40m3/d餐廚廢水處理項(xiàng)目技術(shù)方案分析

宋貝貝

摘要：餐廚廢水來(lái)源由多種成分組成，包括餐廚垃圾廢水、垃圾壓縮滲濾液以及車輛和場(chǎng)地沖洗水，需進(jìn)行均質(zhì)均量，綜合考慮，本文主要分析了40噸/天的餐廚垃圾處理工藝，僅供參考。

關(guān)鍵詞：餐廚廢水;工藝分析

1.工藝介紹

1.1工藝流程簡(jiǎn)介及說(shuō)明

1.1.1工藝流程的確定

根據(jù)本項(xiàng)目廢水的水質(zhì)水量特點(diǎn)和處理要求，廢水處理系統(tǒng)擬采用“預(yù)處理+厭氧反應(yīng)器+MBR系統(tǒng)+深度處理單元”的組合工藝，具體工藝流程如下圖：

1.1.2工藝流程說(shuō)明

廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的均衡調(diào)節(jié)，之后經(jīng)過(guò)提升泵提升進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，去除部分懸浮物和油脂后再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器。廢水經(jīng)過(guò)厭氧反應(yīng)，COD可得到大幅度的去除。水中難生化降解的COD在厭氧條件下被水解酸化，進(jìn)而被微生物降解。

厭氧出水進(jìn)入膜生物反應(yīng)器（MBR）系統(tǒng)，在去除有機(jī)物的同時(shí)進(jìn)行生物脫氮。為保證最終出水達(dá)標(biāo)，MBR產(chǎn)水進(jìn)入深度處理單元，去除殘留的難降解有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)一步降低色度。

本項(xiàng)目廢水處理單元各工藝去除污染物效果如下：

表3.1-1廢水處理系統(tǒng)各工藝單元去除效果分析

序 號(hào)處理單元COD（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）SS（mg/L）動(dòng)植物油（mg/L）pH1預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水800006002000120005006～9出水4800060020006000756.8～7.2去除率40%————50%85%——2UASB系統(tǒng)進(jìn)水4800060020006000756.8～7.2出水9600.00180020002400——6.8～7.2去除率80.00%————60%90%——3一級(jí)A/O系統(tǒng)進(jìn)水9600180020002400——出水2400.0090.0360————6.8～7.2去除率75%95%82%————4二級(jí)A/O+UF系統(tǒng)進(jìn)水2400.0090.0360.00————6.8～7.2出水480.004.572————6.8～7.2去除率80%95%80%99.0%——5深度處理系統(tǒng)進(jìn)水480.004.572.00————6.8～7.2產(chǎn)水288.004.536.0040——6.5～8.5去除率40%——50%————6出水要求---<500<45<70<400<1006.5～8.5

1.2預(yù)處理系統(tǒng)

1.2.1工藝說(shuō)明

本項(xiàng)目預(yù)處理系統(tǒng)主要設(shè)備由調(diào)節(jié)池、隔油池成套汽浮設(shè)備及其加藥系統(tǒng)組成。利用設(shè)備將廢水中的大部分懸浮物、油脂進(jìn)行分離去除，再由提升泵將廢水送入?yún)捬跸到y(tǒng)。

1.2.2主要設(shè)備

（1）進(jìn)水泵

功能： ? ? ? ? ? 調(diào)節(jié)池廢水提升進(jìn)入隔油系統(tǒng)

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?2臺(tái)

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=2m3/h，H=8m

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?過(guò)流介質(zhì)S30408

備注： ? ? ? ? ? ?一用一備

（2）隔油系統(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? 去除廢水中的部分油脂

數(shù)量： ? ? ? ? ?1座

處理規(guī)模： ? ? ?40m3/d

型式： ? ? ? ? ?地上式，碳鋼防腐

（3）成套氣浮設(shè)備

功能： ? ? ? ? ?對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理

數(shù)量： ? ? ? ? ?1座

處理規(guī)模： ? ? ?40m3/d

型式： ? ? ? ? ?地上式，碳鋼防腐

（4）加藥設(shè)備

功能： ? ? ? ? ?成套氣浮輔助系統(tǒng)

數(shù)量： ? ? ? ? ?1套

處理規(guī)模： ? ? ?40m3/d

1.3厭氧系統(tǒng)

1.3.1工藝說(shuō)明

厭氧系統(tǒng)采用中溫（設(shè)定溫度為30-35℃）厭氧工藝。整個(gè)系統(tǒng)由厭氧反應(yīng)器、三相分離系統(tǒng)、厭氧布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等組成。

1.3.2工藝參數(shù)

1.3.3主要設(shè)備

（1）厭氧反應(yīng)器

數(shù)量： ? ? ? ? ?1座

有效容積： ? ? ?500m3

型式： ? ? ? ? ?地上式，鋼結(jié)構(gòu)，含三相分離器、布水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)

（2）厭氧進(jìn)水泵

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1臺(tái)

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=2m3/h，H=25m

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?過(guò)流介質(zhì)S30408

（3）厭氧排泥泵

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1臺(tái)

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=1m3/h，H=15m

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?過(guò)流介質(zhì)S30408

（4）厭氧沉淀池排泥泵

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1臺(tái)

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=1m3/h，H=15m

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?過(guò)流介質(zhì)S30408

（5）厭氧循環(huán)泵

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?2臺(tái)，一用一備

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=30 m3/h，H=15m

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?過(guò)流介質(zhì)S30408

（6）沼氣收集處理系統(tǒng)

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? &nbsp; ? ? ?含沼氣火炬、沼氣除水器、沼氣水封罐等

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ?S30408

1.4MBR-生化系統(tǒng)

1.4.1工藝說(shuō)明

厭氧出水進(jìn)入MBR膜生物反應(yīng)器。MBR-生化系統(tǒng)由一級(jí)反硝化、一級(jí)硝化、二級(jí)反硝化、二級(jí)硝化組成。

1.4.2工藝參數(shù)

1.4.3主要設(shè)備

（1）MBR系統(tǒng)-生化單元

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1座

有效容積： ? ? ? ?440m3

型式： ? ? ? ? ? ?地上，碳鋼防腐

（2）一級(jí)A池?cái)嚢柘到y(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ? 反硝化池混合攪拌

數(shù)量： ? ? ? ? ? ? 1套

材質(zhì)： ? ? ? ? ? ? S30408

（3）一級(jí)O池曝氣系統(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ?旋流曝氣

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?可提升式旋流曝氣器

（4）曝氣風(fēng)機(jī)

功能： ? ? ? ? ? ?曝氣供氣

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?2臺(tái)

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?Q=6m3/min，P=40kPa，變頻

備注： ? ? ? ? ? ?1用1備

（5）二級(jí)A池潛水?dāng)嚢柘到y(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ? 反硝化池混合攪拌

數(shù)量： ? ? ? ? ? ? 1套

（6）二級(jí)O池曝氣系統(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ?旋流曝氣

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?可提升式旋流曝氣器

（7）冷卻系統(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ?保證生物池處于適宜溫度

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?含冷卻塔、板式換熱器、水泵等

（8）消泡設(shè)備

功能： ? ? ? ? ? ?消除好氧池泡沫

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?含水力消泡設(shè)備、消泡劑投加裝置

1.5MBR-膜系統(tǒng)

1.5.1工藝特點(diǎn)

MBR膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng);污泥排放量小;工藝流程短，系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊，占地省;易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，維護(hù)簡(jiǎn)單，節(jié)省人力;運(yùn)行管理方便;系統(tǒng)啟動(dòng)速度快，水質(zhì)可以很快達(dá)到要求;占地面積小的特點(diǎn)。

1.5.2主要設(shè)備

（1）超濾進(jìn)水過(guò)濾器

功能： ? ? ? ? ? ?去除超慮進(jìn)水大顆粒污染物

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?處理量Q=20m3/h，過(guò)濾精度800μm

備注： ? ? ? ? ? ?材質(zhì)S30408

（2）UF膜集成設(shè)備

功能： ? ? ? ? ? ?泥水分離，提高生化池污泥濃度

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?處理水量40m3/d

備注： ? ? ? ? ? ?循環(huán)泵、膜組件、膜架、管道閥門、電纜、橋架等

（3）清洗系統(tǒng)

功能： ? ? ? ? ? ?超濾清洗

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?含清洗泵、清洗罐等

1.6深度處理單元

1.6.1工藝說(shuō)明

MBR出水中的BOD、懸浮物、動(dòng)植物油等污染物含量已經(jīng)達(dá)標(biāo)，為防止水質(zhì)波動(dòng)對(duì)處理系統(tǒng)的沖擊，導(dǎo)致最終MBR出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，本項(xiàng)目采用深度處理裝置進(jìn)一步處理，以保證最終出水達(dá)標(biāo)排放。

結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)及要求，深度處理采用芬頓+生物濾池工藝。

Fenton 試劑氧化法的主要原理是利用 Fe2+作為 H2O2催化劑，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基（·OH，標(biāo)準(zhǔn)電極電位為 2.80），引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，進(jìn)攻有機(jī)物分子從而破壞有機(jī)分子并將其礦化為 CO2和 H2O 等無(wú)機(jī)物質(zhì)。當(dāng)氧化作用完成后調(diào)節(jié)溶液 pH 在 8 左右，使整個(gè)溶液呈堿性，F(xiàn)e3+在堿性的溶液中形成鐵鹽絮狀沉淀，可將溶液中剩余有機(jī)物和重金屬吸附沉淀下來(lái)，因此 Fenton 氧化法實(shí)際是集氧化和吸附混凝的高級(jí)氧化。

（1）·OH 的氧化作用

在 Fenton 氧化反應(yīng)中，以·OH 的產(chǎn)生為鏈引發(fā)，以 HO2·、O2·、等其他自由基和反應(yīng)中間體構(gòu)成鏈的節(jié)點(diǎn)，自由基之間或自由基與其他物質(zhì)相互作用使自由基被消耗，反應(yīng)鏈終止。

Fenton 氧化法不僅通過(guò)·OH 氧化作用去除有機(jī)物，還通過(guò)鐵離子絡(luò)合物的吸附混凝作用去除有機(jī)物。一般認(rèn)為 Fenton 氧化中混凝過(guò)程起主要作用的是三價(jià)鐵離子的絡(luò)合物。即在 Fenton 反應(yīng)中，首先反應(yīng)中隨著 H2O2的加入，F(xiàn)e2+被迅速氧化為Fe3+并釋放出強(qiáng)氧化性的·OH，生成的 Fe3+與水產(chǎn)生水解-聚合反應(yīng)，在其水解過(guò)程中部分有機(jī)污染物被 Fe3+的吸附和混凝作用得到去除。Fe3+的水解形態(tài)在很大程度控制著有機(jī)污染物的混凝吸附機(jī)制。Fe3+和 OH-可以形成鐵水絡(luò)合物。

BAF屬第三代生物膜反應(yīng)器，不僅具有生物膜工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也起著有效的空間過(guò)濾作用，通過(guò)使用特殊的濾料和正確的配氣設(shè)計(jì)，在濾料表面和間隙附著生長(zhǎng)的生物膜，對(duì)污水中的污染物也有生物吸附和降解作用。

曝氣生物濾池中，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面時(shí)，通過(guò)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，微生物通過(guò)利用水中的污染物質(zhì)作為底物完成自身的新陳代謝，從而對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。

針對(duì)餐廚廢水的生化出水，采用Fenton氧化技術(shù)使大分子有機(jī)物降解成多個(gè)小分子有機(jī)物，再通過(guò)BAF池生物膜反應(yīng)，達(dá)到去除廢水中有機(jī)物的目的。

1.6.2主要設(shè)備

（1）芬頓氧化單元

功能： ? ? ? ? ? ?將大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?處理量40m3/d

（2）生物濾池單元

功能： ? ? ? ? ? ?除廢水中有機(jī)物，產(chǎn)水達(dá)標(biāo)排放

數(shù)量： ? ? ? ? ? ?1套

參數(shù)： ? ? ? ? ? ?處理量40m3/d

1.7臭氣處理單元

1.7.1工藝說(shuō)明

為避免滲濾液和廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣、硫化氫、甲烷等多種成分的惡臭氣體對(duì)周邊環(huán)境造成的污染，因此要控制惡臭對(duì)環(huán)境的污染。處理原則如下：

1）工藝力求簡(jiǎn)單實(shí)用，管理方便，操作可靠，便于維護(hù)，同時(shí)能適應(yīng)垃圾滲透液項(xiàng)目散發(fā)氣體的污染物成分復(fù)雜的特點(diǎn)，處理后氣體穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2）盡可能地采用高效、節(jié)能的廢氣處理技術(shù)，要求工藝可靠，處理效率和自動(dòng)化程度高。

3）建設(shè)地點(diǎn)及用地：根據(jù)建設(shè)方要求綜合考慮管網(wǎng)布置，盡量節(jié)約用地。

4）裝置布局與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，力求美觀。

5）減輕廢氣處理對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。

6）主體構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)，設(shè)備、器材、管路及電氣必須質(zhì)量可靠、先進(jìn)，運(yùn)行穩(wěn)定。

7）考慮對(duì)臭氣處理系統(tǒng)進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)。

1.7.2設(shè)計(jì)說(shuō)明

1）設(shè)備選型

在風(fēng)機(jī)選型時(shí)，詳細(xì)計(jì)算整個(gè)除臭系統(tǒng)的阻力，以保證風(fēng)機(jī)的壓頭滿足系統(tǒng)的需要，綜合考慮系統(tǒng)阻力特性曲線和風(fēng)機(jī)特性曲線，盡量使風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)能達(dá)到最高效率區(qū)間。

臭氣中含有一些腐蝕性和可燃性氣體，如H2S，CH4等，所以整個(gè)除臭系統(tǒng)的設(shè)備和管道應(yīng)選用防腐材料，電動(dòng)機(jī)應(yīng)考慮采用防爆型。

除臭風(fēng)機(jī)風(fēng)量留適當(dāng)余量，并采取變頻控制，根據(jù)滲瀝液處理站運(yùn)行情況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，將臭氣收集輸送至垃圾倉(cāng)焚燒。

2）設(shè)計(jì)

滲瀝液處理站水池池頂檢修孔、設(shè)備孔等采用水封設(shè)計(jì)，防止臭氣外溢。

除臭范圍包括初沉池、調(diào)節(jié)池、污泥濃縮池、預(yù)處理間、污泥脫水間。

3）換氣次數(shù)

封閉空間換氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進(jìn)人，按2～10次/h換氣量計(jì)算;不進(jìn)人或一般不進(jìn)人的地方，空氣交換量應(yīng)為2～4次/h;對(duì)于有人進(jìn)入、但工作時(shí)間不長(zhǎng)的空間，空氣的交換量為3～5次/h;有人長(zhǎng)時(shí)間工作的空間，空氣的交換量為5～10次/h。在具體確定換氣次數(shù)時(shí).要同時(shí)考慮惡臭氣體濃度，在濃度較高時(shí)要適當(dāng)增大換氣次數(shù)。

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