一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统的制作方法

本技术属于污水处理、固废处理，更具体地说，涉及一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统。

背景技术：

1、随着“碳中和”节能减排需求的提出，传统环保处置设施的提质增效已迫在眉睫，污水处理厂和餐厨垃圾处理厂作为水和固废领域各自重要的环保基础设施，常常独立运营而少有联系。

2、排放标准的日益严格与降本增效一直是当前两类环保设施的重要命题。一方面，污水厂内大量的碳源和电被用于脱除更多的碳、氮元素以达到更高的排放标准。据统计，一级a排放标准下，吨水电耗约0.32 kwh，外加碳源投加成本约0.2元/m3污水。而另一方面，餐厨垃圾处理厂将有机质产甲烷发电后，将面临大量厌氧单元高浓度cod发酵液的处理问题，废水处理部分的投资、占地和运行费用约占整个项目的15~25%。如何发挥污水处理和餐厨垃圾处理厂各自优势，解决双方当前效率提升瓶颈，通过耦合系统的构建，达到减碳、降本、增效，是当前行业需要努力的方向之一。

3、在处置系统耦合方面，国内已有相关工作开展，但均存在一定缺陷。例如，中国发明专利（公布号cn110293114a，公布日2019.10.1）申请公开了一种餐厨垃圾与生活污水协同处理系统与方法，餐厨垃圾在发酵反应器内首先进行铰刀切割和打碎，铰刀工作15min后停止45min，循环三次后，发酵液经负压吸取后混合投加至厌氧池。方法不足之处在于餐厨垃圾粗渣易导致设备故障，水解酸化时间短，发酵液中vfa含量低，活性污泥反硝化利用率低，且未对餐厨垃圾中的油脂进行预处理，将导致生化系统活性污泥处理性能下降。

4、中国实用新型专利（cn215208983u，公布日2021.12.17）将餐厨垃圾水解后与低c/n污水协同处置，餐厨垃圾水解酸化液经鸟粪石法脱氮除磷后，导入生化系统中补充碳源。该方法的不足在于水解酸化器需维持90-150℃高温，并且水解酸化液采用鸟粪石法处理时需投加大量碱液以维持ph至8-9，餐厨垃圾水解酸化成本和水解液脱氮除磷成本高，基本不具备工程经济性。

技术实现思路

1、针对传统餐厨垃圾处理和污水处理中普遍存在运行效率低、电耗大、外加药剂成本高等问题，本实用新型提供一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，本实用新型的处置系统通过耦合处置系统建设，节省污水厂外加碳源使用量，提高水处理系统能源自给率，达到工程项目用地和剩余污泥双减量，提高污水处理综合收益率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，包括污水处理单元、餐厨垃圾处理单元和热电联产单元，所述污水处理单元依次包括初沉池、生化池、二沉池和高效沉淀池，餐厨垃圾处理单元包括餐厨垃圾综合处理间、水解酸化罐、物料混合池、厌氧反应器和油脂罐，所述餐厨垃圾综合处理间通过管道分别与水解酸化罐和油脂罐相连，所述水解酸化罐通过管道连接物料混合池，所述物料混合池通过管道连接厌氧反应器，所述厌氧反应器的顶部通过管道连接热电联产单元，所述污水处理单元中的初沉池、二沉池和高效沉淀池通过管道与物料混合池连接，所述生化池通过管道与水解酸化罐相连。

4、优选的，所述初沉池、二沉池和高效沉淀池与物料混合池相连的管道上设置有污泥浓缩池。

5、优选的，所述污水处理单元还包括滤池、消毒池，所述高效沉淀池通过管道与滤池连接，所述滤池通过管道连接消毒池。

6、优选的，所述餐厨垃圾处理单元还包括固液分离器和污泥脱水装置，所述厌氧反应器的底部与固液分离器相连通，所述固液分离器与污泥脱水装置连通。

7、优选的，所述餐厨垃圾处理单元还包括侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器，所述侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器一端通过管道与固液分离器相连，另一端通过 管道与初沉池的前端相连。

8、优选的，所述初沉池的前端与侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器之间还设置有粗格栅。

9、优选的，所述餐厨垃圾处理单元还包括加药间，所述加药间通过管道与生化池相连。

10、优选的，所述热电联产单元还包括：气囊、沼气净化装置、沼气热电联产设备和配电室，所述气囊一侧通过管道连接厌氧反应器，另一侧通过管道连接沼气净化装置，所述沼气净化装置连接沼气热电联产设备，所述沼气热电联产设备连接配电室。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、1、本实用新型的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统中，将通过餐厨垃圾综合处理间处理的餐厨垃圾可通过油脂罐回收油脂，减少餐厨垃圾对厌氧反应器的负面影响，同时增加粗油脂收益，并且将餐厨垃圾和污泥进行协同发酵，显著提高污泥有机质含量，优化c/n，提高整个系统的能源自给率；

13、2、剩余污泥通过厌氧反应器发酵后，有机质可减量50%，降低污泥处置成本；

14、3、污水处理单元运行需要大量外加碳源，而餐厨垃圾处理单元中餐厨垃圾经过水解酸化后可为污水处理单元提供高c/n比的优质碳源，提高脱氮效率，耦合系统建设可节省污水处理外加碳源费用。

技术特征：

1.一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：包括污水处理单元（100）、餐厨垃圾处理单元（200）和热电联产单元（300），所述污水处理单元（100）依次包括初沉池（102）、生化池（103）、二沉池（104）和高效沉淀池（105），餐厨垃圾处理单元（200）包括餐厨垃圾综合处理间（201）、水解酸化罐（202）、物料混合池（203）、厌氧反应器（204）和油脂罐（207），所述餐厨垃圾综合处理间（201）通过管道分别与水解酸化罐（202）和油脂罐（207）相连，所述水解酸化罐（202）通过管道连接物料混合池（203），所述物料混合池（203）通过管道连接厌氧反应器（204），所述厌氧反应器（204）的顶部通过管道连接热电联产单元（300），所述污水处理单元（100）中的初沉池（102）、二沉池（104）和高效沉淀池（105）通过管道与物料混合池（203）连接，所述生化池（103）通过管道与水解酸化罐（202）相连。

2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述初沉池（102）、二沉池（104）和高效沉淀池（105）与物料混合池（203）相连的管道上设置有污泥浓缩池（110）。

3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述污水处理单元（100）还包括滤池（106）、消毒池（107），所述高效沉淀池（105）通过管道与滤池（106）连接，所述滤池（106）通过管道连接消毒池（107）。

4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述餐厨垃圾处理单元（200）还包括固液分离器（205）和污泥脱水装置（206），所述厌氧反应器（204）的底部与固液分离器（205）相连通，所述固液分离器（205）与污泥脱水装置（206）连通。

5. 根据权利要求4所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述餐厨垃圾处理单元（200）还包括侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器（220），所述侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器（220）一端通过管道与固液分离器（205）相连，另一端通过 管道与初沉池（102）的前端相连。

6.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述初沉池（102）的前端与侧流预处理/厌氧氨氧化一体式反应器（220）之间还设置有粗格栅（101）。

7.根据权利要求4所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述餐厨垃圾处理单元（200）还包括加药间（210），所述加药间（210）通过管道与生化池（103）相连。

8.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，其特征在于：所述热电联产单元（300）还包括：气囊（301）、沼气净化装置（302）、沼气热电联产设备（303）和配电室（304），所述气囊（301）一侧通过管道连接厌氧反应器（204），另一侧通过管道连接沼气净化装置（302），所述沼气净化装置（302）连接沼气热电联产设备（303），所述沼气热电联产设备（303）连接配电室（304）。

技术总结本技术涉及本技术属于污水处理、固废处理技术领域，更具体地说，涉及一种餐厨垃圾和水处理高效耦合处置系统，包括污水处理单元、餐厨垃圾处理单元和热电联产单元，所述污水处理单元依次包括初沉池、生化池、二沉池和高效沉淀池，餐厨垃圾处理单元包括餐厨垃圾综合处理间、水解酸化罐、物料混合池、厌氧反应器和油脂罐，其中餐厨垃圾综合处理间通过管道分别与水解酸化罐和油脂罐相连，生化池通过管道与水解酸化罐通过餐厨垃圾综合处理间回收油脂，可减少餐厨垃圾对厌氧反应器负面影响，同时可增加粗油脂收益。技术研发人员：钱震,杨志宏,郑伟,黄立鲲,徐婧,乔春光受保护的技术使用者：江苏省环保集团南通有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/7/15