公布日：2022.12.09
申请日：2022.09.21
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/461(2006.01)N;C02F3/02(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;
C02F1/66(2006.01)N;C02F1/00(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，包括以下步骤：S1：将垃圾渗滤液和厨余废水经过均质调节后，输入BBR处理单元进行生化处理，利用芽孢杆菌降解废水中的有机物，得到一次处理废水；S2：所述一次处理废水输入BDD处理单元，依次经过一级絮凝处理、一级电解处理、二级电解处理和二级絮凝处理，处理难降解有机物和有机氮，得到二次处理废水；S3：所述二次处理废水输入BBAF处理单元，依次经过厌氧处理和好氧处理以及芽孢杆菌的生化处理，处理二次处理废水中的硝酸盐氮和残留有机物，得到产水。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将垃圾渗滤液和厨余废水经过均质调节后，输入BBR处理单元进行生化处理，利用芽孢杆菌降解废水中的有机物，得到一次处理废水；S2：所述一次处理废水输入BDD处理单元，依次经过一级絮凝处理、一级电解处理、二级电解处理和二级絮凝处理，处理难降解有机物和有机氮，得到二次处理废水；S3：所述二次处理废水输入BBAF处理单元，依次经过厌氧处理和好氧处理以及芽孢杆菌的生化处理，处理二次处理废水中的硝酸盐氮和残留有机物，得到产水。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，步骤S1中，垃圾渗滤液和厨余废水先输入调节池，进行均质调节，然后输入BBR处理单元进行生化处理，所述BBR处理单元包括废水生化处理池以及废水生化处理池若干个圆形的生物转盘设备，生物转盘作为生物载体，附着和增殖芽孢杆菌，废水生化处理池用于容纳和处理垃圾渗滤液和厨余废水。
3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，步骤S2中，所述BDD处理单元包括依次连接的一级絮凝池、一级电解池、二级电解池、循环池和二级絮凝池，所述一级电解池设有石墨烯阴阳电极，二级电解池设有掺硼的金刚石阴阳电极；所述BBR处理单元的废水生化处理池的出口连接一级絮凝池的进口，一级絮凝池的出口连接循环池的外循环进口，循环池的内循环出口通过循环泵连接一级电解池的进口，将来自一级絮凝池的废水导入一级电解池；一级电解池的出口连接二级电解池的进口，二级电解池的出口连接循环池的内循环进口，废水经过一级电解、二级电解后，返回循环池；循环池的外循环出口连接二级絮凝池的进口，二级絮凝池的出口连接所述BBAF处理单元。
4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述循环池内设有水质检测器，当循环池内的废水指标不合格时，废水将通过内循环出口返回一级电解池，再次经过两级电解处理，然后返回循环池；当循环池的废水指标合格时，通过外循环出口进入二级絮凝池进行二级絮凝处理。
5.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述BDD处理单元还包括絮凝剂投加装置和除氧剂投加装置，絮凝剂投加装置通过两个并联的管路分别连接一级絮凝池和二级絮凝池，所述两个并联的管路上分别设有一个絮凝剂计量泵，一级絮凝池和二级絮凝池的液面下分别设有pH传感器，用于监测两个絮凝池内水体的pH值，絮凝剂投加装置根据pH值判定每个絮凝池所需的絮凝剂用量，并通过絮凝剂计量泵投加；除氧剂投加装置通过除氧剂计量泵连接二级絮凝池，二级絮凝池的液面下设有ORP传感器，用于监测二级絮凝池的水体的氧化还原电位，除氧剂投加装置根据该氧化还原电位的数值判定需投加的除氧剂量，并通过除氧剂计量泵定量投加除氧剂到二级絮凝池中。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述BBAF处理单元包括依次连接的厌氧池和好氧池，好氧池的水体可回流至厌氧池，好氧池设有附着芽孢杆菌的生物填料；所述好氧池的上部设有反冲洗水出口，反冲洗水出口并联排水管和回流管，排水管排出产水或者通入反冲洗水冲洗BBAF处理单元，回流管连接调节池，将部分产水回流至调节池，稀释原水垃圾渗滤液和厨余废水。
7.根据权利要求5所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述一级絮凝池包括中部的过滤区和过滤区四周的絮凝区，过滤区和絮凝区由隔板分隔，隔板的底部与一级絮凝池的底部具有空间，形成一圈过水口，使得过滤区和絮凝区在一级絮凝池底部连通，允许絮凝区的水体进入过滤区；所述絮凝区均匀分为若干个搅拌区，若干个搅拌区围绕过滤区的周向方向均与布设，相邻搅拌区之间没有分隔装置、彼此连通；每个搅拌区的中心设有一个搅拌器，每个搅拌区设有一个絮凝剂投加口和一个搅拌区进水口；所述过滤区的底部设有砂滤层，砂滤层的上方设有斜板分离区，斜板分离区包括若干个倾斜的、彼此平行的斜板，斜板分离区的上方设有一级絮凝池的出口。
8.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述搅拌区进水口设在搅拌区的上部，每个搅拌区进水口并联之后连接BBR处理单元的废水生化处理池的出口，所述一次处理废水由若干个搅拌区进水口输入对应的搅拌区；所述絮凝剂投加口设在搅拌区的上部，所述pH传感器设在絮凝区的中上部，每个搅拌区的絮凝剂投加口并联之后通过絮凝剂计量泵连接絮凝剂投加装置，根据pH传感器的监测数据，絮凝剂计量泵控制絮凝剂的投加量，再通过若干个凝剂投加口将絮凝剂投加到对应的搅拌区，处理一次处理废水。
9.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述一级絮凝池的底部的侧壁为向内倾斜的锥形，所述隔板的底部为向外倾斜的锥形，絮凝区的底部为逐渐收窄锥形，便于收集絮凝反应产生的污泥；每个搅拌区底部设有一个出泥口，分别排出各个搅拌区的污泥，或者絮凝区底部设有一个出泥口，统一排出各个搅拌区的污泥，出泥口连接污泥池。
10.根据权利要求9所述的垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，其特征在于，所述过水口设有过滤网，过滤网的网孔孔径小于砂滤层的滤砂粒径，防止滤砂进入絮凝区而由出泥口流失；一级絮凝池的底部设有排砂口。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，采用BBR-BDD-BBAF相结合的工艺进行处理，先通过BBR生化处理工艺去除废水中大部分有机物和总氮、总磷等污染物，具有污染物降解程度高、处理效果稳定的特点；然后，废水中剩余的难降解有机物，采用电氧化技术(BDD)继续处理，将难降解有机物继续分解，同时将有机氮转化为硝酸盐氮；之后，BBAF单元由厌氧池(反硝化生物滤池)和好氧池(硝化曝气生物滤池)组成，分别去除BDD出水中的硝酸盐氮和残留有机物，而且在好氧池内加入了附着芽孢杆菌的生物填料，产水可达到GB16889中的表二、表三排放标准限值。
所述垃圾渗滤液和厨余废水的综合处理方法，包括以下步骤：
S1：将垃圾渗滤液和厨余废水经过均质调节后，输入BBR处理单元进行生化处理，利用芽孢杆菌降解废水中的有机物，得到一次处理废水；
S2：所述一次处理废水输入BDD处理单元，依次经过一级絮凝处理、一级电解处理、二级电解处理和二级絮凝处理，处理难降解有机物和有机氮，得到二次处理废水；
S3：所述二次处理废水输入BBAF处理单元，依次经过厌氧处理和好氧处理以及芽孢杆菌的生化处理，处理二次处理废水中的硝酸盐氮和残留有机物，得到产水。
可选的，步骤S1中，垃圾渗滤液和厨余废水先输入调节池，进行均质调节，然后输入BBR处理单元进行生化处理，所述BBR处理单元包括废水生化处理池以及废水生化处理池内的若干个圆形的生物转盘设备，生物转盘作为生物载体，附着和增殖大量芽孢杆菌，废水生化处理池用于容纳、处理垃圾渗滤液和厨余废水；生物转盘的一部分浸入纳垃圾渗滤液和厨余废水，另一部分暴露在空气中，生物转盘的中心设有转轴，在转轴的转动作用下，生物转盘交替处于废水和空气中。本发明的BBR处理单元可采用专利号2021219913445、名称为一种插接安装式的立体生物转盘污水处理装置。
BBR芽孢杆菌强化作用以及生化曝气池中的低溶解氧控制，使得垃圾渗滤液和厨余废水中的氨氮的硝化过程出现部分亚硝酸盐积累，使得总氮的去除过程存在部分短程硝化反硝化过程，减少了脱氮过程中的碳源需求量，在加上BBR生物转盘对难降解有机物的高效水解，提高了原水碳源的利用率，实现了在低BOD/TN条件下TN的高效去除；垃圾渗滤液和厨余废水中的污染物浓度较高，在处理过程中会释放很多热量，尤其在夏季的南方地区，水温会升高至40℃以上，通常A/O-MBR工艺需要在处理设施中配套大功率的冷却降温装置，以有效的控制水温，需要耗费大量的电能，而本发明采用BBR工艺芽孢杆菌对于温度的适应范围较广，水温不高于43℃时，整体系统均能稳定运行，无需设置冷却降温装置或减少冷却降温装置的功率。
可选的，步骤S2中，所述BDD处理单元包括依次连接的一级絮凝池、一级电解池、二级电解池、循环池和二级絮凝池，所述BBR处理单元的废水生化处理池的出口连接一级絮凝池的进口，一级絮凝池的出口连接循环池的外循环进口，循环池的内循环出口通过循环泵连接一级电解池的进口，将来自一级絮凝池的废水导入一级电解池；一级电解池的出口连接二级电解池的进口，二级电解池的出口连接循环池的内循环进口，废水经过一级电解、二级电解后，返回循环池；循环池的外循环出口连接二级絮凝池的进口，二级絮凝池的出口连接所述BBAF处理单元。
可选的，所述循环池内设有水质检测器，当循环池内的废水指标不合格时，废水将通过内循环出口返回一级电解池，再次经过两级电解处理，然后返回循环池；当循环池的废水指标合格时，通过外循环出口进入二级絮凝池进行二级絮凝处理。上述循环电解的方式，有效保证了两级电解处理的水质，即使面对垃圾渗滤液和厨余废水水质波动较大的情况，也能应对并保证所述二次处理废水的水质。
可选的，所述循环池的顶部设置负压引风装置，负压引风装置包括负压引风机和引风管道，用于排出循环池内的臭气；引风管道与外部的喷淋塔连接，喷淋塔通过喷淋药剂将引风管道排出的气体吸收。
进一步可选的，所述一级电解池设有石墨烯阴阳电极，二级电解池设有掺硼的金刚石阴阳电极。相较于常用的石墨电极或贵金属电极，石墨烯电极和掺硼的金刚石电极具有更强的氧化能力、更高的阳极析氧电位、更低的阳极电阻、更高的化学稳定性以及抗污染能力。
可选的，所述BDD处理单元还包括絮凝剂投加装置和除氧剂投加装置，絮凝剂投加装置通过两个并联的管路分别连接一级絮凝池和二级絮凝池，所述两个并联的管路上分别设有一个絮凝剂计量泵，一级絮凝池和二级絮凝池的液面下分别设有pH传感器，用于监测两个絮凝池内水体的pH值，絮凝剂投加装置根据pH值判定每个絮凝池所需的絮凝剂用量，并通过絮凝剂计量泵投加；
除氧剂投加装置通过除氧剂计量泵连接二级絮凝池，二级絮凝池的液面下设有ORP传感器，用于监测二级絮凝池的水体的氧化还原电位，除氧剂投加装置根据该氧化还原电位的数值判定需投加的除氧剂量，并通过除氧剂计量泵定量投加除氧剂到二级絮凝池中，去除水中由前端电解过程而产生的氯气，防止二次处理废水中的过量氯气进入BBAF处理单元中杀灭BBAF处理单元的菌类。
所述絮凝剂和除氧剂均为水处理行业普遍使用的絮凝剂和除氧剂即可。优选的，所述除氧剂包括还原剂和助剂，所述还原剂选自硫化钠、多硫化钙、硫醇中的两种或两种以上的组合，所述助剂选自可溶性淀粉、木质素磺酸钠、二乙烯基磺酸钠中的两种或两种以上的组合。
可选的，步骤S3中，所述BBAF处理单元包括依次连接的厌氧池和好氧池，好氧池的水体可回流至厌氧池，好氧池设有附着芽孢杆菌的生物填料，能够大大提高脱氮效率；所述好氧池上部设有反冲洗水出口，反冲洗水出口并联排水管和回流管，排水管排出产水或者通入反冲洗水冲洗BBAF处理单元，回流管连接调节池，将部分产水回流至调节池，稀释原水垃圾渗滤液和厨余废水。
可选的，所述厌氧池和好氧池内均设有生物填料，所述生物填料选用常规的BAF填料即可，例如轻质陶粒、活性炭等无机填料或高分子填料。厌氧池内的生物填料附着常规的厌氧水处理细菌和厌氧型芽孢杆菌，好氧池内的生物填料附着常规的好氧水处理细菌和芽孢杆菌。厌氧池内根据实际废水处理情况，投加碳源，选用本领域常用碳源即可。
厌氧池和好氧池的启动为本领域的常规技术，即采用接种培养、挂膜，持续向进水中投入一定量的包含芽孢杆菌的复合菌种和营养液即可。
本发明的步骤S2和S3为深度处理阶段，在该阶段创造性地采用BDD电氧化与BBAF工艺联用，利用BDD电氧化装置(两级电解池)对于有机物的强氧化能力，将一次处理废水中的难降解有机物通过电极氧化及高级氧化双重作用分解为小分子有机物或CO2、H2O，同时残留的有机氮、氨氮被氧化为硝态氮。二次处理废水进入BBAF处理单元，通过厌氧、好氧和芽孢杆菌的生化作用，在二次处理废水的小分子碳源及投加碳源的基础上，进行反硝化脱氮，最终出水达到排放标准并进行排放。
本发明所述的BDD+BBAF深度处理工艺，对于一次处理废水中的污染物进行了较为彻底的分解和去除，实现了污染物的无害化，且无浓缩液产生，实现废水的全量化达标排放；所述BDD处理单元的电氧化工艺除了阳极本身的氧化能力外，在阴极会产生•OH自由基等氧化性自由基，共同作用下对难降解有机物的氧化效率更高；同时，BDD处理单元主要利用电能，不会增加废水中的盐分含量，克服了背景技术中提及的传统Fenton与BAF结合工艺中Fenton试剂以及酸碱调节的弊端。所述BDD处理单元在处理废水过程中，根据废水的实际污染情况，控制两个电解池的电极的电压和电流参数即可，操作灵活便捷，便于运维管理。
可选的，所述一级絮凝池和二级絮凝池的底部分别设有一个出泥口，两个出泥口均连接污泥池，所述厌氧池和好氧池的底部分别设有一个排泥口，两个排泥口均连接污泥池；污泥池的出泥口连接压滤装置，污泥池的上部设有上清液出水口，并连接所述调节池，压滤装置的出泥口排出压滤后的污泥；
步骤S2中还包括将一级絮凝池和二级絮凝池产生的污泥输入污泥池，污泥池收集的污泥集中输入压滤装置，进行压滤脱水处理，实现污泥减量，处理后的污泥排出后外运，再进行处理或再利用；
步骤S3中还包括厌氧池和好氧池产生的污泥输入污泥池，污泥池收集的污泥集中输入压滤装置，进行压滤脱水处理。
步骤S2和步骤S3都包括以下步骤：污泥池的上清液回流至调节池，稀释调节原水垃圾渗滤液和厨余废水。
可选的，所述一级絮凝池包括中部的过滤区和过滤区四周的絮凝区，过滤区和絮凝区由隔板分隔，隔板的底部与一级絮凝池的底部具有空间，形成一圈过水口，使得过滤区和絮凝区在一级絮凝池底部连通，允许絮凝区的水体进入过滤区；
所述絮凝区均匀分为若干个搅拌区，即若干个搅拌区围绕过滤区的周向方向均与布设，相邻搅拌区之间没有分隔装置，即相邻搅拌区彼此连通；每个搅拌区的中心设有一个搅拌器，每个搅拌区设有一个絮凝剂投加口和一个搅拌区进水口；
所述过滤区的底部设有砂滤层，砂滤层的上方设有斜板分离区，斜板分离区包括若干个倾斜的、彼此平行的斜板，斜板分离区的上方设有一级絮凝池的出口。
可选的，所述搅拌区进水口设在搅拌区的上部，相对于搅拌区进水口围绕一级絮凝池的周向布设，每个搅拌区进水口并联之后连接BBR处理单元的废水生化处理池的出口，所述一次处理废水由若干个搅拌区进水口输入对应的搅拌区。
可选的，所述絮凝剂投加口设在搅拌区的上部，所述pH传感器设在絮凝区的中上部，每个搅拌区的絮凝剂投加口并联之后通过絮凝剂计量泵连接絮凝剂投加装置，根据pH传感器的监测数据，絮凝剂计量泵控制絮凝剂的投加量，再通过若干个凝剂投加口将絮凝剂投加到对应的搅拌区，处理一次处理废水。
可选的，所述一级絮凝池的底部的侧壁为向内倾斜的锥形，所述隔板的底部为向外倾斜的锥形，即絮凝区的底部为逐渐收窄锥形，便于收集絮凝反应产生的污泥；
每个搅拌区底部设有一个出泥口，分别排出各个搅拌区的污泥，或者絮凝区底部设有一个出泥口，统一排出各个搅拌区的污泥，出泥口连接污泥池。
可选的，所述过水口设有过滤网，过滤网的网孔孔径小于砂滤层的滤砂粒径，防止滤砂进入絮凝区而由出泥口流失；一级絮凝池的底部设有排砂口。
一次处理废水经过絮凝区的处理，从过水口穿过过滤网进入过滤区的底部，由下至上经过砂滤层的过滤，再上升至斜板分离区，继续泥水分离，污泥由斜板滑下至砂滤层，清澈的水体由一级絮凝池的出口排出至循环池，一级絮凝池的出口依次贯穿所述隔板、絮凝区和一级絮凝池的侧壁；由于砂滤层的底部滤砂先承接废水污染物，所以最先需要更换，并由排砂口排出，在外部进行冲洗清理，新鲜的滤砂或清洗后的滤砂由过滤区顶部加入。
可选的，所述二级絮凝池的结构与一级絮凝池相同，区别在于，二级絮凝池的每个搅拌区进水口并联之后连接循环池的外循环出口，循环池内合格的废水由若干个搅拌区进水口输入对应的搅拌区；二级絮凝池的絮凝剂投加口连接的絮凝剂计量泵与一级絮凝池连接的絮凝剂计量泵不是同一个；二级絮凝池的出口依次贯穿二级絮凝池的隔板、絮凝区和二级絮凝池的侧壁，再连接所述厌氧池。
本发明所述的一级絮凝池和二级絮凝池，集絮凝和过滤于一体，通过过水口相连通，实现絮凝区内水体由上至下、过滤区内水体由下至上的流向，充分利用絮凝池空间，提高絮凝效率，优化絮凝池出水水质，有利于后续处理环境。
（发明人：柴伟贺;费成志;张理月;武思谨）
