一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，先將餐廚垃圾進(jìn)行水解發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)后的餐廚垃圾經(jīng)過(guò)離心分離裝置得到水解酸化液；然后在序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入反應(yīng)器體積一半量的生活污水，連續(xù)曝氣；停止曝氣后，在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)COD/NO3-N比至6，進(jìn)行反硝化反應(yīng)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水各類(lèi)污染物指標(biāo)符合排放要求，本發(fā)明能夠有效解決污水廠(chǎng)碳源緊缺的問(wèn)題，運(yùn)行成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)污水處理廠(chǎng)總氮濃度排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，國(guó)內(nèi)城市污水存在反硝化過(guò)程中碳氮比過(guò)低的問(wèn)題逐步暴露。而在我國(guó)污水廠(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，外加碳源的費(fèi)用已占到總運(yùn)行費(fèi)用的50%以上。目前最為廣泛使用的外加碳源是甲醇，雖然運(yùn)行效果較好但因其具有毒性且價(jià)格昂貴的特點(diǎn)，導(dǎo)致污水處理成本大大增加。因此尋找一個(gè)價(jià)格低廉、脫氮效率高的外加碳源是非常有必要的。
[0003]餐廚垃圾厭氧處理產(chǎn)生的水解酸化液具有有機(jī)物含量高、可生化性好、價(jià)格低廉、無(wú)毒害作用等特點(diǎn)，采用其作為污水處理廠(chǎng)的反硝化碳源，不僅可以調(diào)節(jié)污水廠(chǎng)碳氮比、提高脫氮效率，還可解決因采用甲醇作碳源而造成的毒性高、處理成本昂貴等問(wèn)題，既可滿(mǎn)足污水廠(chǎng)對(duì)于外加碳源的需求，也可對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行有效處理。
[0004]如何將餐廚垃圾水解酸化液用作反硝化碳源，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)專(zhuān)利和研究報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，能夠有效解決污水廠(chǎng)碳源緊缺的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0007]一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，包括以下步驟:
[0008]第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，發(fā)酵過(guò)后的餐廚垃圾經(jīng)過(guò)離心分離裝置得到富含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乙醇的揮發(fā)性脂肪酸的水解酸化液；
[0009]第二步，在序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入反應(yīng)器體積一半量的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器污水中的總氮濃度低于36mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)；
[0010]第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度，并在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為25°C ；
[0011]第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮低于0.2mg/L、亞硝氮低于0.05mg/L、氨氮低于3.0mg/L> COD低于50mg/L,符合排放要求。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果:
[0013]1、首次提出利用餐廚垃圾水解酸化液作為碳源處理生活污水的方法。
[0014]2、該方法有效去除生活污水中的氨氮、總氮與C0D，反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后可達(dá)到I級(jí)A的出水標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]3、運(yùn)行成本低。該方法的原料為餐廚垃圾水解酸化液，成本低廉，并實(shí)現(xiàn)了廢物利用。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0017]實(shí)施例1
[0018]一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，包括以下步驟:
[0019]第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為 15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ；
[0020]第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入4.5L的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為17.lmg/L，硝酸氮濃度為
1.3mg/L，亞硝氮濃度為5.7mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)；
[0021]第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為22.2mg/L，在水中加入 餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為25°C ；
[0022]第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至I小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為0.27mg/L，亞硝氮濃度為8mg/L，當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.lmg/L、亞硝氮Omg/L、氨氮2.6mg/L、COD為20.5mg/L,符合排放要求。
[0023]本實(shí)施例有效處理了生活污水，C0D、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，包括以下步驟:
[0026]第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為 15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ；
[0027]第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L,并加入4.5L的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為17.0mg/L,硝酸氮濃度為
0.77mg/L，亞硝氮濃度為3.09mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)；
[0028]第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為27.5mg/L，在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為25°C ；
[0029]第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至I小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為1.7mg/L,亞硝氮濃度為14.9mg/L,當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.2mg/L、亞硝氮
0.04mg/L、氨氮 0mg/L、COD 為 34.7mg/L,符合排放要求。
[0030]本實(shí)施例有效處理了生活污水，C0D、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]實(shí)施例3[0032]一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，包括以下步驟:
[0033]第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為 15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ；
[0034]第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L,并加入4.5L的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為33.8mg/L,硝酸氮濃度為0.6mg/L，亞硝氮濃度為0.05mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)；[0035]第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為35.8mg/L,在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為25°C ；
[0036]第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至1.5小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為
2.43mg/L,亞硝氮濃度為14.3lmg/L,當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.3mg/L、亞硝氮0.04mg/L、氨氮3.0mg/L、COD為41.lmg/L,符合排放要求。
[0037]本實(shí)施例有效處理了生活污水，C0D、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將餐廚垃圾在35°c、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，發(fā)酵過(guò)后的餐廚垃圾經(jīng)過(guò)離心分離裝置得到富含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乙醇的揮發(fā)性脂肪酸的水解酸化液； 第二步，在序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入反應(yīng)器體積一半量的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器污水中的總氮濃度低于36mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)； 第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度，并在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為 25 0C ； 第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮低于0.2mg/L、亞硝氮低于.0.05mg/L、氨氮低于3.0mg/L、COD低于50mg/L,符合排放要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為.15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ； 第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入4.5L的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為17.lmg/L，硝酸氮濃度為1.3mg/L，亞硝氮濃度為5.7mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)； 第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為22.2mg/L,在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~.8，溫度為250C ； 第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至I小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為0.27mg/L,亞硝氮濃度為8mg/L，當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.lmg/L、亞硝氮Omg/L、氨氮2.6mg/L、COD為20.5mg/L，符合排放要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為.15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ； 第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入4.5L的生活污水，此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為17.0mg/L，硝酸氮濃度為0.77mg/L,亞硝氮濃度為3.09mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)； 第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為27.5mg/L,在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~.8，溫度為250C ；第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至I小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為1.7mg/L，亞硝氮濃度為14.9mg/L,當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.2mg/L、亞硝氮0.04mg/L、氨氮Omg/L、COD為34.7mg/L,符合排放要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于餐廚垃圾水解酸化液處理生活污水的方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將餐廚垃圾在35°C、pH為6、含固率為100g/L的條件下加入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷污泥進(jìn)行水解發(fā)酵，餐廚垃圾與厭氧產(chǎn)甲烷污泥的體積比為15:4，所得水解酸化液中揮發(fā)性脂肪酸總含量為45000mg/L，COD濃度為92472mg/L，其中乙酸濃度為15956mg/L，丙酸濃度為15776mg/L，丁酸濃度為 10120mg/L ； 第二步，在體積為9L的序批式SBR反應(yīng)器中加入反硝化污泥，維持污泥濃度為2000mg/L，并加入4.5L的生活污水,此時(shí)反應(yīng)器中氨氮濃度為33.8mg/L,硝酸氮濃度為0.6mg/L,亞硝氮濃度為0.05mg/L，連續(xù)曝氣16小時(shí)； 第三步，停止曝氣后，水體中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，測(cè)量水體中硝酸氮濃度為35.8mg/L,在水中加入餐廚垃圾水解酸化液作碳源，調(diào)節(jié)C0D/N03-N比至6，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)將pH調(diào)至7~8，溫度為250C ； 第四步，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化反應(yīng)進(jìn)行至1.5小時(shí)后，水中硝酸氮濃度為2.43mg/L,亞硝氮濃度為14.31mg/L,當(dāng)反應(yīng)經(jīng)過(guò)6小時(shí)后，反應(yīng)器出水硝酸氮為0.3mg/L、亞硝氮0.04mg/L、氨氮 3.0mg/L、COD 為 41.lmg/L,符合排放要求。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK103833133SQ201410080898
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】蔣建國(guó), 李夢(mèng)露, 張昊巍 申請(qǐng)人:清華大學(xué)