CN110615580A - 一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法 - Google Patents
一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）首先将餐厨废弃物进行分拣及破碎制浆预处理；2）然后将预处理后进入料仓的浆液进行除渣、加热、三相分离；3）将三相分离的水相中的一部分用作直接碳源，另一部分进行酸化，酸化反应器的停留时间为2~4d，酸化后的餐厨液作为外加碳源；4）脱氮碳源包括直接碳源和外加碳源，且脱氮碳源的的投加位置为污水的进水泵房或反硝化池；充分利用餐厨废弃物有机物高、易降解的特点，不仅实现了餐厨废弃物的减量化、资源化利用，而且降低了污水处理厂投加碳源的成本，提高了生物脱氮的效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法。
背景技术
根据生物脱氮的机理，充足的碳源是保证污水处理厂总氮达标的必要条件。但是，随着城市的发展以及居民用水量的增加，生活污水中低碳源的现象日益突出，生活污水处理厂面临严重的碳源不足的问题。BOD5/TN指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，一般认为，BOD5/TN＜4.0时，需要外加碳源来提高反硝化能力和速率，保证TN的去除效果。目前，污水处理厂外加碳源主要有甲酸、乙酸、乙酸钠、甲醇等，外加碳源的投加显著增加了污水处理厂的运行成本。因此，寻找新的碳源形式替代传统碳源已成为生物脱氮重要的研究方向之一。
近年来，随着经济社会的快速发展和城镇化进程的加快，餐饮企业快速发展，餐厨废弃物产量迅速增加。餐厨废弃物具有含水率高、有机物高（有机物达到90%左右）的优点，经过水解酸化成挥发性脂肪酸（VFAs）可以直接作为污水处理厂的碳源。目前，国内各城市已经开展针对餐厨废弃物的“减量化、无害化、资源化”处理处置工作，这对餐厨废弃物资源化利用途径的探索也具有重要的意义。
中国专利申请CN102718318A公开了一种低强度预处理污泥与有机垃圾水解酸化补强碳源促进生物脱氮的方法及其应用，但其超声波污泥预处理成本高，污泥中可以利用的VFAs较少，导致反硝化停留时间较长；而且餐厨废弃物中含有动植物油类、餐厨垃圾中无机垃圾较多，未进行必要的预处理，可操作性较差。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）首先将餐厨废弃物进行分拣及破碎制浆预处理；
2）然后将预处理后进入料仓的浆液进行除渣、加热、三相分离；
3）将三相分离的水相中的一部分用作直接碳源，另一部分进行酸化，酸化反应器的停留时间为2~4d，酸化后的餐厨液作为外加碳源；
4）脱氮碳源包括直接碳源和外加碳源，且脱氮碳源的的投加位置为污水的进水泵房或反硝化池。
进一步地，所述步骤1）中，餐厨废弃物经过人工分拣后，通过一体化的收运制浆车进行破碎制浆预处理；其中人工分拣以筛除餐厨废弃物中体积较大的生活垃圾，经破碎制浆预处理后浆液的粒度小于10mm。
进一步地，所述步骤2）中，餐厨废弃物进入料仓后，进行除渣，然后将餐厨废弃物送入加热罐进行加热，并保持加热温度为65-75℃，再通过三相分离机进行分离。油脂的提取率在3%~4%。
进一步地，所述步骤3）中，直接碳源与外加碳源的质量配比为1:0-1.5。
进一步地，所述步骤4）中，脱氮碳源的投加位置选择污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水混合后进行生化处理。
进一步地，所述步骤4）中，脱氮碳源的的投加位置选择反硝化池，且将脱氮碳源直接投加入反硝化池中。
进一步地，所述步骤4）中脱氮碳源满足COD浓度大于45000mg/L，BOD5浓度大于23000mg/L。
进一步地，所述步骤4）中的脱氮碳源仅包括直接碳源，且脱氮碳源的投加位置为污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水混合后进行生化处理。
本发明的有益效果是；
（1）解决目前污水处理厂普遍存在的碳源不足，添加碳源会造成污水处理厂运行成本高的问题。
（2）满足当前针对餐厨废弃物的“减量化、资源化”处理利用的需求，探索了餐厨废弃物资源化利用的新途径。
（3）充分利用餐厨废弃物有机物高、易降解的特点，不仅实现了餐厨废弃物的减量化、资源化利用，而且降低了污水处理厂投加碳源的成本，提高了生物脱氮的效率。
附图说明
图1为本发明中中列举的某污水处理厂的污水处理的步骤流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，包括以下步骤：
1）首先将餐厨废弃物进行分拣及破碎制浆预处理；作为优选，其中餐厨废弃物采用人工分拣以筛除餐厨废弃物中体积较大的生活垃圾，再通过一体化的收运制浆车进行破碎制浆预处理，经破碎制浆预处理后浆液的粒度小于10mm，从而便于后续三相分离的有效进行。
2）然后将预处理后进入料仓的浆液进行除渣、加热、三相分离；作为优选，餐厨废弃物进入料仓后，进行除渣以消除浆液中的无机固渣，然后将餐厨废弃物送入加热罐进行加热，并保持加热温度为65-75℃，再通过三相分离机进行分离，以保证油脂的提取率在3%~4%。
3）将三相分离的水相中的一部分用作直接碳源，另一部分进行酸化，酸化反应器的停留时间为2~4d，酸化后的餐厨液作为外加碳源；作为优选，直接碳源与外加碳源的质量配比为1:0-1.5，从而同时采用直接碳源和酸化碳源共同组成脱氮碳源，既提高了进水COD浓度，保证了生物脱氮处理的效果，又通过外加碳源强化反硝化脱氮，保证出水总氮的达标排放。
4）脱氮碳源包括直接碳源和外加碳源，且脱氮碳源的的投加位置为污水的进水泵房或反硝化池。作为其中一种优选，脱氮碳源的投加位置选择污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水混合后进行生化处理，从而保证脱氮碳源与污水混合均匀，进一步保证污水处理效果的同时提高了进水COD浓度；作为另一种优选，脱氮碳源的的投加位置选择反硝化池，且将脱氮碳源直接投加入反硝化池中，从而强化了反硝化脱氮的效果。
进一步地，所述步骤4）中脱氮碳源满足COD浓度大于45000mg/L，BOD5浓度大于23000mg/L，以保证污水处理及脱氮效果。
进一步地，所述步骤4）中的脱氮碳源仅包括直接碳源，且脱氮碳源的投加位置为污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水按照一定预设比例混合后进行生化处理，从而省去酸化过程，也可以实现污水生物脱氮，保证污水达标排放。
如图1所示，以某污水处理厂作为实施对象，该污水处理厂污水处理规模达40000m³/d，处理工艺采用UCT工艺。该工艺流程如下图图1所示：污水经过粗格栅后进入进水泵房，污水汇合后经过细格栅后进入旋流沉砂池，经过旋流沉砂及曝气沉砂后，出水进入生化反应池，生化反应池依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池，从好氧池出来的污水进入沉淀池沉淀后，再经过V型过滤池过滤后，进入消毒池通过紫外线消毒后再进行排放。该污水处理厂之前采用乙酸钠作为碳源，碳源的投加量约为12.5t/d。
现改为采用直接碳源在污水处理厂进水泵房直接投加，污水的流量为1667t/d，直接碳源的流量为3t/d，实验持续时间3个月，实验污水处理厂进水指标均值、加碳源后含量增加均值、出水指标均值如下表1所示，其中进水指标均值：COD为242 mg/L，BOD5为118 mg/L ，TN为40.5mg/L，TP为4.33 mg/L：增加碳源后污水处理厂进水中COD增加82.4mg/L，BOD5增加41.6 mg/L，TN增加2.4 mg/L，TP增加0.5 mg/L；出水指标均值：COD为17 mg/L， BOD5为6.9 mg/L ，TN为13.5mg/L，TP为0.140mg/L，出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，脱氮的效果较好。
表一 某污水处理厂使用该脱氮碳源前后污水中成分含量均值对比表
从上表可以看出，由于脱氮碳源的加入，使得污水中COD，BOD5，TN，TP的含量不同程度地升高，而在整个污水处理工艺完成后，在污水出水口位置测得的废水中各成分的含量都得到了大幅降低，且降低后使得该污水处理厂的出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，脱氮的效果较好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）首先将餐厨废弃物进行分拣及破碎制浆预处理；
2）然后将预处理后进入料仓的浆液进行除渣、加热、三相分离；
3）将三相分离的水相中的一部分用作直接碳源，另一部分进行酸化，酸化反应器的停留时间为2~4d，酸化后的餐厨液作为外加碳源；
4）脱氮碳源包括直接碳源和外加碳源，且脱氮碳源的的投加位置为污水的进水泵房或反硝化池。
2.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤1）中，餐厨废弃物经过人工分拣后，通过一体化的收运制浆车进行破碎制浆预处理；其中人工分拣以筛除餐厨废弃物中体积较大的生活垃圾，经破碎制浆预处理后浆液的粒度小于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤2）中，餐厨废弃物进入料仓后，进行除渣，然后将餐厨废弃物送入加热罐进行加热，并保持加热温度为65-75℃，再通过三相分离机进行分离。
4.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤3）中，直接碳源与外加碳源的质量配比为1:0-1.5。
5.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤4）中，脱氮碳源的投加位置选择污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水混合后进行生化处理。
6.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤4）中，脱氮碳源的投加位置选择反硝化池，且将脱氮碳源直接投加入反硝化池中。
7.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤4）中脱氮碳源满足COD浓度大于45000mg/L，BOD5浓度大于23000mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种采用预处理后的餐厨废弃物作为污水处理中脱氮碳源的方法，其特征在于：所述步骤4）中的脱氮碳源仅包括直接碳源，且脱氮碳源的投加位置为污水的进水泵房，当脱氮碳源与污水混合后进行生化处理。
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