公布日：2023.11.24

申請(qǐng)日：2023.09.26

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/

56(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N

摘要

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種餐廚浮油泥的高效處理方法，包括混合處理階段，混合處理階段為將生化泥和浮油泥混勻形成混合泥，混合泥依次經(jīng)好氧反應(yīng)1～3h、厭氧發(fā)酵3～7h，直至混合泥體積增加50～70％時(shí)，對(duì)混合泥進(jìn)行離心脫水處理，獲得污泥和污水，所得污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)處理。本方案中將浮油泥和生化泥混勻形成混合泥后，先依次經(jīng)歷好氧反應(yīng)、厭氧發(fā)酵，直至生化菌完全包裹在污泥中隨污泥沉降，再通過脫水處理即可將污泥和污水完全分離，有效提升浮油泥中含油污泥和污水的分離效果，從而提升浮油泥處理效率。

權(quán)利要求書

1.一種餐廚浮油泥的高效處理方法，其特征在于：將餐廚沼液經(jīng)離心脫水后的污水排入上清液池中，采用40～60Hz的轉(zhuǎn)速攪拌打散后靜置分層，連續(xù)泵入餐廚沼液的同時(shí)，將上清液池底層污水連續(xù)排出至隔油沉淀池，隔油沉淀池連通氣浮機(jī)；浮油泥持續(xù)在上清液池上部累積，待上清液池中上層浮油泥占總液體積40～50%時(shí)停止泵入餐廚沼液和停止排出底層污水；攪拌混勻浮油泥和污水后全部排出至污泥池；所述方法還包括混合處理階段，混合處理階段為將生化泥和浮油泥混勻形成混合泥，混合泥依次經(jīng)好氧反應(yīng)1～3h、厭氧發(fā)酵3～7h，直至混合泥體積增加50～70%時(shí)，對(duì)混合泥進(jìn)行離心脫水處理，獲得污泥和污水，所得污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)處理；生化泥和浮油泥的質(zhì)量比為2～7:1；混合處理階段在污泥池中進(jìn)行，污泥池設(shè)有浮油泥進(jìn)口、生化泥進(jìn)口和混合泥出口，污泥池內(nèi)壁還設(shè)有標(biāo)尺和浮標(biāo)框，浮標(biāo)框與污泥池連通，浮標(biāo)框正上方設(shè)有電連接的到位檢測裝置和報(bào)警器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種餐廚浮油泥的高效處理方法，其特征在于：浮油泥的來源還包括：向氣浮機(jī)內(nèi)的污水中加入絮凝劑，氣浮機(jī)內(nèi)污水通過曝氣機(jī)曝氣泵入微小氣泡，微小氣泡帶動(dòng)污水中微小浮游泥絮體懸浮，再啟動(dòng)刮板將污水表面懸浮物刮至污泥池，氣浮機(jī)內(nèi)污水排出至調(diào)節(jié)池均勻后泵入生化處理系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種餐廚浮油泥的高效處理方法，其特征在于：所述氣浮機(jī)內(nèi)絮凝劑為PM和PAC兩種組合；所述絮凝劑的添加量為：濃度為0.2%的PM溶液與氣浮機(jī)內(nèi)污水體積比為1:60；濃度為3%的PAC溶液與氣浮機(jī)內(nèi)污水體積比為1:100。

4.根據(jù)權(quán)利要求3的一種餐廚浮油泥的高效處理方法，其特征在于：其特征在于：所述生化處理系統(tǒng)包括串聯(lián)的兩級(jí)A-O裝置，所述兩級(jí)A-O裝置的進(jìn)口與調(diào)節(jié)池管道連通，所述兩級(jí)A-O裝置出口連通超濾系統(tǒng)，所述超濾系統(tǒng)的回水出口與污泥池連通，將污水過濾所得生化泥泵送至污泥池；所述超濾系統(tǒng)為串聯(lián)的多級(jí)超濾裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4的一種餐廚浮油泥的高效處理方法，其特征在于：所述兩級(jí)A-O裝置按照污水流動(dòng)方向?yàn)楣艿肋B通的第一硝化池、第一反硝化池、第二硝化池和第二反硝化池，所述第一反硝化池和第一硝化池間設(shè)有回流管，所述第一反硝化池和第二反硝化池均連通有曝氣管；所述第二反硝化池與多級(jí)超濾裝置的進(jìn)口連通，所述多級(jí)超濾裝置的出口連接三通管，所述三通管的一個(gè)管道與污泥池連通，所述三通管的另一個(gè)管道與第二反硝化池和第一反硝化池均連通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明意在提供一種餐廚浮油泥的高效處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生化泥對(duì)浮油泥的吸附效果差，導(dǎo)致污泥脫水機(jī)所得污水中仍然含有大量油脂而需要多次循環(huán)處理，進(jìn)而降低處理效率的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種餐廚浮油泥的高效處理方法，包括混合處理階段，混合處理階段為將生化泥和浮油泥混勻形成混合泥，混合泥依次經(jīng)好氧反應(yīng)1～3h、厭氧發(fā)酵3～7h，直至混合泥體積增加50～70％時(shí)，對(duì)混合泥進(jìn)行離心脫水處理，獲得污泥和污水，所得污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)處理。

本方案的原理是：

本方案通過將浮油泥和生化泥混勻后，依次經(jīng)好氧發(fā)酵降低污水中氨氮、厭氧發(fā)酵降低污水中硝氮和COD，在此過程中，生化泥中的生化菌(包括革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌)，一方面通過發(fā)酵對(duì)生化泥和浮油泥中的總氮、COD進(jìn)行發(fā)酵消除；另一方面，生化菌因其細(xì)胞壁的特殊結(jié)構(gòu)(具體的，革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁包括肽聚糖、磷壁酸和不飽和脂多糖，表面帶正電荷；細(xì)胞壁中含有較大量的肽聚糖和少量脂多糖，但是不含有磷壁酸，表面帶負(fù)電荷)；使得革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均能對(duì)浮油泥中油脂進(jìn)行吸附和吞噬，并分泌脂肪酶分解油脂；直至生化菌因吞噬或者吸附油脂達(dá)到最高限度而老化死亡，此時(shí)生化菌將油脂吞噬至菌體內(nèi)，菌體還未破裂，使得油脂包裹在菌體或菌膠團(tuán)內(nèi)部，表現(xiàn)為油脂隨污泥沉降，通過離心脫水即可將污泥和污水分離。

本方案的優(yōu)點(diǎn)是：

1、提升浮油泥處理效率：相比于現(xiàn)有技術(shù)生化泥與浮油泥混勻形成混合泥后，就直接使用污泥脫水機(jī)對(duì)混合泥進(jìn)行泥水分離時(shí)浮油泥去除效果較差而言，本方案中將浮油泥和生化泥混勻形成混合泥后，先依次經(jīng)歷好氧反應(yīng)、厭氧發(fā)酵，直至生化菌完全包裹在污泥中隨污泥沉降，再通過脫水處理即可將污泥和污水完全分離，有效提升浮油泥中含油污泥和污水的分離效果，從而提升浮油泥處理效率。

2、降低浮油泥處理成本：本方案中浮油泥通過與生化泥混合處理后經(jīng)污泥脫水機(jī)分離所得污水中油脂含量非常低，使得污水可以直接進(jìn)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后排放，無需重復(fù)進(jìn)入上清池中再次分離浮油泥，不僅有效避免污水中浮油泥對(duì)生化處理系統(tǒng)的設(shè)備造成影響，還能顯著降低污水循環(huán)處理量，從而減少絮凝劑使用量，降低浮油泥處理成本。此外，本方案生化泥為生化處理系統(tǒng)常規(guī)排出的老化污泥，采用本方案生化泥處理浮油泥，不僅能實(shí)現(xiàn)老化污泥的再利用，還能有效降低浮油泥處理成本。

3、提升浮油泥處理效果：本方案混合泥依次經(jīng)好氧反應(yīng)1～3h、厭氧發(fā)酵3～7h，厭氧發(fā)酵形成氣體，使得混合泥體積增加；而只有當(dāng)混合泥體積增加50～70％時(shí)，浮油泥中油脂被生化菌完全吞噬或包裹，且生化菌處于死亡未破裂或溶解的狀態(tài)，有效避免生化菌菌體內(nèi)油脂再次釋放至污水中，導(dǎo)致浮油泥不能完全隨污泥沉降，而導(dǎo)致混合泥脫水所得污水中仍然含有浮油泥，進(jìn)而影響浮油泥處理效果。發(fā)明人通過長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若好氧發(fā)酵時(shí)間過短，易因部分好氧菌快速死亡而影響其對(duì)油脂的吸附、吞噬和分解效果，而若是反應(yīng)時(shí)間過長，而處理相同體量浮油泥所需時(shí)間延長，降低浮油泥處理效率；而若是厭氧發(fā)酵時(shí)間過短，則會(huì)導(dǎo)致油脂未完全被包裹而降低浮油泥處理效果；而若是厭氧發(fā)酵時(shí)間過長，生化菌死亡后菌體破裂或溶解，導(dǎo)致吞噬或包裹在污泥中的油脂會(huì)再次與污泥形成“乳狀泥”，降低浮油泥處理效果。

優(yōu)選的，生化泥和浮油泥的混合比例為2～7:1。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于生化泥中生化菌充分吞噬包裹浮油泥中油脂，使得浮油泥處理終點(diǎn)剛好生化菌也完全死亡，不僅充分廢物利用生化泥中生化菌，還能有效提升浮油泥處理效率。發(fā)明人通過長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)生化泥用量過多時(shí)，生化菌好氧反應(yīng)時(shí)間過長，導(dǎo)致整個(gè)浮油泥處理時(shí)間反而延長，降低浮油泥處理效率；且浮油泥處理終點(diǎn)時(shí)污泥中還有部分生化菌存活，將導(dǎo)致生化泥的浪費(fèi)。而若是生化泥用量過少時(shí)，生化菌無法完全包裹油脂，導(dǎo)致混合泥經(jīng)污泥脫水機(jī)處理所得污水中含油率過高，進(jìn)而降低浮油泥處理效果。

優(yōu)選的，混合處理階段在污泥池中進(jìn)行，污泥池設(shè)有浮油泥進(jìn)口、生化泥進(jìn)口和混合泥出口，污泥池內(nèi)壁還設(shè)有標(biāo)尺和浮標(biāo)框，浮標(biāo)框與污泥池連通，浮標(biāo)框正上方設(shè)有電連接的到位檢測裝置和報(bào)警器。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于根據(jù)需要設(shè)定污泥池內(nèi)混合泥體積增加上限，并在混合泥體積增加到位后報(bào)警提示工作人員，避免厭氧發(fā)酵過長時(shí)間后反而降低浮油泥處理效果；設(shè)置自動(dòng)化報(bào)警裝置也能便于工作人員靈活安排工作時(shí)間，無需時(shí)時(shí)看著污泥池，也能便于自動(dòng)監(jiān)測厭氧發(fā)酵進(jìn)程，避免厭氧發(fā)酵時(shí)間隨環(huán)境中溫度變化波動(dòng)較大時(shí)影響浮油泥處理效果。

優(yōu)選的，浮油泥的來源包括：將餐廚沼液經(jīng)離心脫水后的污水排入上清液池中，采用40～60Hz的轉(zhuǎn)速攪拌打散后靜置分層，連續(xù)泵入餐廚沼液的同時(shí)，將上清液池底層污水連續(xù)排出至隔油沉淀池，隔油沉淀池連通氣浮機(jī)，浮游泥持續(xù)在上清液池上部累積，待上清液池中上層浮油泥占總液體積40～50％時(shí)停止泵入餐廚沼液和停止排出污水；攪拌混勻浮油泥和污水后全部排出至污泥池。

有益效果：本方案通過攪拌餐廚沼液使得浮油泥和污水靜置分層，并在泵入餐廚沼液的同時(shí)只在上清液池下部排出少量污水，盡量減少上清液池中污水?dāng)噭?dòng)，盡可能將餐廚沼液在上清液池中充分分層，其相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中泵入餐廚沼液時(shí)就同時(shí)排出污油泥和污水易攪動(dòng)上清液池內(nèi)污水和浮油泥混合而降低分層效果而言，具有更優(yōu)的浮油泥-污水分層效果，從而有效避免過多浮油泥隨污水進(jìn)入隔油沉淀池而增加絮凝劑用量，有效降低生產(chǎn)成本。

此外，本方案中在浮油泥體積達(dá)到上清液池中液體體積的40～50％時(shí)停止排出污水，并加大攪拌力度將上清液池中所有污水和浮油泥攪拌混勻后全部排出至污泥池，一方面，有效避免上清液池中浮油泥過多時(shí)排出污水而增加浮油泥隨污水進(jìn)入隔油沉淀池和氣浮機(jī)而增加PM和PAC用量，有效降低生產(chǎn)成本；另一方面，本方案中浮油泥會(huì)散發(fā)惡臭，本方案這種間歇式排出浮油泥的方式不僅能有效適應(yīng)污泥池的間歇加料-出料方式；且階段式全部排出上清液池中浮油泥的方式，還能便于工作人員對(duì)上清液池進(jìn)行清掃，有效避免現(xiàn)有技術(shù)連續(xù)排出浮油泥的方式導(dǎo)致部分浮油泥粘貼在上清液池壁上無法排出而導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境愈加惡劣。申請(qǐng)人通過長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)浮油泥占上清池也中液體總量的比例過高時(shí)停止污水排出，則分層中靠近污水的浮油泥更易隨污水進(jìn)入隔油沉淀池和氣浮機(jī)，導(dǎo)致氣浮機(jī)的PM和PAC的用量上升，增加生產(chǎn)成本；而當(dāng)浮油泥占上清池也中液體總量的比例過低時(shí)停止污水排出，則會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入污泥池的浮油泥含量較低，從而降低批次處理浮油泥的量，進(jìn)而降低浮油泥處理效率。

優(yōu)選的，浮油泥的來源還包括：向氣浮機(jī)內(nèi)的污水中加入絮凝劑，氣浮機(jī)內(nèi)污水通過曝氣機(jī)爆氣泵入微小氣泡，微小氣泡帶動(dòng)污水中微小浮游泥絮體懸浮，再啟動(dòng)刮板將污水表面懸浮物刮至污泥池，氣浮機(jī)內(nèi)污水排出至調(diào)節(jié)池均勻后泵入生化處理系統(tǒng)。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于充分收集餐廚沼液中浮油泥和絮體，避免其進(jìn)入生化處理系統(tǒng)中損壞設(shè)備。申請(qǐng)人通過長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，浮油泥進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的包括危害如下方面：(1)生化處理系統(tǒng)中的菌種降解油類物質(zhì)的本領(lǐng)極低，且降解浮油泥或油類物質(zhì)后都容易死亡，不能持續(xù)降解和處理污水；(2)污水生化系統(tǒng)包含厭氧和好氧兩類菌群，硝化菌降解污水需要氧氣，而浮油泥或油類物質(zhì)浮在污水表面，對(duì)硝化罐存在一定的氧氣抑制，長此以往，以導(dǎo)致硝化菌大量死亡而降低降解效率；(3)大部分污水系統(tǒng)所采用的都是外置超濾膜(即納米級(jí)濾膜)，而浮油泥或油類物質(zhì)通過濾膜后會(huì)直接附著于濾膜上，堵死濾膜使其無法工作，而全部更換超濾膜成本較高，不利于企業(yè)發(fā)展；(4)油類物質(zhì)依然屬于有機(jī)物(即COD)，當(dāng)油類物質(zhì)過多且不可降解時(shí)，所體現(xiàn)的污水系統(tǒng)的產(chǎn)水COD將超標(biāo)，重復(fù)處理污水將顯著增加能耗。且申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的污水中含油率低于0.1％，其對(duì)生化處理系統(tǒng)的影響較小；而本方案通過在氣浮機(jī)中添加絮凝劑形成微小絮體，并通過曝氣機(jī)充入溶氣水(包含微小氣泡)懸浮微小絮體，有效降低進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的污水含油率；且通過曝氣機(jī)和絮凝劑的組合應(yīng)用，不僅有效減少絮凝劑用量、降低成本，還能有效提升浮油泥懸浮效果，進(jìn)一步充分收集浮油泥和絮體。

優(yōu)選的，所述氣浮機(jī)內(nèi)絮凝劑為PM和PAC兩種組合；所述絮凝劑的添加量為：濃度為0.2％的PM溶液與氣浮機(jī)內(nèi)污水體積比為1:60；濃度為3％的PAC溶液與氣浮機(jī)內(nèi)污水體積比為1:100。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于將氣浮機(jī)內(nèi)污水中浮油泥和其他有機(jī)物絮凝漂浮后刮去，避免其進(jìn)入后續(xù)生化處理系統(tǒng)而增加生化污泥的處理負(fù)擔(dān)。發(fā)明人通過長期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若是絮凝劑添加過多或濃度過高，不僅增加生產(chǎn)成本，且過量絮凝劑進(jìn)入氣浮機(jī)中污水，因其表面張力與下層污水不同，且由于其表面張力的變化，污水中的油及部分其它雜質(zhì)實(shí)際上并未與水分子直接接觸，而且在乳化物之間也難以相互聚合形成懸浮物，反而降低氣浮機(jī)內(nèi)污水中浮油泥的去除效果；而若是絮凝劑添加過少或者濃度溝過低，則會(huì)導(dǎo)其無法將污水中浮油泥充分絮凝懸浮，進(jìn)而降低污水中浮油泥的去除效果，進(jìn)而以導(dǎo)致浮油泥隨污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)中損壞設(shè)備。

優(yōu)選的，生化泥的來源包括：生化處理系統(tǒng)中老化污泥經(jīng)超濾系統(tǒng)過濾中水后所得。

有益效果：污水處理至達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后被稱為中水，本方案采用上述設(shè)置，便于減少進(jìn)入污泥池的生化泥中含水量，提升生化泥中生化菌濃度，進(jìn)而提升浮油泥處理效果。此外，老化污泥中的污水屬于處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水，脫除這部分污水，有效避免這部分污水再次隨生化泥再次進(jìn)入生化處理系統(tǒng)而增加污水處理體量，而污水處理體量的增加意味著同一時(shí)間段內(nèi)污水處理量更少而降低污水處理效率。因此，本方案脫除老化污泥中污水的生化泥獲得方式有效提升污水處理效率。

優(yōu)選的，所述生化處理系統(tǒng)包括串聯(lián)的兩級(jí)A-O裝置，所述兩級(jí)A-O裝置的進(jìn)口與調(diào)節(jié)池管道連通，所述兩級(jí)A-O裝置出口連通有超濾系統(tǒng)，所述超濾系統(tǒng)的回水出口與污泥池連通，將污水過濾所得生化泥泵送至污泥池；所述超濾系統(tǒng)為并聯(lián)的多級(jí)超濾裝置。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于對(duì)氣浮機(jī)脫除懸浮物后所得污水進(jìn)行處理，并將老化污泥在超濾系統(tǒng)的過濾下快速獲得濃縮的生化泥，從而提升浮油泥處理效果。

優(yōu)選的，所述兩級(jí)A-O裝置按照污水流動(dòng)方向?yàn)楣艿肋B通的第一硝化池、第一反硝化池、第二硝化池和第二反硝化池，所述反第一硝化池和第一硝化池間設(shè)有回流管，所述第一反硝化池和第二反硝化池均連通有曝氣管；所述第二反硝化池與多級(jí)超濾裝置的進(jìn)口連通，所述多級(jí)超濾裝置的出口連接三通管，所述三通管的一個(gè)管道與污泥池連通，所述三通管的另一個(gè)管道與第二反硝化池和第一反硝化池均連通。

有益效果：本方案采用上述設(shè)置，便于提升污水處理效果，將污水處理至污水排放標(biāo)準(zhǔn)而直接排放。設(shè)置三通管則便于選擇性的對(duì)超濾所得生化泥進(jìn)行回收或全部排放至污泥池處理浮油泥，提升生化泥循環(huán)需求。

（發(fā)明人：王洪亮;萬喜;雷宇;劉明強(qiáng);周曉瑾）