CN109320028A - 餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种餐厨垃圾及生活污水一体化原位的处理系统及方法。其中所述的处理系统包括连通的破碎机、格栅、除油装置、调节池、水解酸化池、A/O模块、沉淀池和污泥池。所述的处理方法将餐厨垃圾经粉碎后与生活污水汇合，经由水解酸化工艺、生物硝化反硝化工艺进行综合处理后，排出清水和少量的污泥。本发明结构简单、产泥较少、运行能耗较少，解决了生活污水就地处理水质碳源不足的问题，同时对餐厨垃圾进行了无害化并有效的处理。配置传感器和数据云端的双向处理，可通过电控系统自动根据工况调整至最优的运行状态。本发明使得出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，特别涉及一种生活污水和餐厨垃圾原位一体化处理系统和处理方法。
背景技术
目前，餐厨垃圾主要通过填埋、肥料化、饲料化的方法处理。在这些处理过程中，不仅处理时间较长，而且由于餐厨垃圾的易腐性以及发酵等生化反应，会产生酸臭气味以及高浓度的有机废水。虽然现在有完善的此类污水的处理方法，比如，采用膜技术处理，但其缺点在于投资和运维成本高，以及需要定期运维更新换膜，费时费力。另一方面，一体化污水处理技术发展迅速，其在管网系统不完善的农村、自然风景区或偏远地区得到了应用。但由于生活污水水质不稳定，碳源波动大的特点，依靠生物处理效果不稳定。
因此，如何克服现有生活污水和餐厨垃圾处理承成本高、效率低以及处理效果不稳定的缺陷是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决现有生活污水和餐厨垃圾处理承成本高、效率低以及处理效果不稳定的技术问题，提出一种结合餐厨垃圾和生活污水一体化原位处理的系统和方法。
本发明提出的一种餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统，其包括：破碎机、与该破碎机连通的格栅、与该格栅连通的隔油装置、与该隔油装置连通的调节池、与该调节池连通的水解酸化池、与该水解酸化池连通的至少一段的A/O模块，与该A/O模块连通的沉淀池，该沉淀池的下层与污泥池连通，该沉淀池的上层设有排水口。
较优的，所述的水解酸化池采取从池底均匀分布进水的结构；所述沉淀池的下层与该水解酸化池连通。
较优的，所述的水解酸化池中投加有生物填料和设有气动搅拌设备。
较优的，所述的A/O模块的一段包括：相互连通的A段缺氧池和O段好氧池，缺氧池和好氧池内设有曝气设备以及投放有生物填料；而该好氧池分别与所述的水解酸化池的进水口或缺氧池的进水口连通。
较优的，还包括电控系统，该电控系统连接设于所述调节池、水解酸化池，A/O模块以及沉淀池的传感器；该电控系统还控制所述破碎机、水泵和曝气设备的风机。
较优的，还包括与所述电控系统通过互联网连接的数据云端。
较优的，所述的粉碎机安装于盥洗池下方。
本发明还提出了一种具有所述餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统的处理方法，包括如下步骤：
将餐厨垃圾粉碎，并与生活污水混合后先过滤，再进行油水分离。经过滤后的大颗粒餐厨垃圾和生活垃圾输出再专业处理；分离出来的油输出再专业处理；
经分离后的污水进入所述调节池缓冲后，再进行水解酸化；
经水解酸化的污水进行反硝化除氮以及聚磷和硝化反应；
经除氮、聚磷和硝化反应的水进行泥水分离，符合规定的清水排出；沉淀的污泥回流继续水解酸化或定期排出。
较优的，经所述粉碎后的粒径小于5mm的食物残渣垃圾再和所述的生活污水混合物。
较优的，所述水解酸化的污水的pH值维持在6-6.5之间，氧化还原电位维持在-100mV至-400mV范围内。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
将餐厨垃圾与生活污水结合处理，简化处理单元和步骤；将餐厨垃圾作为一种有机碳源与生活污水混合，在利用餐厨垃圾有机质多的特点补充生活污水碳源的同时，达到餐厨垃圾无害化处理的目的，增加了污水处理系统的稳定性；一体化的处理系统不需要铺设管网系统，建设成本低；闭环的处理系统，不会对管网造成负荷冲击；配合传感器、电控与云端，可达成远程实时监控，自动调控工况，节省运营成本，保证处理水质。
附图说明
图1是本发明处理系统的原理示意图；
图2是本发明处理方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的一种餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统实施例的原理示意图。该系统其包括：破碎机1、与该破碎机连通的格栅2、与该格栅连通的隔油装置3、与该隔油装置连通的调节池4、与该调节池连通的水解酸化池5、与该水解酸化池连通的至少一段的A/O模块6，与该A/O模块连通的沉淀池7，该沉淀池的下层与污泥池8连通，该沉淀池的上层设有排水口。本实施例中，破碎机1可以安装于酒店、餐馆或食堂的盥洗池的下方。水解酸化池5采取从池底均匀分布进水的结构；该水解酸化池5与所述沉淀池7的下层连通。水解酸化池中还投加有生物填料和设有气动搅拌设备。所述的A/O模块6的一段包括：相互连通的A段缺氧池和O段好氧池。缺氧池和好氧池内设有曝气设备以及投放有生物填料；而好氧池可以分别与水解酸化池5的进水口及缺氧池的进水口连通。
本处理系统还包括电控系统9，通过该电控系统对设备进行自动控制。该电控系统与设于所述调节池、水解酸化池、A/O模块以及沉淀池的传感器连接；该电控系统还控制所述破碎机、驱动污水流动的水泵和曝气设备的风机。还包括与电控系统通过互联网连接的数据云端10。
如图2所示，本发明还提出了一种具有所述餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统的处理方法，具体如下步骤：
1、将餐厨垃圾输入破碎机进行粉碎至直径5mm以下，再与生活污水混合以悬浮物的状
态经过格栅过滤后进入隔油装置进行油水分离。经格栅过滤后的直径大于5mm的大颗粒餐厨垃圾和生活垃圾输出另外专业处理，分离出来的油输出再另外专业处理。
2、经分离后的污水进入调节池缓冲，保证污水连续进入后续的水解酸化池。
3、进入水解酸化池的污水，水中的大分子有机物以及剩余油污在厌氧条件下断链并被水解酸化，并促进表面活性剂的降解，污水可生化性加强。水解酸化池内的生物填料附着有微生物，池内安装的传感器配合电控系统监控污水的pH值和氧化还原电位（ORP）。其中，pH值维持在6-6.5之间为最佳，这可使得水解酸化产物中有合适的丙酸乙酸比，增加生物除磷的效果；ORP则维持在-100mV至-400mV之间为最佳，这能保证水解酸化池维持在产酸相中，高效快速转化得到挥发性脂肪酸（VFA）。水解酸化池中的气动搅拌设备，用于池水搅拌以及ORP的调控。水解酸化池还可接收好氧池硝化液的回流，达到调节pH值和进行部分反硝化的作用。水解酸化池也接收沉淀池回流的污泥水并进一步进行水解，以达到污泥减量的效果。
4、经过水解酸化处理的污水进入随后的A/O模块中，在A段缺氧池进行反硝化除氮，在O段好氧池发生聚磷和硝化反应。根据进水水质情况和出水水质需要，A/O模块可由多个A/O段组成，以达到优质出水。所述A/O模块的A段缺氧池内的曝气设备进行DO调控以及气动搅拌。在该池内，由好氧池回流的硝化液被反硝化反应去除水中的氮，同时提供少量氧气令池内DO达到缺氧状态而区别于水解酸化池；池内适量的生物填料可用以增大微生物附着表面积，同时由于氧在生物填料上所受阻力梯度，可形成外表面缺氧内层厌氧的交替环境；O段好氧池内的曝气设备与生物填料，可组成生物流化床（MBBR），生物填料表面与内部形成好氧缺氧环境，在好氧反应的同时，填料内部就地利用生成的硝态氮进行反硝化反应，进一步地提高了工艺的除氮效果。好氧池的液体可以回流至水解酸化池再次处理后流向缺氧池-好氧池处理，或者直接回流至缺氧池的进水口，再经缺氧池-好氧池处理。回流流量为Q至4Q之间（Q为进水流量）。
5、进入沉淀池的水进行泥水分离，上层清水排出系统，下层污泥回流至水解酸化池继续水解以减少剩余污泥量，回流量根据污泥龄设计，一般可为Q（Q为进水流量）。污泥根据污泥龄的周期经由污泥池排出。
本发明的电控系统用作远程监测调控的目的。安装在调节池、水解酸化池、A/O模块以及沉淀池出水口的传感器，分别用于监测进水水质、监控水解酸化池产酸相以及监测出水水质。不同测量点要求的指标不同，在进水以及出水点可依照需求主要对COD、BOD、SS、氨氮、总氮、总磷、DO进行监控，在水解酸化池段主要对ORP、pH进行监控。其数据可上传数据云端，由技术人员远程调控或自动设置水泵、风机来调整进水流量、回流流量、曝气量、水力停留时间等达到最优运行状态。数据云端通过物联网与污水处理设备如水泵、风机、传感器、电磁阀等关联，存储数据包括但不限于历史及在线水质指标（COD、BOD、SS、氨氮、总氮、总磷、DO、ORP、pH）、设备运行状态（阀门开关布尔值、阀门闭合度、风机运行频率、水泵运行频率、设备运行间隔）。根据监测数据，技术人员可远程手动调节或编写程序使得调控自动进行。
本发明将餐厨垃圾与生活污水结合处理，简化处理单元和步骤；将餐厨垃圾作为一种有机碳源与生活污水混合，在利用餐厨垃圾有机质多的特点补充生活污水碳源的同时，达到餐厨垃圾无害化处理的目的，增加了污水处理系统的稳定性；一体化的处理系统不需要铺设管网系统，建设成本低；闭环的处理系统，不会对管网造成负荷冲击；配合传感器、电控与云端，可达成远程实时监控，自动调控工况，节省运营成本，保证处理水质。
上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统，其特征在于，包括破碎机、与该破碎机连通的格栅、与该格栅连通的隔油装置、与该隔油装置连通的调节池、与该调节池连通的水解酸化池、与该水解酸化池连通的至少一段的A/O模块，与该A/O模块连通的沉淀池，该沉淀池的下层与污泥池连通，该沉淀池的上层设有排水口。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的水解酸化池采取从池底均匀分布进水的结构；所述沉淀池的下层与该水解酸化池连通。
3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的水解酸化池中投加有生物填料和设有气动搅拌设备。
4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的A/O模块的一段包括：连通的A段缺氧池和O段好氧池，所述缺氧池和好氧池内设有曝气设备以及投放有生物填料；而该好氧池分别与所述的水解酸化池的进水口及缺氧池的进水口连通。
5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括电控系统，该电控系统连接设于所述调节池、水解酸化池、A/O模块以及沉淀池出水口的传感器；该电控系统还控制所述破碎机、水泵和曝气设备的风机。
6.如权利要求5所述的处理系统，其特征在于，还包括与所述电控系统通过互联网连接的数据云端。
7. 如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的破碎机安装于盥洗池下方。
8.一种具有权利要求1~7任一项所述餐厨垃圾及生活污水一体化原位处理系统的处理
方法，包括如下步骤：
将餐厨垃圾破碎，并与生活污水混合后先过滤，再进行油水分离；经过滤后的大颗粒餐厨垃圾和生活垃圾输出另外处理，分离出来的油输出另外处理；
经分离后的污水进入所述调节池缓冲后，再进行水解酸化；
经水解酸化的污水进行反硝化除氮以及聚磷和硝化反应；
经除氮、聚磷和硝化反应的水进行泥水分离，符合规定的清水排出；沉淀的污泥回流继续水解酸化或定期排出。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，经所述粉碎后的粒径小于5mm的食物残渣垃圾再和所述的生活污水混合物。
10.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述水解酸化池内污水的pH值维持在6-6.5之间、氧化还原电位维持在-100mV至-400mV范围内。
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