[發明專利]一種垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的處理方法

有效

• 申請號: 202011243244.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112811590B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 吳莉娜;蘇德欣;李進
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/10;C02F3/00;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的處理方法屬于高濃度氨氮廢水處理的技術領域。本發明設有原水水箱、內循環厭氧反應器(IC)、曝氣生物濾池(BAF)、中間水箱、三維厭氧氨氧化耦合自養反硝化生物膜電極反應器(3D(An/Df)BER)，在IC中設有內循環裝置和三相分離裝置，在BAF中設有曝氣裝置和反沖洗裝置并裝有輕質生物載體陶粒填料，在3D(An/Df)BER中安裝有材質為碳棒的陽極、材質為碳纖維氈的陰極和顆粒活性炭第三電極。通過在IC中實現高負荷有機物厭氧消化，在BAF中實現半短程硝化脫氨，在3D(An/Df)BER中實現厭氧氨氧化、自養反硝化和電氧化反應，繼而實現垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液自養深度脫氮除碳。

技術領域

本發明是一種處理垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的方法，屬于含有高濃度有機物、高濃度氨氮廢水處理的技術領域。本發明設有原水水箱、內循環厭氧反應器(IC)、曝氣生物濾池(BAF)、中間水箱、三維厭氧氨氧化耦合自養反硝化生物膜電極反應器(3D(An/Df)BER)，在IC中設有內循環裝置和三相分離裝置，在BAF中設有曝氣裝置和反沖洗裝置并裝有輕質生物載體陶粒填料，在3D(An/Df)BER中安裝有材質為高純碳棒的陽極、材質為碳纖維氈的陰極和顆粒活性炭第三電極。通過在IC中實現高濃度有機物厭氧消化，在BAF中實現半短程硝化脫氨，在3D(An/Df)BER中實現厭氧氨氧化、自養反硝化和電氧化反應，繼而實現垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液自養深度脫氮除碳。本發明適用于垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的深度脫氮除碳的處理，減少曝氣量，不外加外碳源，通過半短程硝化、厭氧氨氧化、自養反硝化實現垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的氨氮和總氮的深度脫除；通過厭氧消化和電氧化去除垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液中的有機物，實現深度除碳。

背景技術

2019年，隨著上海開始普遍推行強制垃圾分類，垃圾強制分類迎來“春天”。在垃圾分類中，廚余垃圾(也稱為濕垃圾)是一個重要組成部分，而廚余垃圾滲瀝液的處理達標排放成為一個新問題。垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝是一類非常難處理的污水，它含有較高濃度的氨氮和有機物。目前，垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液可采用與城市污水合并處理、生物處理法、物化處理、蒸發處理等，其中：城市污水合并處理將會增加城市污水處理系統的污染物負荷，降低出水水質；物化處理投資巨大，且會新增污染物；蒸發處理設備精密，要消耗大量的能源，還會導致鹽富集、結垢等一系列隱患。所以，垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液多采用生物處理法。

由于垃圾分類回收后廚余垃圾滲瀝液的污染物特性，在生物處理法中多采用厭氧-好氧組合工藝，常用的工藝為UASB-A/O-SBR。在UASB脫碳過程中，為防止升流速度太大使懸浮固體大量流失，反應器的進水容積負荷率一般限制在5～8kgCOD/(m³·d)，所以需要多級UASB串聯，并且需要二沉池產水回流來稀釋進水。

與UASB相比，IC反應器具有運行穩定、抗沖擊負荷效果好、容積負荷高、占地面積小等優點。在處理低濃度廢水時，反應器的進水容積負荷率可達到20～24kgCOD/(m³·d)，處理高濃度有機廢水時，進水容積負荷率可達到35～50kgCOD/(m³·d)。

傳統的生物脫氮過程通常是在充足溶解氧條件下，氨氮通過硝化作用轉化為硝態氮；在缺氧條件下，將硝態氮轉化為氮氣；氮氣逸散到大氣中，從而實現污水脫氮。由于厭氧消化去除有機物使得碳氮比降低(不到2)，所以傳統工藝在脫氮過程中常常存在碳源不足、需投加大量無機碳源，進而導致成本高和脫氮效果不好的問題，非常不利于生物脫氮。短程硝化是在較少溶解氧條件下，氨氮轉化為亞硝態氮；在缺氧條件下，亞硝態氮反硝化為氮氣，從而實現脫氮。所以與傳統的生物脫氮過程相比，短程硝化節省40％的碳源和25％的曝氣量。厭氧氨氧化(ANAMMOX)脫氮技術是在缺氧條件下，首先通過半短程硝化，使部分氨氮轉化為亞硝態氮，之后氨氮和亞硝態氮發生反應生成氮氣。這一過程與傳統脫氮技術相比，不需外加碳源的同時節省了62.5％的曝氣量，細胞產率低，污泥產量只有傳統脫氮工藝的15％。對于厭氧消化出水這種C/N低的污水，若能不加或少加碳源則會大大的降低處理成本。