次沉淀池，除具备以沉淀去除生物处理过程中产生的污泥，获得澄清的处理水的作用外，还具有回流硝酸盐混合液的作用，回流比为300%，回流液在缺氧池中进行反硝化脱氮；初次沉淀池、中间沉淀池和二次沉淀池中产生的污泥经过污泥浓缩池浓缩和压滤机脱水后另行处理。
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