
餐饮垃圾是指主营餐饮业务、企事业单位食堂、居民日常生活中加工饭菜等产生的垃圾。餐饮垃圾中的剩饭剩菜,长期由餐饮企业及企事业单位食堂随意处置,由此生产的地沟油已造成公共危害。目前餐厨垃圾生物处理的主要技术研究为生产生物柴油化技术、生物产氢技术、厌氧甲烷发酵技术、好氧生物处理技术。本工程采用固液分离+A/O工艺处理餐饮垃圾,油脂类提炼为生物柴油,污水经生化处理后达标排放。
1 处理规模及目标
根据当地环保部门的要求,处理规模按日处理500m³设计,本餐饮垃圾处理站污水排放执行《污水综合排放标准》一级。原水水质及排放标准如下:
项目 | CODcr | BOD5 | SS | 油 | pH |
原水水质 | ≤15000mg/L | ≤9000mg/L | ≤6000mg/L | ≤300ml/L | 6~9 |
排放标准 | ≤100mg/L | ≤20mg/L | ≤70mg/L | ≤10ml/L | 6~9 |
2 工艺设计及主要构筑物参数
2.1 各类污染物的去除
(1)SS的去除。餐饮垃圾中含较多大粒径的漂浮物及沉淀物,如漂浮的塑料、餐筷、餐巾纸等,沉淀的食物残渣、骨头等,以及碎碗、砂石、少量金属物质等。这些固体物质必须在污水进入生化处理之前通过物理分离分选的方法去除,并设计合理的回收利用方式,以达到资源化的目的。
(2)油脂的去除。油通常有三种状态:呈悬浮状态的可浮油、呈乳化状态的乳化油和呈溶解状态的溶解油。餐饮垃圾中主要为食用油,属悬浮状态的油类,可通过静沉法去除。因油含量较高,拟采用多级隔油池。
(3)有机物的去除。污水中有机物的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后对污泥与水进行分离来完成的。餐饮垃圾废水,其BOD5/CODcr比值多为0.6左右,污水的可生化性较好,用生物处理方法,以达到治理目标。
2.2 工艺流程
先对餐饮垃圾进行分离分选,油脂类提炼为生物柴油;其他固体分类收集后回收或处置;污水通过厌氧发酵产生沼气,用于发电;沼液再经生化处理达排放标准;其剩余污泥作为农肥利用或处置,合理利用且有效处理餐饮垃圾。
2.3 主要构筑物设计参数
(1)滚筒式分离装置。餐饮垃圾通过自流方式,从原料池流入滚筒式分离装置。餐饮垃圾在滚筒式分离装置中实现固液分离。分离出来的液体经集液槽收集后自流进入隔油池;而分离出来的固体物质经垃圾斗车收集后进入旋流池进行分选处理。滚筒式分离装置选用型号GTS/200(带破袋功能),外形尺寸为7500mm×3050mm×4180mm。
(2)旋流池。用于分选餐饮垃圾中的固体物质如筷子、塑料、碎碗、砂石、饭粒等,并将这些固体物质清洗后分类处理。较重的物质如碎碗、砂石等沉至池底;稍轻的物质如饭粒等旋至池壁中部,随水体进入外池,通过沉降去除;轻的物质如筷子、塑料等漂浮于水面,经刮渣机刮出回收。平面尺寸φ×H=5m×3.0m,有效池容50m³,停留时间为5h。
(3)隔油池。由于餐饮污水中含有大量的动植物油,为了保证污水处理单元的正常运行,必须进行隔油处理。隔油池采用三级隔油处理。结构尺寸为7.0m×2.0m×3.5m,有效容积42m³,停留时间2h,选用50WQ25-10-1.5潜污泵2台。
(4)水解酸化池。利用水解和产酸菌的反应,将不溶性有机物水解成溶解性有机物,酸化水解污水中的大分子有机物和有毒有害物质,提高污水的可生化性,减轻后续处理构筑物的负荷,使污泥与污水同时得到处理。平面尺寸φ×H=8.0m×5.0m,有效水深4.5m,超高0.5m,设计停留时间4h,钢筋硂结构,埋地式设计。
(5)两级IC厌氧反应器。基本工作原理相当于两个上下组合在一起的UASB反应器,一个是下部的高负荷部分,一个是上部的低负荷部分,这样就使厌氧的效果更好,容积负荷更高,特别适于各种有机废水的处理。厌氧所产沼气从顶部收集后经水封进入沼气储柜,用于发电。反应器平面尺寸φ×H=8.5m×24.0m,停留时间25h,容积负荷Nv=7kgCOD/(m³·d),日产污泥量24m³,日产沼气量1452m³。
(6)中沉池。用于分离厌氧出水中的悬浮物,一方面使二级厌氧反应器出水的污泥能回流至水解酸化池补充污泥浓度,另一方面使上清液进入下一处理工艺,减轻由于污泥带来的好氧处理负荷。采用竖流式沉淀池。结构尺寸φ×H=7.0m×9.4m,停留时间2h,选用NL100-16剩余污泥泵2台。
(7)脱氮反应沉淀池。因污水中含氨氮量较高,采取化学方法去除大部分氨氮,以免影响后续处理工艺的脱氮效率。反应池平面尺寸为2.0m×2.0m×3.5m,反应时间25min。沉淀池平面尺寸为6.0m×4.0m×3.5m,沉淀时间2h,选用80GW40-15-4剩余污泥泵2台,SHG3000行车式刮泥机1台。
(8)两级H/O好氧池。污水经过两级厌氧处理后其水质有了很大的改善,COD含量仍然较高,要达到排放标准,必须进一步处理。结构尺寸为30m×9m×4m,设计流量为92.5m³/h,水力停留时间10h,厌氧与好氧停留时间之比,混合液回流比为200%,选用RD-100罗茨风机2台。
(9)二沉池。采用竖流式沉淀池进行泥水分离,使污泥得到一定的浓缩,降低出水SS浓度。结构尺寸φ×H=4.5m×8.0m,停留时间2h,选用25WQ8-22-1.1污泥泵2台。
(10)生物滤池。采用自然通风供需,通过空气流通将氧转移至污水中进而扩散至生物膜。结构尺寸φ×H=12m×3.4m,滤池的BOD5容积负荷NV=100gBOD5/(m³·d)。
(11)消毒池。为杀灭水中的病原菌和其它有害微生物,特设置一氯气消毒池。结构尺寸为3m×3m×2.3m,停留时间30min,加氯量为8mg/L,选用REGAL220加氯机1台。
3 运行效果
项目 | 滚筒分离出水 | 隔油池出水 | 水解酸化池出水 | 两级QY厌氧出水 | 脱氮处理出水 | 两级H/0好氧出水 | 沉淀池出水 | 生物滤池出水 |
CODcr | 12500 | 12500 | 10300 | 700 | 686 | 96 | 91 | 20 |
BOD5 | 8200 | 8200 | 7100 | 500 | 416 | 66.5 | 61 | 10 |
SS | 610 | 610 | 300 | 300 | 68.5 | 49.5 | 23 | 10 |
氨氮 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 9.8 | 1.25 | 1.25 | 1 |
油类 | 286 | 33 | 25 | 15 | 15 | 10 | 10 | 8 |
pH | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 |
4 结论
(1)采用固液分离+A/O工艺处理餐饮垃圾,油脂和固体经分离、分选后实现回收和处置;污水经生化处理后出水水质达到《污水综合排放标准》一级标准。餐饮垃圾得到了有效处理和合理利用。
(2)固液分离+A/O工艺具有处理效率高,运行费用低,工程造价低,占地面积小等优点。