公布日：2022.01.18

申請日：2021.11.08

分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/06(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，包括多模式生化處理裝置、混凝沉淀裝置及電催化反應裝置。多模式生化處理裝置用以去除廢水中的COD、BOD、TN、NH3‑N及TP�；炷�沉淀裝置用于對多模式生化處理裝置的出水進行物理沉淀和混凝沉淀，使物理沉淀出的污泥部分返回至多模式生化處理裝置，而上層液添加混凝劑后再進行混凝沉淀，以進一步去除廢水中的SS、TP、COD、膠體類污染物及色度。電催化反應裝置用以進一步降低廢水中的COD、BOD5、NH3‑N等污染物，并破壞廢水中的有色基團。本發(fā)明餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，污染物均可穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》“一級標準”的要求，且不存在現(xiàn)有“反滲透膜過濾裝置”而存在的濃縮液需另行進行復雜處理過程的技術問題。

權利要求書

1.一種餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：沿廢水流動方向依次設置且連通的多模式生化處理裝置(2)、混凝沉淀裝置(8)及電催化反應裝置(4)；所述多模式生化處理裝置(2)用于對進入的廢水進行生化處理，以去除廢水中的COD、BOD、TN、NH3-N及TP；所述混凝沉淀裝置(8)的進水口與所述多模式生化處理裝置(2)的出水口連通，用于對所述多模式生化處理裝置(2)的出水依次進行物理沉淀和混凝沉淀，使物理沉淀出的污泥部分返回至所述多模式生化處理裝置(2)，而物理沉淀出的上層液添加混凝劑后再進行混凝沉淀，且混凝沉淀后的上層液再進入所述電催化反應裝置(3)，以進一步去除廢水中的SS、TP、COD、膠體類污染物及色度；所述電催化反應裝置(3)用于對經(jīng)混凝沉淀后的廢水再進行電催化反應，以進一步降低廢水中的COD、BOD5、NH3-N，并破壞廢水中的有色基團。

2.根據(jù)權利要求1所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多模式生化處理裝置(2)包括用于提供廢水生化反應場所的反應筒(21)，所述反應筒(21)的上端連接有用于送入待反應廢水的第一進水管(22)，及用于將反應后的廢水向外排出的第一出水管(23)，所述第一進水管(22)連通外部的進水管及所述混凝沉淀裝置(8)的排泥口，所述第一出水管(23)連通所述混凝沉淀裝置(8)的進水口；所述反應筒(21)的下端設有沿其周向依次間隔設置的多組循環(huán)曝氣裝置，多組所述循環(huán)曝氣裝置配合作用，使所述反應筒(21)內(nèi)廢水和活性污泥組成的泥水混合液形成沿周向間歇或連續(xù)循環(huán)的循環(huán)流，和/或使泥水混合液與空氣混合后形成沿四周點狀曝氣的點狀曝氣混合流，進而使所述反應筒(21)內(nèi)形成好氧環(huán)境、或缺氧 厭氧環(huán)境、或同步硝化反硝化環(huán)境。

3.根據(jù)權利要求2所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)曝氣裝置包括用于提供流動動力的循環(huán)泵(24)、用于使泥水混合液沿周向間歇或連續(xù)循環(huán)流動的循環(huán)流組件(25)、用于使泥水混合液與空氣混合后向四周點狀曝氣射流的曝氣射流組件(26)；所述循環(huán)泵(24)位于所述反應筒(21)外，且連接于所述循環(huán)流組件(25)中；所述循環(huán)流組件(25)的進流端穿過所述反應筒(21)側(cè)壁后伸入所述反應筒(21)，其相對的出流端穿過所述反應筒(21)的側(cè)壁后朝中心延伸；所述曝氣射流組件(26)的進流端與所述循環(huán)流組件(25)的出流段連通，其相對的出流端穿過所述反應筒(21)的側(cè)壁后朝內(nèi)延伸。

4.根據(jù)權利要求1所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述混凝沉淀裝置(8)包括用于使廢水進行物理沉淀的物理沉淀池(81)、用于使添加混凝劑后的廢水進行混凝沉淀的混凝沉淀池(82)、用于存儲沉淀出的污泥的貯泥池(83)、用于泵送污泥的污泥泵(84)；所述物理沉淀池(81)的進水口連通所述多模式生化處理裝置(2)的出水口，所述物理沉淀池(81)的排泥口分別連通所述多模式生化處理裝置(2)的進水口和所述貯泥池(83)，且所述污泥泵(84)連接于所述物理沉淀池(81)與所述多模式生化處理裝置(2)連通的管路中，所述物理沉淀池(81)的出水口連通所述混凝沉淀池(82)的進水口；所述混凝沉淀池(82)內(nèi)設有攪拌機構(gòu)(85)，所述混凝沉淀池(82)的排泥口連通所述貯泥池(83)，所述混凝沉淀池(82)的出水口連通所述電催化反應裝置(3)的進水口。

5.根據(jù)權利要求4所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述混凝沉淀池(82)的內(nèi)腔通過隔板分隔為上端連通的混凝區(qū)(821)和沉淀區(qū)(822)；所述混凝區(qū)(821)的進水口連通所述物理沉淀池(81)的出水口，且兩者連通的管路上連接用于投加混凝劑的混凝劑投加器，所述攪拌機構(gòu)(85)設置于所述混凝區(qū)(821)內(nèi)；所述沉淀區(qū)(822)的排泥口連通所述貯泥池(83)，所述沉淀區(qū)(822)的出水口連通所述電催化反應裝置(3)的進水口。

6.根據(jù)權利要求1所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電催化反應裝置(3)包括反應器(30)，及設置于所述反應器(30)內(nèi)的陰極板(41)、陽極板(42)和模塊化粒子電極(1)，所述陰極板(41)和所述陽極板(42)垂直所述反應器(30)底板的寬度方向依次間隔且交錯布設，以將所述反應器(30)的內(nèi)腔分隔為沿進水至出水方向依次布設的反應區(qū)間(301)，所述模塊化粒子電極(1)上下疊放布設于各所述反應區(qū)間(301)內(nèi)；所述陰極板(41)的第一側(cè)開口，且所述陽極板(42)的第二側(cè)開口，或所述陰極板(41)的第二側(cè)開口，且所述陽極板(42)的第一側(cè)開口，以使廢水沿進水至出水方向呈水平折流式依次穿個各所述反應區(qū)間(301)；所述反應器(30)外設有與所述反應器(30)連通的排氣循環(huán)系統(tǒng)(50)，所述排氣循環(huán)系統(tǒng)(50)用于使反應產(chǎn)生的氫氣由所述反應器(30)的頂部向外排出，且使反應產(chǎn)生的其它混合氣體在所述反應器(30)和所述排氣循環(huán)系統(tǒng)(50)間循環(huán)用作曝氣，以攪動疊放的所述模塊化粒子電極處的廢水，進而提高傳質(zhì)和反應效率。

7.根據(jù)權利要求6所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣循環(huán)系統(tǒng)(50)包括與所述反應器(30)的頂部連通的排氣管(51)、設置于所述反應器(30)外的抽吸風機(52)、與所述抽吸風機(52)分別連通的抽氣管(53)和曝氣干管(54)、及與所述曝氣干管(54)連通的多根曝氣支管(55)；所述抽氣管(53)的進氣端穿設所述反應器(30)后，位于所述反應器(30)內(nèi)廢水液面的上方；所述曝氣干管(54)的排氣端穿設所述反應器(30)后，延伸至所述反應器(30)的底板上，多根所述曝氣支管(55)對應多組疊放的所述模塊化粒子電極(1)設置，且各所述曝氣支管(55)延伸至最底端的所述模塊化粒子電極的下方，并各所述曝氣支管(55)上設有若干曝氣孔。

8.根據(jù)權利要求7所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反應器(30)包括上端敞口的外殼體(31)、及可拆卸式罩設于所述外殼體(31)敞口端上的上蓋體(32)；所述排氣管(51)連通于所述上蓋體(32)的頂部；所述模塊化粒子電極(1)的一側(cè)外凸形成連接凸起(111)，其相對設置的另一側(cè)內(nèi)凹形成連接凹口(112)，且所述模塊化粒子電極通過連接凹口(112)側(cè)支設于所述底板上，通過相鄰兩個所述模塊化粒子電極之間的所述連接凸起(111)和所述連接凹口(112)的配合沿所述外殼體(31)的高度方向依次疊放；所述抽氣管(53)的進氣端穿設所述外殼體(31)后延伸至所述陰極板(41)和所述陽極板(42)的上方，所述曝氣干管(54)的排氣端穿設所述外殼體(31)后延伸至所述底板上，且各所述曝氣支管(55)位于豎向疊放最底端的所述模塊化粒子電極的所述連接凹口(112)中。

9.根據(jù)權利要求8所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊化粒子電極(1)包括用于使其在所述外殼體(31)內(nèi)橫向或豎向疊放的絕緣筐(11)、及用于使粒子體(13)相對分散布設于所述外殼體(31)內(nèi)的復合粒子電極；所述絕緣筐(11)絕緣設置且為中空網(wǎng)狀體結(jié)構(gòu)，其一側(cè)外凸形成所述連接凸起(111)，其相對設置的另一側(cè)內(nèi)凹形成所述連接凹口(112)；所述復合粒子電極分散填充于所述絕緣筐(11)內(nèi)。

10.根據(jù)權利要求8所述的餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電催化反應裝置還包括布水系統(tǒng)(60)，所述布水系統(tǒng)(60)包括配水管(61)、出水堰(62)、第二進水管(63)、第二出水管(64)及排空管(65)；所述配水管(61)垂直支設于進水側(cè)的所述反應區(qū)間(301)的底板上，所述第二進水管(63)支設于進水側(cè)的側(cè)板上且連通所述配水管(61)，并所述第二進水管(63)還連通所述混凝沉淀裝置(8)，所述配水管(61)的長度方向上開設有若干配水孔(601)；所述出水堰(62)布設于出水側(cè)側(cè)板的內(nèi)壁面上，所述第二出水管(64)支設于出水側(cè)的側(cè)板上，且與所述出水堰(62)連通；所述排空管(65)支設于側(cè)板上且靠近底板處，并與所述反應區(qū)間(301)連通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有處理系統(tǒng)存在的不滿足《污水綜合排放標準》(GB8978 1996)“一級標準”的要求、反滲透膜使用壽命短、容易導致二次污染、且運行成本較高的技術問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)，包括：沿廢水流動方向依次設置且連通的多模式生化處理裝置、混凝沉淀裝置及電催化反應裝置；多模式生化處理裝置用于對進入的廢水進行生化處理，以去除廢水中的COD、BOD、TN、NH3-N及TP；混凝沉淀裝置的進水口與多模式生化處理裝置的出水口連通，用于對多模式生化處理裝置的出水依次進行物理沉淀和混凝沉淀，使物理沉淀出的污泥部分返回至多模式生化處理裝置，而物理沉淀出的上層液添加混凝劑后再進行混凝沉淀，且混凝沉淀后的上層液再進入電催化反應裝置，以進一步去除廢水中的SS、TP、COD、膠體類污染物及色度；電催化反應裝置用于對經(jīng)混凝沉淀后的廢水再進行電催化反應，以進一步降低廢水中的COD、BOD5、NH3-N，并破壞廢水中的有色基團。

進一步地，多模式生化處理裝置包括用于提供廢水生化反應場所的反應筒，反應筒的上端連接有用于送入待反應廢水的第一進水管，及用于將反應后的廢水向外排出的第一出水管，第一進水管連通混凝沉淀裝置的排泥口，第一出水管連通外部的進水管及混凝沉淀裝置的進水口；反應筒的下端設有沿其周向依次間隔設置的多組循環(huán)曝氣裝置，多組循環(huán)曝氣裝置配合作用，使反應筒內(nèi)廢水和活性污泥組成的泥水混合液形成沿周向間歇或連續(xù)循環(huán)的循環(huán)流，和/或使泥水混合液與空氣混合后形成沿四周點狀曝氣的點狀曝氣混合流，進而使反應筒內(nèi)形成好氧環(huán)境、或缺氧 厭氧環(huán)境、或同步硝化反硝化環(huán)境。

進一步地，循環(huán)曝氣裝置包括用于提供流動動力的循環(huán)泵、用于使泥水混合液沿周向間歇或連續(xù)循環(huán)流動的循環(huán)流組件、用于使泥水混合液與空氣混合后向四周點狀曝氣射流的曝氣射流組件；循環(huán)泵位于反應筒外，且連接于循環(huán)流組件中；循環(huán)流組件的進流端穿過反應筒側(cè)壁后伸入反應筒，其相對的出流端穿過反應筒的側(cè)壁后朝中心延伸；曝氣射流組件的進流端與循環(huán)流組件的出流段連通，其相對的出流端穿過反應筒的側(cè)壁后朝內(nèi)延伸。

進一步地，混凝沉淀裝置包括用于使廢水進行物理沉淀的物理沉淀池、用于使添加混凝劑后的廢水進行混凝沉淀的混凝沉淀池、用于存儲沉淀出的污泥的貯泥池、用于泵送污泥的污泥泵；物理沉淀池的進水口連通多模式生化處理裝置的出水口，物理沉淀池的排泥口分別連通多模式生化處理裝置的進水口和貯泥池，且污泥泵連接于物理沉淀池與多模式生化處理裝置連通的管路中，物理沉淀池的出水口連通混凝沉淀池的進水口；混凝沉淀池內(nèi)設有攪拌機構(gòu)，混凝沉淀池的排泥口連通貯泥池，混凝沉淀池的出水口連通電催化反應裝置的進水口。

進一步地，混凝沉淀池的內(nèi)腔通過隔板分隔為上端連通的混凝區(qū)和沉淀區(qū)；混凝區(qū)的進水口連通物理沉淀池的出水口，且兩者連通的管路上連接用于投加混凝劑的混凝劑投加器，攪拌機構(gòu)設置于混凝區(qū)內(nèi)；沉淀區(qū)的排泥口連通貯泥池，沉淀區(qū)的出水口連通電催化反應裝置的進水口。

進一步地，電催化反應裝置包括反應器，及設置于反應器內(nèi)的陰極板、陽極板和模塊化粒子電極，陰極板和陽極板垂直反應器底板的寬度方向依次間隔且交錯布設，以將反應器的內(nèi)腔分隔為沿進水至出水方向依次布設的反應區(qū)間，模塊化粒子電極上下疊放布設于各反應區(qū)間內(nèi)；陰極板的第一側(cè)開口，且陽極板的第二側(cè)開口，或陰極板的第二側(cè)開口，且陽極板的第一側(cè)開口，以使廢水沿進水至出水方向呈水平折流式依次穿個各反應區(qū)間；反應器外設有與反應器連通的排氣循環(huán)系統(tǒng)，排氣循環(huán)系統(tǒng)用于使反應產(chǎn)生的氫氣由反應器的頂部向外排出，且使反應產(chǎn)生的其它混合氣體在反應器和排氣循環(huán)系統(tǒng)間循環(huán)用作曝氣，以攪動疊放的模塊化粒子電極處的廢水，進而提高傳質(zhì)和反應效率。

進一步地，排氣循環(huán)系統(tǒng)包括與反應器的頂部連通的排氣管、設置于反應器外的抽吸風機、與抽吸風機分別連通的抽氣管和曝氣干管、及與曝氣干管連通的多根曝氣支管；抽氣管的進氣端穿設反應器后，位于反應器內(nèi)廢水液面的上方；曝氣干管的排氣端穿設反應器后，延伸至反應器的底板上，多根曝氣支管對應多組疊放的模塊化粒子電極設置，且各曝氣支管延伸至最底端的模塊化粒子電極的下方，并各曝氣支管上設有若干曝氣孔。

進一步地，反應器包括上端敞口的外殼體、及可拆卸式罩設于外殼體敞口端上的上蓋體；排氣管連通于上蓋體的頂部；模塊化粒子電極的一側(cè)外凸形成連接凸起，其相對設置的另一側(cè)內(nèi)凹形成連接凹口，且模塊化粒子電極通過連接凹口側(cè)支設于底板上，通過相鄰兩個模塊化粒子電極之間的連接凸起和連接凹口的配合沿外殼體的高度方向依次疊放；抽氣管的進氣端穿設外殼體后延伸至陰極板和陽極板的上方，曝氣干管的排氣端穿設外殼體后延伸至底板上，且各曝氣支管位于豎向疊放最底端的模塊化粒子電極的連接凹口中。

進一步地，模塊化粒子電極包括用于使其在外殼體內(nèi)橫向或豎向疊放的絕緣筐、及用于使粒子體相對分散布設于外殼體內(nèi)的復合粒子電極；絕緣筐絕緣設置且為中空網(wǎng)狀體結(jié)構(gòu)，其一側(cè)外凸形成連接凸起，其相對設置的另一側(cè)內(nèi)凹形成連接凹口；復合粒子電極分散填充于絕緣筐內(nèi)。

進一步地，電催化反應裝置還包括布水系統(tǒng)，布水系統(tǒng)包括配水管、出水堰、第二進水管、第二出水管及排空管；配水管垂直支設于進水側(cè)的反應區(qū)間的底板上，第二進水管支設于進水側(cè)的側(cè)板上且連通配水管，并第二進水管還連通混凝沉淀裝置，配水管的長度方向上開設有若干配水孔；出水堰布設于出水側(cè)側(cè)板的內(nèi)壁面上，第二出水管支設于出水側(cè)的側(cè)板上，且與出水堰連通；排空管支設于側(cè)板上且靠近底板處，并與反應區(qū)間連通。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明餐廚垃圾廢水處理系統(tǒng)中，“多模式生化處理裝置+混凝沉淀裝置+電催化反應裝置”組合構(gòu)成了對廢水進行處理的整體新方案，在多模式生化處理裝置的處理中，可有效去除廢水中的COD、BOD、TN、NH3-N及TP；在混凝沉淀裝置的物理沉淀處理中，可進一步去除廢水中的懸浮物SS和TP，在混凝沉淀裝置的混凝沉淀處理中，可進一步去除廢水中的膠體類污染物、COD、SS及TP，廢水經(jīng)混凝沉淀裝置處理后，水中的COD污染物，特別是大分子難降解污染物得到部分去除，從而可有效減小后續(xù)電催化反應裝置的耗電量，節(jié)約電耗的成本；電催化反應裝置的處理中，進一步降低了廢水中的COD、BOD5及NH3-N，并使廢水中的有色基團被破壞，從而使經(jīng)本發(fā)明系統(tǒng)處理后的廢水中COD＜100mg/L、BOD5＜20mg/L、TP＜0.5mg/L、TN＜70mg/L、NH3-N＜10mg/L、動植物油＜10mg/L、SS＜40mg/L、色度＜40倍，污染物均可穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》(GB8978 1996)“一級標準”的要求；且本發(fā)明系統(tǒng)中不使用膜分離技術，進而不存在現(xiàn)有“反滲透膜過濾裝置”而存在的濃縮液需另行進行復雜處理過程的技術問題。

（發(fā)明人：唐清暢;蔣劍虹;陶霞）