申请日2016.11.21
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
餐厨垃圾废水处理装置。废水先后经隔油初沉池(1)、调节池(2)、第一pH调节池(3)、氨吹脱塔(4)、第二pH调节池(5)、A/O生化处理装置(6)、沉淀池(7)、臭氧反应器(8)、曝气生物滤池(9)、消毒池(10)进行处理，在去除废水中COD、BOD5、SS等污染物的同时，可有效去除TN、TP和有效降低废水色度，并提高TN、TP去除率，处理后的废水中COD、BOD5、TN、NH3‑N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978‑1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962‑2015)“B级”要求。
权利要求书
1.餐厨垃圾废水处理装置，其特征是包括：隔油初沉池(1)、调节池(2)、第一pH调节池(3)、氨吹脱塔(4)、第二pH调节池(5)、A/O生化处理装置(6)、沉淀池(7)、臭氧反应器(8)、曝气生物滤池(9)、消毒池(10);
所述隔油初沉池(1)上部有浮油挡板(1a)，下部有污泥斗(1b)，污泥斗有污泥出口(1c)，隔油初沉池(1)的废水出口与所述调节池(2)相通，隔油初沉池对废水进行隔油、初沉处理，去除大部分悬浮物SS;
所述调节池(2)与所述第一pH调节池(3)相通，调节池(2)对废水水量、水质进行调节;
所述第一pH调节池(3)内有第一搅拌机构(3a)，第一pH调节池(3)内腔并与碱(NaOH)投加构件相通，第一pH调节池(3)对废水的pH值进行第一次调节，使废水中氨氮的形态由NH4+转化为游离氨(NH3);
所述氨吹脱塔(4)上部有尾气出口(4a)，底部有空气进口(4b)，氨吹脱塔(4)内腔上部有配水构件(4c)，配水构件(4c)的废水进口与所述第一pH调节池(3)相通，氨吹脱塔(4)的废水出口与所述第二pH调节池(5)相通，废水经氨吹脱塔处理，实现游离氨的吹脱与去除，使废水中的碳氮比(BOD5:TKN)提高;
所述第二pH调节池(5)内有第二搅拌机构(5a)，第二pH调节池(5)内腔并与硫酸(H2SO4)投加构件相通，第二pH调节池(5)与所述A/O生化处理装置(6)内的缺氧区(6a)相通，第二pH调节池对废水的pH值进行第二次调节，形成微生物适宜的生长环境;
所述A/O生化处理装置(6)中的好氧区(6b)与所述沉淀池(7)相通，A/O生化处理装置(6)对废水进行生化处理，有效去除大部分COD、BOD5，进一步去除NH3-N、TN，有效去除磷;
所述沉淀池(7)下部有贮泥腔(7a)，贮泥腔有污泥排出口，沉淀池(7)上部与所述臭氧反应器(8)的废水进口相通，废水经沉淀池(7)沉淀处理，进一步去除废水中悬浮物SS和TP;
所述臭氧反应器(8)内有臭氧配气机构(8a)，臭氧反应器(8)的废水出口与所述曝气生物滤池(9)的下部相通，废水在臭氧反应器(8)内与臭氧进行接触反应，进一步降低废水中的COD、BOD5，废水中的有色基团被破坏，废水的色度有效降低;
所述曝气生物滤池(9)内腔下部设有曝气构件(9a),中部有生物滤料层(9b)，曝气生物滤池(9)上部与所述消毒池(10)相通，曝气生物滤池(9)对废水进行生物处理，进一步去除了废水中的COD、BOD5、TN、NH3-N，同时实现对尚存SS的去除;
所述消毒池(10)对废水进行消毒处理，经消毒处理后废水达标排放。
2.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，所述第一pH调节池(3)将废水的pH值调节至10.5～12。
3.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，进入所述氨吹脱塔(4)的空气与进入氨吹脱塔(4)的废水的气液比为2500～3500:1，所述氨吹脱塔(4)内腔中部有填料层(4f)，废水经所述氨吹脱塔处理后，废水中的碳氮比(BOD5:TKN)提高至4:1～6:1。
4.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，所述第二pH调节池(5)将废水pH值调节至7.0～8.5。
5.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，所述A/O生化处理装置好氧区(6b)内的泥水混合液由回流构件(6c)回流于缺氧区(6a)内，回流比为200%～500%。
6.按照权利要求5所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，废水在所述A/O生化处理装置(6)内的总水力停留时间为10～20天，其中缺氧区4～6天、好氧区6～15天。
7.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是：
所述沉淀池(7)下部贮泥腔内的部分污泥由回流装置(7b)回流于A/O生化处理装置中缺氧区(6a)内，污泥回流比为50～100%;
向沉淀池(7)内投加铝盐或者铁盐的投加量为20～100mg/L。
8.按照权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理装置，其特征是，废水在所述臭氧化反应器(8)内的反应时间为1～3小时，臭氧投加量为0.5～2g/L。
说明书
餐厨垃圾废水处理装置
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾废水处理装置，具体涉及一种餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水，及餐厨垃圾处理其它工序所产生废水的处理装置，属于污水处理领域。
背景技术
餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水，以及餐厨垃圾处理其它工序产生的废水，废水成分复杂，属处理难度大的高浓度有机废水。废水中污染物浓度高，化学需氧量(COD，8000～20000mg/L)、生化需氧量(BOD5，4000～8000mg/L、总氮(TN，2000～3000mg/L)、氨氮(NH3-N，1500～2500mg/L)、总磷(TP，50～150mg/L)、悬浮物(SS，>8000mg/L)、含盐量(15000～30000mg/L)、动植物油(800～1500mg/L)、色度(300～800倍)。废水中的纤维素、蛋白质、脂类等难生物降解有机物质所占比大，其碳氮比(BOD5:TKN)低，仅为2:1～3:1，废水的碳氮比低不利于总氮的有效去除。
餐厨废水处理目前主要采用厌氧生物处理、好氧生物处理和膜技术处理等几种或多种单元组合的处理装置。废水经处理后应达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中“三级标准”和更为严格的《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中“B级”标准。
现有的处理装置中有一种由“预处理装置+厌氧处理装置+好氧处理装置+絮凝沉淀池”组合而成的处理装置，其不足是：一是厌氧处理单元运行管理要求高，尤其是厌氧处理装置在运行过程中消耗废水中的碳源，使废水中碳氮比进一步下降(COD、BOD5降低，氨氮升高)，碳氮比的降低更不利于废水的生物脱氮;其二，废水中的氨氮在好氧阶段主要发生硝化反应而转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，由于碳氮比(BOD5:TKN)在本来处于较低的状态下被再降低，导致碳源缺乏，因无充足的碳源，无法完成反硝化脱氮，则总氮未能有效降解与去除，总氮去除率低，难以达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中“B级”标准的要求。
现有技术中还有一种由“预处理装置+厌氧处理装置+好氧处理装置+反渗透膜过滤装置等”组合而成的处理装置，其不足是，一是厌氧处理单元与上述处理装置中的厌氧处理单元存在同样的问题;二是反渗透膜过滤装置作为末端的深度处理，虽然可以满足《污水排入城镇下水道水质标准》“B级”标准的要求，其缺陷是废水中的油脂易导致反渗透膜堵塞，废水中的高盐分会加速反渗透膜的老化，反渗透膜使用寿命短，尤其是反渗透膜过滤装置是一种物理过滤装置，只是将废水中的污染物进行了截留，并未将污染物真正降解，所产生的大量浓缩液需另行进行复杂过程的处理，容易导致二次污染，且运行成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种餐厨垃圾废水处理装置，即餐厨垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水和餐厨垃圾处理过程其他工序所产生废水的处理装置，本装置在满足有效去除废水中COD、BOD、SS等污染物的同时，可有效去除TN、NH3-N、TP和有效降低废水色度，并提高TN、NH3-N、TP的去除率，处理后的废水中COD、BOD5、TN、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”的要求。
本发明的技术方案如下：
参见附图，包括隔油初沉池1、调节池2、第一pH调节池3、氨吹脱塔4、第二pH调节池5、A/O生化处理装置6、沉淀池7、臭氧反应器8、曝气生物滤池9、消毒池10;
所述隔油初沉池1上部有浮油挡板1a，下部有污泥斗1b，污泥斗有污泥出口1c，隔油初沉池1的废水出口与所述调节池2相通，隔油初沉池对废水进行隔油、初沉处理，去除大部分悬浮物SS;
所述调节池2与所述第一pH调节池3相通，调节池2对废水水量、水质进行调节;
所述第一pH调节池3内有第一搅拌机构3a，第一pH调节池(3)内腔并与碱(NaOH)投加构件相通，第一pH调节池3对废水的pH值进行第一次调节，使废水中氨氮的形态由NH4+转化为游离氨(NH3)，为后续氨吹脱塔处理过程中有效去除氨氮提供有利条件;
所述氨吹脱塔4上部有尾气出口4a，底部有空气进口4b，氨吹脱塔4内腔上部有配水构件4c，配水构件4c的废水进口与所述第一pH调节池3相通，氨吹脱塔4的废水出口与第二pH调节池5相通，废水经氨吹脱塔处理，实现游离氨的吹脱与去除，使废水中的碳氮比(BOD5:TKN)提高，为后续A/O生化处理装置的生物脱氮提供适宜的碳氮比条件;
所述第二pH调节池5内有第二搅拌机构5a，第二pH调节池(5)内腔并与硫酸(H2SO4)投加构件相通，第二pH调节池5与所述A/O生化处理装置6内的缺氧区6a相通，第二pH调节池对废水的pH值进行第二次调节，形成微生物适宜的生长环境，为后续A/O生化处理装置的生化处理提供必要环境;
所述A/O生化处理装置6中的好氧区6b与所述沉淀池7相通，A/O生化处理装置6对废水进行生化处理，有效去除大部分COD、BOD5，进一步去除NH3-N、TN，有效去除TP;
所述沉淀池7下部有贮泥腔7a，贮泥腔有污泥排出口，沉淀池7上部与所述臭氧反应器8的废水进口相通，废水经沉淀池7沉淀处理，进一步去除SS和TP;
所述臭氧反应器8内有臭氧配气机构8a，臭氧反应器8的废水出口与所述曝气生物滤池9的下部相通，废水在所述臭氧反应器8内与臭氧进行接触反应，进一步降低废水中的COD、BOD5，废水中的有色基团被破坏，废水的色度有效降低;
所述曝气生物滤池9内腔下部设有曝气构件9a,中部有生物滤料层9b，曝气生物滤池9上部与所述消毒池10相通，曝气生物滤池9对废水进行生物处理，进一步去除了废水中的COD、BOD5、TN、NH3-N，同时实现对尚存SS的去除;
所述消毒池10对废水进行消毒处理，经消毒处理后废水达标排放。
与现有技术比，本发明具有以下特点与技术效果：
1、本发明中采用“第一pH调节池+氨吹脱塔”组合为一种新的处理单元，在第一pH调节池内对废水的pH值进行第一次调节，使废水中氨氮的形态从NH4+转化为游离氨(NH3)，为后续氨吹脱塔处理过程有效去除废水中的游离氨提供了有利的技术条件，在氨吹脱塔处理中通过液——气传质过程，经转化的游离氨则由液相转为气相而成为含氨尾气并排出，从而实现氨吹脱塔对废水中部分游离氨的有效去除，为实现有效去除TN、NH3-N和提高TN、NH3-N去除率的目的建立了良好基础。
2、本发明中将所述的“氨吹脱塔+第二pH调节池+A/O生化处理装置”组成另一创新的处理单元，由于所述氨吹脱塔的处理将废水中的游离氨进行有效去除，有效提高废水中的碳氮比，从而为后续A/O生化处理装置的生物脱氮提供适宜的碳氮比条件，氨吹脱处理后的废水进入第二pH调节池内对废水的pH值进行第二次调节，又形成了微生物适宜的生长环境;
由于氨吹脱塔的处理为A/O生化处理装置的生物脱氮提供适宜的碳氮比条件，对废水的pH值进行第二次调节又形成了微生物适宜的生长环境，在A/O生化处理装置对废水进行生化处理的过程中，A/O生化处理装置的好氧区内活性污泥中的微生物可有效地进行新陈代谢，将废水中COD、BOD5降解，同时活性污泥中的硝化菌将废水中的氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸氮，由于氨吹脱处理过程有效提高了废水中的碳氮比，废水中的碳源丰富，A/O生化处理装置缺氧区内的反硝化菌消耗碳源在去除废水中COD、BOD5的同时，将硝酸盐氮和亚硝酸氮转化为氮气，通过硝化-反硝化反应，实现了有效脱氮;同时，活性污泥中的微生物(聚磷菌)在新陈代谢过程中吸收磷，形成聚磷酸盐贮存于所述的微生物(聚磷菌)体内，有效去除废水中的磷。
3、本发明中后续的沉淀池、臭氧反应器、曝气生物滤池与前述处理单元的组合构成了本发明对废水进行处理的整体新方案，在前述处理单元获得相应有效的处理效果的基础上，在沉淀池的沉淀池处理中，进一步去除了废水中的SS和TP;在臭氧反应器的臭氧反应中，进一步降低了废水中的COD、BOD5和有效降低废水的色度;在曝气生物滤池的生物处理中，进一步去除COD、BOD5、TN、NH3-N，同时去除废水中尚存的SS。使经本发明处理后的废水中COD、BOD5、TN、NH3-N、TP、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”的要求，从而避免采用反渗透膜处理工艺所存在的缺陷。
4、本发明中采用了“隔油沉淀池+调节池”的前端处理单元，即对被处理的废水先由隔油沉淀池对废水进行隔油沉淀处理，然后由调节池对废水进行调节处理，与常规的先由调节池进行调节处理、后进行隔油沉淀处理的方式比，可避免油脂在调节池水面积聚和大颗粒杂质及悬浮物在重力的作用下沉入调节池池底，避免调节池的频繁清理，有利于提高作业效率。
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
