一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统及方法，所述处理系统包括依次连接的臭氧/活性炭接触氧化装置、压滤装置、MBR膜生物反应装置、DSA电催化氧化还原装置，臭氧/活性炭接触氧化装置的出水通入压滤装置，经压滤装置压滤后清液进MBR膜生物反应装置，臭氧废气经臭氧/活性炭接触氧化装置的顶端收集装置收集，经催化转化为氧气后用于MBR膜生物反应装置曝气；MBR膜生物反应装置出水经抽吸泵泵入DSA电催化氧化还原装置。本发明专利技术能够实现对COD、氨氮、总氮、总磷的同时去除，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、处理效率高、处理效果好等优点，能够实现对膜滤浓缩液的有效处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统及方法


[0001]本专利技术属于高浓度有机废水处理
，涉及一种结合高级氧化和生化法处理餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的系统及方法。

技术介绍

[0002]餐厨垃圾沼液是餐厨垃圾水解液经过产甲烷阶段将其中有机碳转化成甲烷的产物。目前处理餐厨垃圾沼液的工艺一般为气浮除油
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絮凝沉淀
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多级A/O+超滤
→
纳滤，达标处理对于纳滤工艺的依赖程度较高，造成纳滤环节产生的占进水量20～30％体积的浓缩液难以处理。纳滤浓缩液的成分复杂，盐分含量高，且经过多级A/O处理后其中的有机物通常难以生物降解，BOD5/COD﹤0.1，总氮中硝态氮占比较高，COD和总氮往往是浓缩液处理达标排放的难点和关键点。
[0003]目前，纳滤浓缩液的处理方法主要有吸附法、物料膜系统、膜蒸馏、蒸发以及高级氧化。物料膜系统、膜蒸馏和蒸发只能将浓缩液进一步减量，不能实现全量化处理。相比之下，高级氧化工艺是一种较好的选择，能够将难降解有机物彻底矿化，从而高效脱除COD。然而，将难降解有机物矿化的做法并不经济，基于高级氧化提高可生化性的特点将其与生化法进行组合，可以兼顾高效性和经济性。同时，一般的高级氧化工艺难以实现总氮的高效脱除，将高级氧化作为预处理与生化组合后，因碳氮比失调或难以控制也会导致体系的脱氮效率低，出水难以达标。因此，建立一种流程简单、操控方便、适用范围广的同步脱氮除碳的处理方法，对于实现对膜滤浓缩液的全量化高效处理具有十分重要的意义。
专利技术内容
[0004]针对上述技术难题，本专利技术提供了一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统及方法，能够实现对COD、氨氮、总氮、总磷的同时去除，去除率分别可达94％、70％、99％和88％，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、处理效率高、处理效果好等优点，能够实现对膜滤浓缩液的有效处理，使其达到广东省《水污染物排放限值》(DB44
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26/2001)第二时段二级排放标准。同时，本专利技术提供的利用化学氧化预处理
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生物处理
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电催化氧化还原强化处理膜浓缩液的系统占地面积小，自动化程度高，便于操控，处理效果稳定可靠。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，包括依次连接的臭氧/活性炭接触氧化装置、压滤装置、MBR膜生物反应装置、DSA电催化氧化还原装置，其中：
[0007]所述臭氧/活性炭接触氧化装置的底部设有曝气盘，曝气盘与臭氧发生器相连，臭氧/活性炭接触氧化装置的顶端设置有臭氧收集装置，臭氧收集装置与MBR膜生物反应装置的曝气管连接，臭氧废气经臭氧/活性炭接触氧化装置顶端的臭氧收集装置收集，经催化转化为氧气后用于MBR膜生物反应装置曝气，臭氧/活性炭接触氧化装置的出水通入压滤装置，经压滤装置压滤后清液进MBR膜生物反应装置；
[0008]所述MBR膜生物反应装置包括生物反应池、MBR膜组件和曝气管，生物反应池的底
部设置有曝气管，曝气管的上方设置有MBR膜组件，MBR膜生物反应装置出水经抽吸泵泵入DSA电催化氧化还原装置；
[0009]所述DSA电催化氧化还原装置的内部设有若干个等间距交错排列的阴极板和覆有DSA涂层的阳极板。
[0010]一种利用上述处理系统进行餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液处理的方法，包括如下步骤：
[0011]步骤(1)臭氧/活性炭接触氧化：
[0012]餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液泵入臭氧/活性炭接触氧化装置，以臭氧作为氧化剂，活性炭作为催化剂，进行气液固三相接触氧化反应，反应后出水通入压滤装置，经压滤装置压滤后清液进入MBR膜生物反应装置，臭氧废气经臭氧/活性炭接触氧化装置的顶端收集装置收集，经催化转化为氧气后用于MBR膜生物反应装置曝气，其中：臭氧的通入量为0.5～1g/L餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液，活性炭的施加量为2～5g/L浓缩液，气体流量为2～4L/min，水力停留时间为0.5～2h；
[0013]步骤(2)MBR膜生物反应：
[0014]臭氧/活性炭接触氧化装置压滤出水通入MBR膜生物反应装置进行生物处理，进水后经过设定的停留时间后，开启抽吸泵MBR膜组件抽吸产水，同时开启曝气管进行曝气，其中：MBR膜生物反应装置采用SBR的方式进出水，MBR膜生物反应装置内接种有原沼液处理系统缺氧池的活性污泥，活性污泥接种浓度为3000mg/L，水力停留时间最少为24h；
[0015]步骤(3)DSA电催化氧化还原：
[0016]MBR膜生物反应装置出水通入DSA电催化氧化还原装置进行同步COD氧化降解和硝酸盐还原脱除，其中：水力停留时间为4～6h，电流密度为11～16mA/cm2。
[0017]相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：
[0018]1)采用臭氧/活性炭协同的方式进行预处理，能够有效提高纳滤浓缩液有机物可生化性，同时实现COD的去除，无需调节pH，为后续MBR生化环节创造了良好的运行环境。粉末活性炭作为催化剂，避免了常规活性炭滤床在处理纳滤浓缩液时易超负荷吸附，需不断再生的问题，同时增大了接触面积，效率更高。
[0019]2)MBR膜生物反应器具有有效的污泥截留作用，能够提供较高的活性污泥浓度，从而提高反硝化效率。采用间歇式曝气的方式曝气，能够保证整个池容的反硝化缺氧环境，同时便于通过流速调节膜上的剪切力，减少膜污染。采用SBR的运行方式，能够在大大减少占地面积的同时，保证停留时间和处理效果。
[0020]3)经高级氧化预处理后，MBR工段进水常常无法满足有效脱氮所需的碳氮比，出水难以稳定达标，需额外添加碳源且因水质波动无法确定投加量。本专利技术采用同步电催化氧化还原反应器对纳滤浓缩液进行强化处理，能够同时去除纳滤浓缩液中的色度、COD、氨氮、总氮、氯化物、重金属，便于通过控制电流密度和处理时间使出水实现稳定达标排放，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、处理效率高、处理效果好等优点。
附图说明
[0021]图1为餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的达标处理流程及系统，图中，1)进水泵；2)臭氧/活性炭接触氧化装置；3)曝气盘；4)臭氧发生器；5)压滤装置；6)MBR膜生物反应装置；7)MBR
膜组件；8)曝气管；9)抽吸泵；10)DSA电催化氧化还原装置；11)稳压电源；12)阳极板；13)阴极板；14)循环泵；
[0022]图2为DSA电催化氧化还原反应工艺段的工况优选正交实验结果。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。
[0024]本专利技术提供了一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，如图1所示，所述处理系统包括依次连接的臭氧/活性炭接触氧化装置2、压滤装置5、MBR膜生物反应装置6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，其特征在于所述处理系统包括依次连接的臭氧/活性炭接触氧化装置、压滤装置、MBR膜生物反应装置、DSA电催化氧化还原装置，其中：所述臭氧/活性炭接触氧化装置的底部设有曝气盘，曝气盘与臭氧发生器相连，臭氧/活性炭接触氧化装置的出水通入压滤装置，经压滤装置压滤后清液进MBR膜生物反应装置；所述MBR膜生物反应装置包括生物反应池、MBR膜组件和曝气管，生物反应池的底部设置有曝气管，曝气管的上方设置有MBR膜组件，MBR膜生物反应装置出水泵入DSA电催化氧化还原装置；所述DSA电催化氧化还原装置的内部设有若干个等间距交错排列的阴极板和阳极板。2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，其特征在于所述臭氧/活性炭接触氧化装置的顶端设置有臭氧收集装置，臭氧收集装置与MBR膜生物反应装置的曝气管连接，臭氧废气经臭氧/活性炭接触氧化装置顶端的臭氧收集装置收集，经催化转化为氧气后用于MBR膜生物反应装置曝气。3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，其特征在于所述MBR膜组件选用中空纤维膜组件或平板膜组件，材质选用PVDF或PTFE。4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，其特征在于所述阳极板和阴极板平行正对布置，且阳极板和阴极板之间通过隔板隔开，隔板的表面布有均匀孔洞。5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液的处理系统，其特征在于所述阳极板的表面涂覆有DSA涂层，选用钛网或钛板做基材，基材表面涂覆有阳极活性材料钌、铱、钽的氧化物中的至少一种；阴极板为钛网或钛板。6.一种利用权利要求1
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5任一项所述处理系统进行餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液处理的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤(1)臭氧/活性炭接触氧化：餐厨垃圾沼液纳滤浓缩液泵入臭氧/活性炭接触氧化装置，以臭氧作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，孟庆杰，钟育霞，陈俊，康旭，聂凌峰，张佳宝，王雁梅，
申请(专利权)人：深圳市深水水务咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：