公布日：2023.11.24
申请日：2023.09.11
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F103/32(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种厨余废水资源化集成处理装置及方法，包括设备本体以及设置于设备本体内的预沉池、气浮池、厌氧发酵池、短程硝化池、短程反硝化池、二沉池、MBR膜池及高效药剂投加装置；设备本体上的总进水口与预沉池的入口连接，预沉池的溢流口与气浮池的入口连接，气浮池的出口经厌氧发酵池及短程硝化池与短程反硝化池的入口连接，短程反硝化池的出口与二沉池的入口连接，二沉池的溢流口与MBR膜池的入口连接，高效药剂投加装置与预沉池的加药口连接，该装置及方法能够将厨余垃圾废水高效处理并且资源化，具有节能、环保、能量利用率高的特点。
权利要求书
1.一种厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，包括设备本体(1)以及设置于设备本体(1)内的预沉池(7)、气浮池(8)、厌氧发酵池(9)、短程硝化池(10)、短程反硝化池(11)、二沉池(12)、MBR膜池(13)及高效药剂投加装置(15)；设备本体(1)上的总进水口(2)与预沉池(7)的入口连接，预沉池(7)的溢流口与气浮池(8)的入口连接，气浮池(8)的出口经厌氧发酵池(9)及短程硝化池(10)与短程反硝化池(11)的入口连接，短程反硝化池(11)的出口与二沉池(12)的入口连接，二沉池(12)的溢流口与MBR膜池(13)的入口连接，高效药剂投加装置(15)与预沉池(7)的加药口连接。
2.根据权利要求1所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，还包括气浮池刮渣机(82)，气浮池刮渣机(82)设置于气浮池(8)上，气浮池刮渣机(82)通过污泥管道与设备本体(1)上的总出泥口(5)连接。
3.根据权利要求1所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，还包括第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第三气提装置(111)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)；第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第三气提装置(111)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)均包括升液管(19)、布气管(20)及气液分离室(21)，其中，升液管(19)的出口与气液分离室(21)的入口相连通，所述气液分离室(21)的侧壁上部设有排气口(22)，气液分离室(21)的底部设有排液口(23)；第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第三气提装置(111)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)中升液管(19)的入口及布气管的出口分别插入于预沉池(7)、厌氧发酵池(9)、短程反硝化池(11)、二沉池(12)及MBR膜池(13)内；第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第三气提装置(111)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)的排气口(22)通过排气管道与设备本体(1)上的总排气口(4)相连接，第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)的排液口(23)通过污泥管道与设备本体(1)的总出泥口(5)相连接，第三气提装置(111)的排液口与二沉池(12)的入口连接。
4.根据权利要求3所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，气浮池(8)的底部设有第一曝气装置(81)。
5.根据权利要求4所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，气浮池(8)的上部设有刮渣机(82)，短程硝化池(10)内设有第二曝气装置(101)。
6.根据权利要求5所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，还包括第一曝气风机(16)，第一曝气风机(16)的出风口分别与第一曝气装置(81)及第二曝气装置(101)相连接，第二曝气风机(17)的出风口分别与第一气提装置(71)、第二气提装置(91)、第三气提装置(111)、第四气提装置(121)及第五气提装置(132)中的布气管(20)相连接。
7.根据权利要求6所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，MBR膜池(13)内设有MBR膜组件(131)，MBR膜组件(131)的出水口通过出水泵(18)与设备本体(1)上的总出水口(3)相连接，第二曝气风机(17)的出风口与MBR膜组件(131)的进气口连接。
8.根据权利要求1所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，还包括甲烷收集器(14)，甲烷收集器(14)的进气口与厌氧发酵池(9)的出气口相连接，甲烷收集器(14)的出气口与设备本体(1)上的甲烷出口(6)连接。9.根据权利要求1所述的厨余废水资源化集成处理装置，其特征在于，厌氧发酵池(9)、短程硝化池(10)及MBR膜池(13)的底部均设为斜坡式结构。
10.一种厨余废水资源化集成处理方法，其特征在于，包括以下步骤：厨余废水来水通过总进水口(2)进入预沉池(7)中，去除高浓度的SS、部分油类物质及COD，并通过高效药剂投加装置(15)向预沉池(7)中投加药剂，所述药剂将厨余废水中的悬浮物沉降，预沉池(7)中的上清液进入气浮池(8)，将悬浮物及油脂类物质形成浮渣，气浮池(8)的清液进入厌氧发酵池(9)；在厌氧发酵池(9)中，废水中的有机物质在厌氧环境下通过不同功能的微生物进行分解代谢，再经水解、产氢产酸及产甲烷阶段产生甲烷气体，厌氧发酵处理后的废水进入短程硝化池(10)中进行硝化处理；在短程硝化池(10)中，通过第二曝气装置(101)提供硝化所需氧气，并且通过控制亚硝酸氧化菌的数量，使得氨氮在硝化过程中只进行到亚硝酸盐的阶段，废水经过短程硝化后进入短程反硝化池(11)，在该阶段，通过反硝化菌的作用将亚硝态氮还原为氮气，经过反硝化后的废水进入到二沉池(12)中，将废水中的悬浮物进一步去除，然后进入MBR膜池(13)中进一步处理，MBR膜池(13)的出水排出。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种厨余废水资源化集成处理装置及方法，该装置及方法能够将厨余垃圾废水高效处理并且资源化，具有节能、环保、能量利用率高的特点。
为达到上述目的，本发明公开了一种厨余废水资源化集成处理装置，包括设备本体以及设置于设备本体内的预沉池、气浮池、厌氧发酵池、短程硝化池、短程反硝化池、二沉池、MBR膜池及高效药剂投加装置；
设备本体上的总进水口与预沉池的入口连接，预沉池的溢流口与气浮池的入口连接，气浮池的出口经厌氧发酵池及短程硝化池与短程反硝化池的入口连接，短程反硝化池的出口与二沉池的入口连接，二沉池的溢流口与MBR膜池的入口连接，高效药剂投加装置与预沉池的加药口连接。
还包括气浮池刮渣机，气浮池刮渣机设置于气浮池上，气浮池刮渣机通过污泥管道与设备本体上的总出泥口连接。
还包括第一气提装置、第二气提装置、第三气提装置、第四气提装置及第五气提装置；
第一气提装置、第二气提装置、第三气提装置、第四气提装置及第五气提装置均包括升液管、布气管及气液分离室，其中，升液管的出口与气液分离室的入口相连通，所述气液分离室的侧壁上部设有排气口，气液分离室的底部设有排液口；
第一气提装置、第二气提装置、第三气提装置、第四气提装置及第五气提装置中升液管的入口及布气管的出口分别插入于预沉池、厌氧发酵池、短程反硝化池、二沉池及MBR膜池内；
第一气提装置、第二气提装置、第三气提装置、第四气提装置及第五气提装置的排气口通过排气管道与设备本体上的总排气口相连接，第一气提装置、第二气提装置、第四气提装置及第五气提装置的排液口通过污泥管道与设备本体的总出泥口相连接，第三气提装置的排液口与二沉池的入口连接。
气浮池的底部设有第一曝气装置。
气浮池的上部设有刮渣机，短程硝化池内设有第二曝气装置。
还包括第一曝气风机，第一曝气风机的出风口分别与第一曝气装置及第二曝气装置相连接，第二曝气风机的出风口分别与第一气提装置、第二气提装置、第三气提装置、第四气提装置及第五气提装置中的布气管相连接。
MBR膜池内设有MBR膜组件，MBR膜组件的出水口通过出水泵与设备本体上的总出水口相连接，第二曝气风机的出风口与MBR膜组件的进气口连接。
还包括甲烷收集器，甲烷收集器的进气口与厌氧发酵池的出气口相连接，甲烷收集器的出气口与设备本体上的甲烷出口连接。
厌氧发酵池、短程硝化池及MBR膜池的底部均设为斜坡式结构。
本发明公开了一种厨余废水资源化集成处理方法，包括以下步骤：
厨余废水来水通过总进水口进入预沉池中，去除高浓度的SS、部分油类物质及COD，并通过高效药剂投加装置向预沉池中投加药剂，所述药剂将厨余废水中的悬浮物快速沉降，预沉池中的上清液进入气浮池，将悬浮物及油脂类物质形成浮渣，气浮池的清液进入厌氧发酵池；
在厌氧发酵池中，废水中的有机物质在厌氧环境下通过不同功能的微生物进行分解代谢，再经水解、产氢产酸及产甲烷阶段产生甲烷气体，厌氧发酵处理后的废水进入短程硝化池中进行硝化处理；
在短程硝化池中，通过第二曝气装置提供硝化所需氧气，并且通过控制亚硝酸氧化菌的数量，使得氨氮在硝化过程中只进行到亚硝酸盐的阶段，废水经过短程硝化后进入短程反硝化池，在该阶段，通过反硝化菌的作用将亚硝态氮还原为氮气，经过反硝化后的废水进入到二沉池中，将废水中的悬浮物进一步去除，然后进入MBR膜池中进一步处理，MBR膜池的出水排出。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的厨余废水资源化集成处理系统及方法在具体操作时，各部件均集成于设备本体中，占地面积小，投资和运行成本低，在预沉池中投加高效药剂，实现快速沉降，节约2-3倍沉降时间，减小设备占地，厌氧发酵池产生的甲烷进行收集，经预处理后可资源化利用。厨余废水在处理过程中采用短程硝化反硝化工艺，省去NO2--NO3--NO2-的过程，可以节约碳源和设备占地，同时具有节能、环保、能量利用率高的特点。需要说明的是，本发明可节约占地面积30％以上，且经本发明处理后的厨余废水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准GB/T31962–2015》A级标准。
进一步，本发明中涉及的压力提升部分均采用气提装置，结构简单，检修维护方便，所需动力源较少，节约能源和占地。
（发明人：黄琼;苏艳;王璟;姜琪;张成;高峰;杨阳;张益峰;刘瑞春）
