垃圾压缩中转站废水处理装置及方法

1.本发明涉及到环境工程技术领域，具体涉及一种生活垃圾压缩中转站废水处理装置及方法。


背景技术：

2.在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中不可避免的会产生大量的的固体废物。截止2020年我国城市生活垃圾年清运量为2.35亿吨，人均垃圾产生量月0.8kg/(人
·
天)。生活垃圾目前通常经过源头分类、收集清运、中转压缩、运输、终端处理等环节最终进行卫生填埋或焚烧处理。垃圾的中转压缩通常在垃圾压缩中转站中进行，其主要目的是通过压缩提高垃圾的堆密度，减小垃圾体积，从而降低垃圾从中转站到垃圾终端处理设施之间的运输费用。垃圾中转生活垃圾由于环境中水分的混入以及本身组成中通常含量高达50％左右的高含水的厨余组分的存在，生活垃圾含水率随季节及组分的不同通常在40％～60％之间。在压缩过程中通常会有垃圾重量3％～5％的水分会被压缩出来。除垃圾压滤液外，压缩中转站的污水还包括进出车辆冲洗、地面污物冲洗、设备清洗等过程也会产生部分污水。生活垃圾压缩中转站产生的污水中主要污染物含量：cod在5000～50000mg/l、nh3-n《150mg/l、no3-n《10mg/l、tss 1000～5000mg/l。同时由于生活垃圾压缩作业的特点，存在排水集中、水中cod含量高、c/n比高、水质水量变化明显等特点。受限于收运半径，垃圾压缩中转站通常建设在离人员较为密集的区域不远的位置，由于场地限制及其他原因目前大部分的垃圾压缩中转站都没有足够的空闲场地配备占地较大的传统污水处理设施。目前生活垃圾压缩中转站产生的污水通常经过压缩站配备的沉渣池除去污水中的可沉淀物质后，少数垃圾压缩中转站将污水送至到污水处理集中处理，大部分站点将污水直接排放到了市政污水管网，但事实上根据gb/t 31962-2015的相关要求，排入城市污水官网的污水主要污染物通常需要达到cod《500mg/l、nh3-n《150mg/l、nh3-n《45mg/l、tn《70mg/l、tss《400mg/l。
3.专利文献cn202110485193.4公开了一种垃圾中转站污水处理装置及工艺，包括均质池、一体化隔油缺氧床、一体化厌氧床、一体化缺氧床、第一一体化好氧床、第二一体化好氧床、第三一体化好氧床、一体化产水池、紫外线消毒装置、污泥临时储存池和除臭装置。该方法采用活性污泥法及mbr的组合对中转站污水进行处理。专利文献cn202110557626.2公开了一种垃圾渗滤液处理系统及处理方法，该方法通过预处理、降浓、膜处理、反洗等过程采用物理的膜过滤法对压缩站污水进行处理。
4.但上述专利均未涉及如何压缩站污水的水质及排水特点，针对性的进行开发占地小、结构紧凑的垃圾压缩中转站废水处理装置及方法。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术所存在的至少一技术问题，本发明提供一种生活垃圾压缩中转站废水处理装置及方法
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.第一方面，本发明提供一种垃圾压缩中转站废水处理装置，包括依次相连的缓冲池、厌氧/缺氧床、好氧床以及沉淀床；所述厌氧/缺氧床、好氧床上部均设置有颗粒隔离装置，底部均设置有曝气装，在中部和底部之间填充有床料颗粒。
8.进一步地，在所述缓冲池和厌氧/缺氧床之间还设置有粗滤床。
9.在所述好氧床和沉淀床之间还设置有生物滤床。
10.进一步地，所述缓冲池容积为反应器日污水处理量的1～5倍。
11.进一步地，所述所述缓冲池容积为反应器日污水处理量的2～3倍。
12.进一步地，所述的厌氧/缺氧床及好氧床有效容积比在1:1～1:2之间；
13.所述的沉淀床有效容积与日污水处理量比值在1:0.5～1:2之间。
14.进一步地，所述的床料颗粒密度在0.95～1.05g/cm3之间，当量直径在0.5cm～5.0cm之间.
15.进一步地，所述的床料颗粒密度在0.96～1.00g/cm3之间，当量直径在1.0cm～2.5cm之间的多孔颗粒。
16.进一步地，所述所述的沉淀床有效容积与日污水处理量比值在1:0.5～1:2之间。
17.第二方面，本发明提供一种生活垃圾压缩中转站废水处理方法，所述方法基于上述的处理装置，其特征在于，所述方法包括：
18.垃圾压缩中转站产生的污水先进入缓冲池；缓冲池中的污水经过格栅除去块状垃圾及部分可沉淀杂质后依次进入厌氧/缺氧床、好氧床、沉淀床；厌氧/缺氧床及好氧床内的床料颗粒上通过焖爆及接种附着有固定化生物膜；床料颗粒在厌氧/缺氧床及好氧床底部通入的气体作用下处于流态化状态；好氧床到厌氧/缺氧床有硝化液回流。
19.进一步地，所述的厌氧/缺氧床溶解氧在0.1～1.0mg/l,进气量/日污水处理量在0.5～5.0m3.d-1
/m3.d-1
；
20.所述的好氧床溶解氧在1.0～5.0mg/l,进气量/日污水处理量在5.0～20.0m3.d-1
/m3.d-1
。
21.进一步地，所述的厌氧/缺氧床溶解氧在0.1～0.5mg/l,进气量/日污水处理量在0.8～2.0m3.d-1
/m3.d-1
，当上述两个参数不能同时满足时，优先满足进气量/日污水处理量在0.8～2.0m3.d-1
/m3.d-1
；
22.所述的好氧床溶解氧在2.0～4.0mg/l,进气量/日污水处理量在10.0～20.0m3.d-1
/m3.d-1
，当上述两个参数不能同时满足是优先满足好氧床溶解氧(do)在2.0～4.0mg/l
23.本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
24.发明适用于污染物浓度高、c/n比高、排放集中、污水总量小、污染物浓度变化明显的垃圾压缩中转站污水的达标处理。相较于现有技术本发明提供的装置及方法充分考虑了垃圾压缩中转站污水的特点，处理效率高、可较好的适应污染物负荷及水量的变化冲击，排放水质稳定、设备结构紧凑占地少。有助于解决目前垃圾压缩中转站污水处理的难题，实现污污水的稳定达标处理。
附图说明
25.图1为本发明实施例1提供的生活垃圾压缩中转站废水处理装置的组成示意图；
26.图2为本发明实施例2提供的生活垃圾压缩中转站废水处理装置的组成示意图；
27.图3为本发明实施例提供的生活垃圾压缩中转站废水处理装置的结构示意图；
28.图中：1、缓冲池；2、厌氧/缺氧床；3、好氧床；4、沉淀床；5、粗滤床；6、生物滤床。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
30.实施例1：
31.参阅图1和3所示，本实施例提供了一种生活垃圾压缩中转站废水处理装置，该装置包括缓冲池1、厌氧/缺氧床2、好氧床3、沉淀床4。
32.其中，该缓冲池1、厌氧/缺氧床2、好氧床3、沉淀床4依顺序依次相连。厌氧/缺氧床2、好氧床3上部设置有颗粒隔离装置；厌氧/缺氧床2、好氧床3底部均设置有曝气装置；厌氧/缺氧床3、好氧床3中填充有床料颗粒
33.上述的缓冲池容积可以为反应器日污水处理量的1～5倍。优选的所述的缓冲池容积为反应器日污水处理量的2～3倍。在一具体实施例中，该缓冲池2容积为反应器日污水处理量的2倍。由于垃圾压缩中转站污水具有排水集中、污染物浓度变化大的特点，根据压缩垃圾的不同，在一天内的不同时段或者不同作业日，垃圾压缩中转站的污水浓度都有所变化。通过缓冲池可以有效的平均一天内垃圾压缩站污水污染物浓度；同时垃圾压缩中转站污水日平均水质有可能会超过设计水质要求，以污水中污染物浓度超过设计值150％，每天反应器处理极限处理水量为设计水量的75％为例，当缓冲池容量为日储量2倍时，通过边处理边缓存可以保证上述情况持续7天内垃圾压缩站污水有地方存储，反应器出水水质达标。
34.上述的床料颗粒密度在0.95～1.05g/cm3之间，当量直径在0.5cm～5.0cm之间。优选地，所述的床料颗粒密度在0.96～1.00g/cm3之间，当量直径在1.0cm～2.5cm之间的多孔颗粒。在一具体实施例中，床料颗粒密度在0.96g/cm3之间，当量直径在1.0cm的多孔颗粒。选用表观密度接近水尤其是密度略低于水的床料颗粒，，当颗粒上附着好密度略高于水的生物膜后，挂膜表观密度接近1g/cm3可以利用较小的动力使颗粒处于流态化状态。采用较小当量直径的床料颗粒一方面可以减小床料的起始流化速度，在运行时是床料颗粒在床内处于较优的流态化状态，通过与运行条件相配合强化床内的传质混合并优化床内颗粒间的摩擦与碰撞，从而控制颗粒上的生物膜厚度，并优化颗粒上生物膜活性及膜内传质。同时可增加颗粒的比表面积，在单位床料颗粒上附着更多的生物膜。
35.在一具体实施例中，厌氧/缺氧床及好氧床有效容积比为1:2。垃圾压缩中转站污水c/n比通常在100附近，远高于生活污水的c/n。可根据压缩站污水nh
3-n含量和出水总氮含量要求，将厌氧/缺氧床及好氧床有效容积比在1:1～1:2之间调整。
36.相应地，本实施例还提供了一种生活垃圾压缩中转站废水处理方法，该方法包括：
37.垃圾压缩中转站产生的污水先进入缓冲池；缓冲池中的污水经过格栅除去大块垃圾及部分可沉淀杂质后依次进入厌氧/缺氧床、好氧床、沉淀床；厌氧/缺氧床及好氧床内的床料颗粒上通过焖爆及接种附着有固定化生物膜。床料颗粒在厌氧/缺氧床及好氧床底部通入的气体作用下处于流态化状态；好氧床到厌氧/缺氧床有硝化液回流。
38.厌氧/缺氧床溶解氧(do)在0.1～1.0mg/l,进气量/日污水处理量在0.5～5.0m3.d-1
/m3.d-1
。优选的所述的厌氧/缺氧床溶解氧(do)在0.1～0.5mg/l,进气量/日污水处理量在0.8～2.0m3.d-1
/m3.d-1
，当上述两个参数不能同时满足是优先满足进气量/日污水处理量在
0.8～2.0m3.d-1
/m3.d-1
。在一具体实施例中，厌氧/缺氧床溶解氧(do)在1.0mg/l,进气量/日污水处理量在1.0～2.0m3.d-1
/m3.d-1
。当上述两个参数不能同时满足是优先满足进气量/日污水处理量在1.0～2.0m3.d-1
/m3.d-1
。垃圾压缩站污水cod通常在5000～50000mg/l之间，nh
3-n《150mg/l，当进气量/日污水处理量在0.8～2.0m3.d-1
/m3.d-1
时，溶解到污水中的氧很快被完全消耗，厌氧/缺氧床溶解氧通常可保持在0.5mg/l。同时由于生物膜氧传递梯度的存在，在生物膜内部会形成厌氧层，当厌氧/缺氧床溶解氧小于1.0mg/l时，厌氧/缺氧床内的仍然能维持较好的反硝化效果。
39.好氧床溶解氧(do)在1.0～5.0mg/l,进气量/日污水处理量在5.0～20.0m3.d-1
/m3.d-1
。优选的所述的好氧床溶解氧(do)在2.0～4.0mg/l,进气量/日污水处理量在10.0～20.0m3.d-1
/m3.d-1
，当上述两个参数不能同时满足是优先满足好氧床溶解氧(do)在2.0～4.0mg/l。在一具体实施例中，好氧床溶解氧(do)在3.0～4.0mg/l,进气量/日污水处理量在5.0～12.0m3.d-1
/m3.d-1
。当上述两个参数不能同时满足是优先满足好氧床溶解氧(do)在3.0～4.0mg/l。
[0040][0041]
上表给出了采用本专利的装置及方法处理垃圾压缩中转站污水在几次(不同日)的测试中，进水中污染物tcod在5760～8220mg/l，nh
3-n在49～104mg/l之间变化，污水中污染物浓度在不同日的变化比较明显。出水中污染物tcod在197～287，tn在21～32.6之间变化，出水水质可以稳定达到gb/t 31962-2015的相关要求。
[0042]
通过选择合适密度及粒径的床料颗粒使挂膜后颗粒密度接近1.0，在厌氧/缺氧床内较低的进气扰动下，床料颗粒就可以实现理想的流化状态。进而通过气泡的剪切及床料颗粒间的碰撞和摩擦将床料颗粒上的生物膜控制适当的厚度。在好氧床相对较大进气扰动下，床料颗粒就可以实现理想的流化状态，由于气泡的剪切及床料颗粒间的碰撞和摩擦将床料颗粒上的生物膜会处于膜量相对较少、活性较高的状态，同时由于床料为多孔颗粒，孔道内部会保持足够的膜量来保证好氧区的污染物处理效果。
[0043]
实施例2：
[0044]
参考实施实例1，不同之处在于：如图2所示缓冲池1、厌氧/缺氧床2之间设置粗滤床5。好氧床3及沉淀床4之间设置生物滤床6。当污水中杂质较多、污染物浓度较大是可在缓冲池1、厌氧/缺氧床2之间设置粗滤床5进一步除去污水中的不溶性杂质。同时当在好氧床3及沉淀床4之间设置生物滤床6，可以在进入沉淀床前初步滤除部分的可沉淀污泥及固体杂质，同时进一步生化脱除污水中的污染物，确保污水持续稳定达标。
[0045]
沉淀床4有效容积与日污水处理量比值在1:0.5。
[0046] tssvsstcodscodnh4no
3 mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l进水1409.51004.3121609230.098.01.3生物滤床1533.61281.6518.0437.041.21.4出水282.0207.5256.0193.038.81.1
[0047]
上表给出了采用实施实例2的装置及方法处理垃圾压缩站污水是的水质情况。当进水污染物浓度较高时，生物滤床可以进一步脱除水中的污染物，同时对tss也有一定的脱除效果，即使采用较小的沉淀床出水水质仍可到达gb/t 31962-2015的相关要求
[0048]
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。