高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，具体涉及高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统及处理方法，该一体化处理系统包括依次连接的调节池、恒温厌氧反应装置、常温厌氧池和多段式分级好氧装置以及用于控制中恒温厌氧反应装置温度的太阳能温控系统，还包括用于对微生物进行强化培养的微生物强化装置，微生物强化装置通过旁路进料管与中恒温厌氧反应装置连接。与现有技术相比，本发明专利技术利用微生物强化装置对微生物进行强化培养，然后进入中恒温厌氧反应装置进行厌氧反应，并控制厌氧反应在35～37℃的中恒温，从而有效避免厌氧处理过程出现阶段酸化的问题；整个一体化处理系统使有机污染物转化率得到显著提高，大大缩短了废水处理周期，而且整个系统运行稳定。

Integrated treatment system and treatment method for high concentration organic waste water and solid waste

【技术实现步骤摘要】
高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统及处理方法
本专利技术涉及废水处理
，具体涉及高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统及处理方法。
技术介绍
高浓度有机废水的主要特点是有机物浓度高、成分复杂、色度高、有异味，如果直接排放，进入受纳水体，将导致水体缺氧，水生物死亡，对环境造成严重污染。随着国内人口不断增长，大量富含有机物的生活废水和部分工业废水排入河流、湖泊，导致水体含氧量大幅下降，造成了河流、湖泊普遍呈现有机污染严重。且由于长期不加治理，大量的污染物沉积在河流、湖泊底部，导致河流、湖泊底泥淤积。底泥中的还原性物质产生大量的化学耗氧使河流、湖泊底泥形成厌氧环境，在厌氧微生物作用下逐步腐化，变黑、发臭。当前全国重点流域地表水有机污染普遍，特别是流经城市的河段有机污染较严重，多数城市地下水也受到了一定程度的点状或面状污染。目前，高浓度有机废水的处理方式主要采用厌氧和好氧相结合的生物处理技术。但传统厌氧消化工程投资大、操作管理严格、运行维护费用高，而且在实际运行中存在一些安全隐患，这些不足大大限制了厌氧消化工艺在我国污泥处置中的推广普及。现有技术中，厌氧反应系统主要存在以下问题：1)中恒温厌氧反应装置内的温度分布不均匀，发酵温度难以稳定地控制，使得厌氧反应效率低；2)厌氧菌的生长繁殖速度较慢，不仅使得系统启动周期较长，还会导致局部产酸菌过多、pH下降而影响甲烷菌群、乙酸菌群生长，从而破坏厌氧三阶段连续反应的进程，例如导致乙酸积累少，出现厌氧反应过程中的阶段酸化问题，故需要向厌氧反应器投加石灰等化学药剂。以上问题导致目前的高浓度有机废水的厌氧反应效果差，有机污染物转化率低，厌氧反应系统难以真正运行；另一方面，现有技术采用的好氧处理方式存在以下问题是：(1)常规的好氧工艺是直接作用在填料上，而且长时间的好氧曝气会导致好氧微生物在系统内产生过曝，产生内源呼吸，微生物甚至面临解体的危险；(2)在废水处理过程中，采用一级好氧池，但当污染物浓度较高时，全部废水进入好氧池，对于单级的好氧池来说，微生物更趋向于适应高浓度污染物的废水优势生长，针对低浓度的污染物的微生物群落生长受到抑制，导致废水处理效率不理想；(3)虽然当前也有人提出微污泥处理方法，但是处理能力有限。在常规的好氧处理工艺中，污泥产率系数大约为0.3kgVSS/kgBOD，并且活性污泥法中剩余污泥的排放以及常规生物膜法中生物膜的脱落、更替，都会有大量的剩余污泥产生。
技术实现思路
针对现有技术存在上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种恒温控制、有机污染物转化率高并且周期短、运行稳定的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统及处理方法。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：提供高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，包括依次连接的调节池、中恒温厌氧反应装置、常温厌氧池、多段式分级好氧装置以及用于控制中恒温厌氧反应装置温度的太阳能温控系统，还包括用于对微生物进行强化培养的微生物强化装置，所述微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与所述中恒温厌氧反应装置连接。其中，所述微生物强化装置包括微生物反应器、与所述微生物反应器连通的用于存储专用培养基的培养基投料罐和用于存储功能菌剂的功能菌剂投料罐；所述中恒温厌氧反应装置包括厌氧反应器、设置于厌氧反应器的污水循环泵和布水器，所述污水循环泵的输出端通过出水管与所述布水器的进水口连通；所述微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与所述厌氧反应器连通。其中，所述太阳能温控系统包括太阳能集热装置、热水储存箱、热水循环泵、设置于厌氧反应器内壁的加热管、温度传感器以及控制器，控制器分别与温度传感器和热水循环泵电连接；所述加热管的一端与所述热水循环泵的出水口连接，所述加热管的另一端与所述太阳能集热装置的进水口连接，所述太阳能集热装置的出水口与所述热水储存箱的进水口连通，所述热水储存箱的出水口与所述热水循环泵的进水口连通，所述热水循环泵与所述控制器电连接。其中，所述厌氧反应器和微生物反应器内均设置有多个生物接触反应单元，每个生物接触反应单元包括若干个生物膜填料组件。其中，所述生物膜填料组件包括空心球体、固定于所述空心球体中心的柔性填料、固定于所述空心球体内壁的多个叶片以及贯穿所述空心球体和所述柔性填料的中心的中轴管；所述空心球体的外壁开设有若干个槽孔以使所述外壁形成多个曲面交错相连的镂空状曲面结构，所述多个叶片沿所述空心球体的圆周分布设置，每个叶片设置有凹槽。其中，所述空心球体为聚丙烯材料注塑一体成型的空心球体，所述柔性填料为纤维材质的球形填料。其中，所述厌氧反应器的顶部设置有集气罩，所述集气罩的出气口连接沼气净化装置。其中，所述多段式分级好氧装置包括逐级依次设置的多个好氧池，相邻好氧池之间通过溢流管连通，每个好氧池设置有曝气装置和填料。本专利技术还提供高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理方法，包括以下步骤：(a)调节池内的高浓度有机废水或泥浆分别输送至微生物强化装置和中恒温厌氧反应装置；同时，复合微生物菌种与生物酶制剂组成的功能菌剂和专用培养基按一定比例投料至微生物强化装置，控制微生物强化装置在反应温度为35～37℃、溶解氧<0.2mg/L的条件下，对微生物进行强化培养，使微生物快速繁殖；(b)将高浓度有机废水或泥浆与微生物强化装置内的混合液按一定比例输送至厌氧反应器，并控制厌氧反应器在35～37℃的中恒温下进行厌氧处理；厌氧反应器每完成一次进料，同时关闭微生物强化装置和厌氧反应器的进料口，停止进料，待厌氧反应器内的混合物料完成厌氧处理后，卸料，然后再重复步骤a和b，进行下一批次的处理；(c)中恒温厌氧反应装置每处理完一批混合物料所产生的沼液卸料至常温厌氧池，在常温下继续厌氧反应一段时间后，再输送至多段式分级好氧装置进行连续多级的接触氧化处理。其中，步骤a中，所述复合微生物菌种的添加总量以高浓度有机废水或泥浆含COD为104mg/L计，所述功能菌剂的投加量占高浓度有机废水或泥浆进料量的体积百分比为0.1％～0.2％，所述功能菌剂和专用培养基的投加量的体积比为1:10～20；所述复合微生物菌种包括地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、蛭弧菌、巨大芽孢杆菌、放线曲霉和嗜酸乳杆菌，所述生物酶制剂包括甲烷单加氧酶、氨单加氧酶、卤素水解酶和烷基单加氧酶，所述地衣芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌：迟缓芽孢杆菌：蛭弧菌：巨大芽孢杆菌：放线曲霉：嗜酸乳杆菌：甲烷单加氧酶：氨单加氧酶：卤素水解酶：烷基单加氧酶的质量比为1～2:1～2:3～4:1～2:2.5～4:1～2.5:1～2:1～2.5:2～3:2～3:2.5～4；步骤b中，高浓度有机废水或泥浆与微生物强化装置内的混合液的体积比1～2:8～9；所述高浓度有机废水的含水率为92～95％。本专利技术的有益效果：本专利技术的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，包括依次连接的调节池、恒温厌氧反应装置、常温厌氧池和多段式分级好氧装置以及用于控制中恒温厌氧反应装置温度的太阳能温控系统，还包括用于对微生物进行强化培养的微生物强化装置，微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与中恒温厌氧反应装置连接；其处理方法包括步骤a、调节池内的高浓度有机废水或泥浆分别输送至微生物强化装置和中恒温厌氧反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：包括依次连接的调节池、中恒温厌氧反应装置、常温厌氧池、多段式分级好氧装置以及用于控制中恒温厌氧反应装置温度的太阳能温控系统，还包括用于对微生物进行强化培养的微生物强化装置，所述微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与所述中恒温厌氧反应装置连接。

【技术特征摘要】
1.高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：包括依次连接的调节池、中恒温厌氧反应装置、常温厌氧池、多段式分级好氧装置以及用于控制中恒温厌氧反应装置温度的太阳能温控系统，还包括用于对微生物进行强化培养的微生物强化装置，所述微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与所述中恒温厌氧反应装置连接。2.根据权利要求1所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：所述微生物强化装置包括微生物反应器、与所述微生物反应器连通的用于存储专用培养基的培养基投料罐和用于存储功能菌剂的功能菌剂投料罐；所述中恒温厌氧反应装置包括厌氧反应器、设置于厌氧反应器的污水循环泵和布水器，所述污水循环泵的输出端通过出水管与所述布水器的进水口连通；所述微生物强化装置的出料口通过旁路进料管与所述厌氧反应器连通。3.根据权利要求2所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：所述太阳能温控系统包括太阳能集热装置、热水储存箱、热水循环泵、设置于厌氧反应器内壁的加热管、温度传感器以及控制器，控制器分别与温度传感器和热水循环泵电连接；所述加热管的一端与所述热水循环泵的出水口连接，所述加热管的另一端与所述太阳能集热装置的进水口连接，所述太阳能集热装置的出水口与所述热水储存箱的进水口连通，所述热水储存箱的出水口与所述热水循环泵的进水口连通，所述热水循环泵与所述控制器电连接。4.根据权利要求2所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：所述厌氧反应器和微生物反应器内均设置有多个生物接触反应单元，每个生物接触反应单元包括若干个生物膜填料组件。5.根据权利要求4所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：所述生物膜填料组件包括空心球体、固定于所述空心球体中心的柔性填料、固定于所述空心球体内壁的多个叶片以及贯穿所述空心球体和所述柔性填料的中心的中轴管；所述空心球体的外壁开设有若干个槽孔以使所述外壁形成多个曲面交错相连的镂空状曲面结构，所述多个叶片沿所述空心球体的圆周分布设置，每个叶片设置有凹槽。6.根据权利要求5所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统，其特征在于：所述空心球体为聚丙烯材料注塑一体成型的空心球体，所述柔性填料为纤维材质的球形填料。7.根据权利要求2所述的高浓度有机废水及固体废弃物的一体化处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小勇，袁丁，蒋铭明，张俊涛，李媛，林蓝，
申请(专利权)人：广州市普淳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44