本發(fā)明屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種餐廚垃圾濾出液的模塊化集成工藝方法。

背景技術(shù)：

餐廚垃圾俗稱泔水，是居民日常生活及餐飲行業(yè)、單位食堂在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)過程中所產(chǎn)生的食物加工廢料及食物殘余。飯店、食堂等餐飲業(yè)產(chǎn)生的殘羹剩飯，具有產(chǎn)生量大、來源多、分布廣的特點(diǎn)，而居民日常烹調(diào)產(chǎn)生廢棄的下腳料，數(shù)量不及餐飲垃圾龐大?？傮w來說，餐廚垃圾中含有豐富有機(jī)物、水，易腐爛，其性狀和氣味都會(huì)對(duì)環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響，且容易滋長(zhǎng)病原微生物、霉菌毒素等有害物質(zhì)。

目前，全國(guó)多個(gè)城市已經(jīng)啟動(dòng)餐廚、餐余垃圾處理設(shè)施建設(shè)工作，2012年5月4日國(guó)務(wù)院推出的《十二五”城市生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》2011－2015年間全國(guó)計(jì)劃投資109億元，建設(shè)242座餐廚垃圾處理廠，日產(chǎn)能合計(jì)30215噸。餐廚垃圾的無害化處理日益受到部分企業(yè)的重視，也給投資帶來機(jī)會(huì)。

營(yíng)養(yǎng)豐富的餐廚垃圾是寶貴的可再生資源，而處置方法不當(dāng)，將會(huì)影響食品安全和生態(tài)安全，成為潛在危險(xiǎn)源。利用科學(xué)合理的方法處理餐廚垃圾，防止環(huán)境污染，避免對(duì)居民身體健康的威脅，并且寶貴的有機(jī)質(zhì)資源得以有效回收利用，或作為飼料、肥料，或轉(zhuǎn)化為燃料資源，在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)產(chǎn)生環(huán)境效益與社會(huì)效益。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于餐廚垃圾處理處置方式主要有：飼料化、肥料化和燃料化。中國(guó)臺(tái)灣的餐廚垃圾處理率為36％，基本采用飼料化；韓國(guó)餐廚垃圾處理率達(dá)94％， 多制成飼料或肥料；日本、美國(guó)與生活垃圾協(xié)同處理，餐廚垃圾經(jīng)收集后與生活垃圾混合，統(tǒng)一送至垃圾處理廠；德國(guó)政府給予較高的沼氣發(fā)電補(bǔ)貼電價(jià)，采用厭氧消化，使得初始投資、運(yùn)行成本均較高的厭氧消化大行其道。

餐廚垃圾為固液混合態(tài)，成分復(fù)雜，餐廚垃圾在收集和處理過程中由于擠壓等外部作用，同時(shí)在雨水沖刷作用下產(chǎn)生了一種廢水，稱之為餐廚垃圾濾出液。其濾出液主要污染物質(zhì)包括有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、雜多糖、脂肪等大分子有機(jī)物，而且含鹽量較高，處理難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種餐廚垃圾濾出液的模塊化集成工藝方法，針對(duì)餐廚垃圾濾出液廢水難處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是一種餐廚垃圾濾出液的模塊化集成工藝方法，具體采用包括以下模塊：物化模塊、生化模塊和深度處理模塊；所述的物化模塊包括一級(jí)物化子模塊和二級(jí)物化子模塊，所述一級(jí)物化模塊包括鐵碳微電解-芬頓催化氧化和淺層離子氣浮，所述二級(jí)物化模塊包括臭氧氧化塔和氨氮吹脫塔；生化模塊包括厭氧子模塊和好氧子模塊，所述厭氧子模塊包括上流式污泥床過濾器(UBF)和水解酸化，所述好氧子模塊包括多級(jí)懸浮填料生物床反應(yīng)器(MBBR)和循環(huán)活性污泥工藝(CASS)，所述的厭氧子模塊和好氧子模塊兩者串聯(lián)布置；所述的深度處理模塊包括濾布濾池、微絮凝纖維過濾、活性炭吸附和二氧化氯消毒子模塊。

本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是：

廢水經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)，由計(jì)算機(jī)控制PLC自控系統(tǒng)選擇進(jìn)入一、二級(jí)物化模塊，厭氧、好氧生化模塊及深度處理模塊進(jìn)行處理，包括如下步驟：

第一步：通過監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)進(jìn)水值，判斷動(dòng)植物油含量，當(dāng)動(dòng)植物油含量小于20mg/L時(shí)，判斷色度；當(dāng)動(dòng)植物油含量SS大于20mg/L時(shí)，進(jìn)入一級(jí)物化模塊的淺層離子氣浮子模塊，氣浮后的出水進(jìn)行色度的判斷；

第二步：判斷色度，當(dāng)色度小于100時(shí)，進(jìn)入二級(jí)物化模塊臭氧氧化塔子模塊，氧化后出水進(jìn)行氨氮濃度/總氮濃度判斷；當(dāng)色度大于100時(shí)，進(jìn)入鐵碳微電解-芬頓催化氧化子模塊，經(jīng)氧化后的出水進(jìn)行NH₃-N/TN的判斷；

第三步：判斷NH₃-N/TN，當(dāng)NH₃-N/TN小于0.3時(shí)，判斷BOD/COD的比值；當(dāng)NH₃-N/TN大于0.3時(shí)，進(jìn)入氨氮吹脫塔子模塊，經(jīng)吹脫后的出水進(jìn)行BOD/COD值的判斷；

第四步：判斷BOD/COD，當(dāng)BOD/COD小于0.3時(shí)，進(jìn)入水解酸化子模塊，經(jīng)酸化后的出水進(jìn)入多級(jí)MBBR子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行COD濃度判斷；當(dāng)BOD/COD大于0.3時(shí)，進(jìn)入U(xiǎn)BF子模塊，經(jīng)厭氧處理后的出水進(jìn)入CASS工藝子模塊，經(jīng)處理后出水進(jìn)行TN濃度的判斷；

第五步：判斷COD濃度，當(dāng)COD濃度小于60mg/L時(shí)，判斷TP濃度；當(dāng)COD濃度大于60mg/L時(shí)，進(jìn)入CASS工藝子模塊，經(jīng)處理后出水進(jìn)行TN濃度的判斷；

第六步：判斷TN濃度，當(dāng)TN濃度小于20mg/L時(shí)，判斷TP濃度；當(dāng)TN濃度大于20mg/L時(shí)，進(jìn)入多級(jí)MBBR子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行COD濃度判斷；

第七步：判斷TP濃度，當(dāng)TP濃度小于1mg/L時(shí)，進(jìn)入濾布濾池子模塊，經(jīng)過濾后出水判斷SS；當(dāng)TP濃度大于1mg/L時(shí)，進(jìn)入微絮凝纖維過濾子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行色度判斷；

第八步：判斷SS濃度，當(dāng)SS濃度小于10mg/L時(shí)，進(jìn)行色度判斷；當(dāng)SS濃度大于10mg/L時(shí)，進(jìn)入微絮凝纖維過濾子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行色度判斷；

第九步：判斷色度，當(dāng)色度小于30時(shí)，進(jìn)入二氧化氯消毒子模塊；當(dāng)色度大于30時(shí)，進(jìn)入活性炭吸附子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)入二氧化氯消毒子模塊；

第十步：監(jiān)測(cè)出水值，當(dāng)當(dāng)COD＜50mg/L，SS＜5mg/L時(shí)，TN＜15mg/L，TP＜1mg/L時(shí)，滿足要求，結(jié)束程序；當(dāng)不滿上述要求時(shí)，返回第五步開始重新運(yùn)行。

所述一級(jí)物化模塊包括鐵碳微電解-芬頓催化氧化和淺層離子氣浮，微電解鐵炭體積比1:1，進(jìn)水pH為3.0～4.0，反應(yīng)時(shí)間120～180min，F(xiàn)enton試劑強(qiáng)化微電解工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、電沉積及共沉積作用于一體，實(shí)現(xiàn)大分子有機(jī)污染物的斷鏈，處理高鹽度、高COD及高色度餐廚垃圾濾出液；淺層離子氣浮進(jìn)水前分別投加PAC和PAM，投加比例(20～25):1，水力停留時(shí)間3-5min，池深不超過500～600mm。

所述二級(jí)物化模塊為臭氧氧化和氨吹脫，臭氧投加量28～55mg/L，臭氧反應(yīng)器停留時(shí)間12～16min；氨吹脫pH取9.8～11.2，氣水比(2500～3800)：1，水溫28±1℃。

所述生化模塊設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊包括水解酸化池和上流式污泥床過濾器，所述好氧子模塊包括多級(jí)懸浮填料生物床反應(yīng)器和循環(huán)活性污泥工藝反應(yīng)器。

所述深度處理模塊包括濾布濾池、微絮凝纖維過濾、反滲透、活性炭吸附和二氧化氯消毒子模塊，微絮凝纖維過濾濾速為20～40m/h，分別在進(jìn)水處5m和35m處投加PAC12mg/L和PAM1.5mg/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為：

1、適于高鹽、高COD、高色度且波動(dòng)大的小、快、散餐廚垃圾濾出液處理；

2、工藝組合集成化、智能化、模塊化程度高，有利于技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成設(shè)備，節(jié)省空間；

3、工藝成熟可靠，能夠同時(shí)處理油、氮、磷，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水可再生利用；

4、工藝流程簡(jiǎn)潔流暢、操作方便，有廣泛的推廣價(jià)值；

5、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用低。

6、所采用的微電解法+Fenton試劑強(qiáng)化工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、電沉積及共沉積等作用于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)大分子有機(jī)污染物的斷鏈，進(jìn)一步去除難降解有機(jī)物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接圖；

圖2是系統(tǒng)運(yùn)行程序的流程圖；

其中A、在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；B、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；C、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)1、鐵碳微電解罐；2、芬頓催化氧化罐；3、淺層離子氣浮子模塊；4、臭氧氧化塔；5、氨吹脫塔；6、UBF；7水解酸化池；8、MBBR；9、CASS；10、濾布濾池；11、微絮凝纖維過濾；12、活性炭吸附罐；13、二氧化氯消毒。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種餐廚垃圾濾出液的模塊化集成工藝方法，具體采用包括以下模塊：物化模塊、生化模塊和深度處理模塊；所述的物化模塊包括一級(jí)物化子模塊和二級(jí)物化子模塊，所述一級(jí)物化模塊包括鐵碳微電解-芬頓催化氧化和淺層離子氣浮，所述二級(jí)物化模塊包括臭氧氧化塔和氨氮吹脫塔；生化模塊包括厭氧子模塊和好氧子模塊，所述厭氧子模塊包括上流式污泥床過濾器(UBF) 和水解酸化，所述好氧子模塊包括多級(jí)懸浮填料生物床反應(yīng)器(MBBR)和循環(huán)活性污泥工藝反應(yīng)器(CASS)，所述的厭氧子模塊和好氧子模塊兩者串聯(lián)布置；所述的深度處理模塊包括濾布濾池、微絮凝纖維過濾、反滲透(RO)、活性炭吸附和二氧化氯消毒子模塊。

本系統(tǒng)可通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行檢測(cè)和處理，包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)處理程序和自動(dòng)控制系統(tǒng)。在進(jìn)水端設(shè)置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)來原水的水質(zhì)信息收集、分析，將結(jié)果輸出至自動(dòng)控制系統(tǒng)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)向個(gè)模塊或子模塊單元發(fā)出信號(hào)，以控制整體工藝的自動(dòng)化運(yùn)行。

所述一級(jí)物化模塊包括鐵碳微電解-芬頓催化氧化和淺層離子氣浮，微電解鐵炭體積比1:1，進(jìn)水pH為3.0～4.0，反應(yīng)時(shí)間120～180min，F(xiàn)enton試劑強(qiáng)化微電解工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、電沉積及共沉積等作用于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)大分子有機(jī)污染物的斷鏈，適合高鹽度、高COD及高色度餐廚垃圾濾出液處理；淺層離子氣浮進(jìn)水前分別投加PAC和PAM，投加比例(20～25):1，水力停留時(shí)間3-5min，池深不超過500～600mm。

所述二級(jí)物化模塊為臭氧氧化和氨吹脫，臭氧投加量28～55mg/L，臭氧反應(yīng)器停留時(shí)間12～16min；氨吹脫pH取9.8～11.2，氣水比(2500～3800)：1，水溫28±1℃。

所述生化模塊設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊包括水解酸化池和上流式污泥床過濾器(UBF)，所述好氧子模塊包括多級(jí)懸浮填料生物床反應(yīng)器(MBBR)和循環(huán)活性污泥工藝(CASS)。

所述深度處理模塊包括濾布濾池、微絮凝纖維過濾、反滲透(RO)、活性炭吸附和二氧化氯消毒子模塊，微絮凝纖維過濾濾速為20～40m/h，分別在進(jìn)水處5m和35m處投加PAC12mg/L和PAM1.5mg/L。

如圖2所示：一種餐廚垃圾濾出液的模塊化集成工藝方法，采用如下程序運(yùn) 行：

第一步：通過監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)進(jìn)水值，判斷動(dòng)植物油含量，當(dāng)動(dòng)植物油含量小于20mg/L時(shí)，判斷色度(稀釋倍數(shù)法)；當(dāng)動(dòng)植物油含量SS大于20mg/L時(shí)，進(jìn)入一級(jí)物化模塊的淺層離子氣浮子模塊，氣浮后的出水進(jìn)行色度(稀釋倍數(shù)法)的判斷。

第二步：判斷色度，當(dāng)色度(稀釋倍數(shù)法)小于100時(shí)，進(jìn)入二級(jí)物化模塊臭氧氧化塔子模塊，氧化后出水進(jìn)行氨氮濃度/總氮濃度(NH₃-N/TN)判斷；當(dāng)色度(稀釋倍數(shù)法)大于100時(shí)，進(jìn)入鐵碳微電解-芬頓催化氧化子模塊，經(jīng)氧化后的出水進(jìn)行NH₃-N/TN的判斷。

第三步：判斷NH₃-N/TN，當(dāng)NH₃-N/TN小于0.3時(shí)，判斷BOD/COD；當(dāng)NH₃-N/TN大于0.3時(shí)，進(jìn)入氨氮吹脫塔子模塊，經(jīng)吹脫后的出水進(jìn)行B/C的判斷。

第四步：判斷BOD/COD，當(dāng)BOD/COD小于0.3時(shí)，進(jìn)入水解酸化子模塊，經(jīng)酸化后的出水進(jìn)入多級(jí)MBBR子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行COD濃度判斷；當(dāng)BOD/COD大于0.3時(shí)，進(jìn)入U(xiǎn)BF子模塊，經(jīng)厭氧處理后的出水進(jìn)入CASS工藝子模塊，經(jīng)處理后出水進(jìn)行TN濃度的判斷。

第五步：判斷COD濃度，當(dāng)COD濃度小于60mg/L時(shí)，判斷TP濃度；當(dāng)COD濃度大于60mg/L時(shí)，進(jìn)入CASS工藝子模塊，經(jīng)處理后出水進(jìn)行TN濃度的判斷。

第六步：判斷TN濃度，當(dāng)TN濃度小于20mg/L時(shí)，判斷TP濃度；當(dāng)TN濃度大于20mg/L時(shí)，進(jìn)入多級(jí)MBBR子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行COD濃度判斷。

第七步：判斷TP濃度，當(dāng)TP濃度小于1mg/L時(shí)，進(jìn)入濾布濾池子模塊，經(jīng)過濾后出水判斷SS；當(dāng)TP濃度大于1mg/L時(shí)，進(jìn)入微絮凝纖維過濾子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行色度(稀釋倍數(shù)法)判斷。

第八步：判斷SS濃度，當(dāng)SS濃度小于10mg/L時(shí)，進(jìn)行色度(稀釋倍數(shù)法)判斷；當(dāng)SS濃度大于10mg/L時(shí)，進(jìn)入微絮凝纖維過濾子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)行色度(稀釋倍數(shù)法)判斷。

第九步：判斷色度(稀釋倍數(shù)法)，當(dāng)色度(稀釋倍數(shù)法)小于30時(shí)，進(jìn)入二氧化氯消毒子模塊；當(dāng)色度(稀釋倍數(shù)法)大于30時(shí)，進(jìn)入活性炭吸附子模塊，經(jīng)處理后的出水進(jìn)入二氧化氯消毒子模塊。

第十步：監(jiān)測(cè)出水值，當(dāng)COD＜50mg/L，SS＜5mg/L時(shí)，TN＜15mg/L，TP＜1mg/L時(shí)，滿足要求，結(jié)束程序；當(dāng)不滿上述要求時(shí)，返回第五步開始重新運(yùn)行。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。