生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統及其處理方法與流程

本發明涉及廢水處理技術領域，具體是指一種生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統及其處理方法。

背景技術：

隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快，城市的生活垃圾產量亦逐年上升。生活垃圾的大量增加，使垃圾處理日益困難。目前，我國城市的生活垃圾混合收集后的處理方法主要是填埋、堆肥、焚燒等。其中，填埋垃圾和堆肥垃圾占地面積大，這與城市建設用地產生沖突，尤其是對于特大城市；焚燒垃圾發電逐漸成為我國城市生活垃圾處理的發展方向，它能夠同時實現垃圾的資源化、減量化和無害化。因我國生活垃圾中含水量高、有機質成分復雜、時空分布差異較大、熱值較低的特點，所以需要對生活垃圾進行脫水以提高其熱值。

生活垃圾快速機械脫除水是未經儲料坑兼性發酵過程，通過高壓擠壓等方式從新鮮生活垃圾中快速分離出混合液。生活垃圾的機械脫除水中污染物種類繁多，主要含動植物油、潤滑油、大量的懸浮物SS、含氮化合物、重金屬離子以及高濃度的有機物等，其會對后續的生物脫氮及深度處理帶來極大的困難。

技術實現要素：

本發明提供一種生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統及其預處理方法，以解決現有技術中生活垃圾快速機械脫除水中污染物種類繁多，難以處理的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統，所述系統包括集水池、氣浮裝置、纖維過濾器、厭氧序批式反應器、污泥池，其中，

所述集水池收集所述生活垃圾快速機械脫除水；

所述集水池的出口連接所述氣浮裝置的入口；

所述氣浮裝置的上部排出口和底部排出口分別連接到所述纖維過濾器的入口和所述污泥池；

所述纖維過濾器的出口連接所述厭氧序批式反應器的入口；

所述厭氧序批式反應器的上部排出口和底部排出口分別連接到后續處理裝置和所述污泥池。

根據本發明一實施例，進一步包括高效管式加藥反應器，所述集水池的出口通過所述高效管式加藥反應器連接所述氣浮裝置的入口。

根據本發明一實施例，所述氣浮裝置設置有刮渣機和氣液混合罐；其中，

所述刮渣機用于刮除所述氣浮裝置的漂浮物；

氣液混合罐用于提供所述氣浮裝置的氣浮氣泡。

根據本發明一實施例，所述纖維過濾器設置有反沖洗裝置。

根據本發明一實施例，所述厭氧序批式反應器設置有攪拌裝置。

根據本發明一實施例，所述厭氧序批式反應器設置有氣體收集裝置。

本發明采用的另一個技術方案是：提供一種生活垃圾快速機械脫除水的預處理方法，所述方法包括以下步驟：

集水池收集所述生活垃圾快速機械脫除水；

氣浮裝置處理所述集水池的生活垃圾快速機械脫除水，產生第一處理水；

纖維過濾器處理所述第一處理水，產生第二處理水；

厭氧序批式反應器處理所述第二處理水，第三處理水。

根據本發明一實施例，所述氣浮裝置處理集水池的生活垃圾快速機械脫除水的步驟包括：

所述集水池的生活垃圾快速機械脫除水通過高效管式加藥反應器連接所述氣浮裝置。

根據本發明一實施例，所述纖維過濾器處理所述第一處理水的步驟包括：

所述纖維過濾器設置有反沖洗裝置。

根據本發明一實施例，所述厭氧序批式反應器處理所述第二處理水的步驟包括：

所述厭氧序批式反應器設置有攪拌裝置和氣體收集裝置。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的處理系統包括氣浮裝置、纖維過濾器、厭氧序批式反應器，其對生活垃圾快速機械脫除水運用了多種處理方法，結合不同的處理原理，從而達到去除生活垃圾快速機械脫除水的懸浮物SS和大部分有機污染物，其去除效果理想，利于后續生物脫氮及深度處理，實現城市垃圾快速機械脫除水集中處理與達標排放。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，其中：

圖1是本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統第一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統第二實施例的結構示意圖；

圖3是圖2實施例的工藝結構示意圖；

圖4是本發明生活垃圾快速機械脫除水的預處理方法一實施例的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1是本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統第一實施例的結構示意圖。

如圖1所示，該生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統10包括集水池11、氣浮裝置12、纖維過濾器13、厭氧序批式反應器14、后續處理裝置15以及污泥池16。

其中，集水池11收集生活垃圾快速機械脫除水；集水池11的出口連接氣浮裝置12的入口；氣浮裝置12的上部排出口和底部排出口分別連接到纖維過濾器13的入口和污泥池16；纖維過濾器13的出口連接厭氧序批式反應器14的入口；厭氧序批式反應器14的上部排出口和底部排出口分別連接到后續處理裝置15和污泥池16。

本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統10包括氣浮裝置12、纖維過濾器13、厭氧序批式反應器14，其對生活垃圾快速機械脫除水運用了多種處理方法，結合不同的處理原理，從而達到去除生活垃圾快速機械脫除水的懸浮物SS和大部分有機污染物，其去除效果理想，利于后續生物脫氮及深度處理，實現城市垃圾快速機械脫除水集中處理與達標排放。

請參閱圖2，圖2是本發明提供的生活污水的處理系統第二實施例的結構示意圖。

處理系統20包括集水池21、氣浮裝置22、纖維過濾器23、厭氧序批式反應器24、后續處理裝置25以及污泥池26，還包括高效管式加藥反應器27，其中，集水池21的出口通過高效管式加藥反應器27連接氣浮裝置22的入口，即集水池21的生活垃圾快速機械脫除水通過高效管式加藥反應器27傳輸到氣浮裝置22，纖維過濾器23設置有反沖洗裝置。本實施例中，集水池21同時可以收集纖維過濾器23的反沖洗水和污泥池26的污水，污泥池26的污水為小于污泥密度的上層分離污水。

請一并參閱圖3，圖3是圖2實施例的工藝結構示意圖。

集水池21中的生活垃圾快速機械脫除水通過高效管式加藥反應器27傳輸到氣浮裝置22，高效管式加藥反應器27可以添加各種藥水或溶氣氣泡，例如除油劑或混凝劑，以形成可分離的絮凝物，起到絮凝和助凝的作用，其中，混凝劑包括聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM等；藥水可以按照生活垃圾快速機械脫除水的處理需求定時定量進行提供，不同的藥水可以分開添加，不同的藥水在管道傳輸中還可以分批次添加；同時，加藥反應器的各個藥水反應器設置有開關，可以一個藥水反應器用一個開關控制，也可以多個藥水反應器由同一個開關控制。

氣浮裝置22包括刮渣機221、氣液混合罐222、刮渣口223、循環泵224、上部排出口225、水泵226、第一底部排出口227以及第二底部排出口228；其中，刮渣機221設置在氣浮裝置22的上部，刮渣口223設刮渣機221所在的區域；氣液混合罐222與循環泵224連接，將氣體和液體的混合物送入氣浮裝置22，通過氣浮裝置22處理后的水通過上部排出口225與水泵226送入纖維過濾器23，第一底部排出口227和第二底部排出口228均設置在氣浮裝置22的底部。

具體的，氣浮裝置22設置有刮渣機221和氣液混合罐222。其中，刮渣機221用于刮除氣浮裝置22的漂浮物，漂浮物包括浮油或浮渣；氣液混合罐222用于提供氣浮裝置的氣浮氣泡，氣泡直徑范圍為30～50um。

氣浮裝置22采用斜板/斜管分離，斜板/斜管在氣浮沉淀池中廣為采用，其依據淺池原理，把與水平面成一定角度的眾多斜板放置于池中，水流經過斜板，重的固體沉于斜板底部，輕的固體浮于斜板頂部，從而實現固液分離。

本實施例中，集水池21的生活垃圾快速機械脫除水進入氣浮裝置22的進水室，在進水室生活垃圾快速機械脫除水和氣水混合物中釋放的微小氣泡混合，這些微小氣泡粘附在污水中的絮體上，形成比重小于水的氣浮體，氣浮體上升至水面凝聚成浮油及浮渣，通過刮渣機221刮至刮渣口223，收渣池設置在刮渣口223處；氣液混合罐222的吸入口利用負壓作用吸入氣體，由于循環泵224的加壓混合，使得氣體與液體充分溶解，從而可以產生氣浮裝置22所需的溶氣氣泡。

經過氣浮裝置22處理后的第一處理水從上部排出口225通過水泵226連接至纖維過濾器23的入口；氣浮裝置22的第一底部排出口227和第二底部排出口228均連接到污泥池26，具體的，第一底部排出口227為進水室的底部排出口，第二底部排出口228為沉淀室的底部排出口。在其他實施例中，為了加快沉淀室的污泥清理效率，還可以在沉淀室設置有刮渣機，即在氣浮裝置22的底部設有刮渣機，其刮渣機的構造和原理與刮渣機221相似，但設置位置不同。生活垃圾快速機械脫除水經過氣浮裝置22的處理，可以初步去除生活垃圾快速機械脫除水中大部分的懸浮物SS、動植物油、潤滑油及有機污染物，同時對生活垃圾快速機械脫除水中的重金屬離子等有明顯的去除作用。

纖維過濾器23包括空氣壓縮泵231、過濾器排氣口232、上部排出口233、中部排出口234以及底部排出口235；其中，空氣壓縮泵231和過濾器排氣口232為纖維過濾器23進行反沖洗時提供壓縮氣體和釋放氣流，上部排出口233、中部排出口234以及底部排出口235分別對應連接集水池21、厭氧序批式反應器24以及污泥池26。

具體的，纖維過濾器23選用圓盤式纖維過濾器，并設置有反沖洗裝置，圓盤式纖維過濾器方便安裝、使用和維修，用來將第一處理水中的纖維分離出來。其中，纖維過濾器23是以旋翼式纖維濾料為技術核心的纖維過濾器，具有適應不同介質、過濾能力強、反沖洗效果好、濾床利用率大的特點；纖維過濾器23設置有反沖洗裝置，還設有空氣壓縮泵231和過濾器排氣口232，提供壓縮和釋放氣流，纖維過濾器23在反沖洗時，在水流、氣流的強力沖擊下，濾床膨脹，濾料上浮，纖維絲束逐步呈膨松狀態，由于旋翼式纖維過濾料長有旋翼，其旋翼帶動纖維絲束作不充分的旋轉，搖擺，相互沖擊，從而大大地加速了纖維絲束上附著的懸浮顆粒的分離，提高了濾料的清洗速度，節約了反沖洗的用水量，節省了反沖洗的能源。

第一處理水經過纖維過濾器23處理后成為第二處理水，第二處理水從中部排出口234連接至厭氧序批式反應器24的入口，纖維過濾器23反沖洗后的水從上部排出口233連接至集水池21；纖維過濾器23還可以設有底部排出口235連接到纖維回收處。第一處理水經過纖維過濾器23的處理，可以進一步地去除生活垃圾快速機械脫除水中剩余的懸浮物SS和有機污染物，為后續的生物處理減輕負擔。

厭氧序批式反應器24包括攪拌裝置241、氣體收集裝置242、上部排出口243以及底部排出口244；其中攪拌裝置241用于攪拌厭氧序批式反應器24中的第二處理水，氣體收集裝置242收集氣體，上部排出口243和底部排出口244分別連接至后續處理裝置25和污泥池26。

具體的，厭氧序批式反應器24設置有攪拌裝置241和氣體收集裝置242。攪拌裝置241使得厭氧序批式反應器24的微生物與第二處理水充分混合，根據Monod動力學方程，微生物與處理水混合越充分，微生物代謝速率越快越均勻，從而使得第二處理水的有機物轉化為甲烷等氣體，氣體收集裝置242收集厭氧序批式反應器24產生的氣體，氣體凈化后可以作為一種新能源，達到保護環境，節約能源的目的。

其中，厭氧序批式反應器24能夠在常溫時處理生活垃圾快速機械脫除水，溫度低時基質去除率低，但厭氧序批式反應器24出水中微生物流失量少，使厭氧序批式反應器24內可保持高的生物量，從而抵消由于低溫造成的基質去除率低的影響。

第二處理水經過厭氧序批式反應器24處理后成為第三處理水，第三處理水從上部排出口243連接至后續處理裝置25的入口，厭氧序批式反應器24的底部排出口244連接到污泥池26。第二處理水經過厭氧序批式反應器24的處理，去除大部分的有機物，并產生大量的沼氣，其去除效果理想，為第三處理水為后續的脫氮、深度處理減輕了負擔。

請參閱圖4，本發明生活污水的處理方法一實施例包括以下步驟：

S11：集水池收集生活垃圾快速機械脫除水；

S12：氣浮裝置處理集水池的生活垃圾快速機械脫除水，產生第一處理水；

S13：纖維過濾器處理第一處理水，產生第二處理水；

S14：厭氧序批式反應器處理第二處理水，得到第三處理水。

其中，步驟S12具體為：

集水池的生活垃圾快速機械脫除水通過高效管式加藥反應器連接氣浮裝置。

本實施例中，步驟S13中的纖維過濾器設置有反沖洗裝置；步驟S14中的厭氧序批式反應器設置有攪拌裝置和氣體收集裝置。

其中，氣浮裝置、纖維過濾器、厭氧序批式反應器的結構參見上文所述，此處不再重復贅述。

綜上所述，本領域技術人員容易理解，本發明提供的生活垃圾快速機械脫除水的預處理系統包括氣浮裝置、纖維過濾器、厭氧序批式反應器，其對生活垃圾快速機械脫除水運用了多種處理方法，結合不同的處理原理，從而達到生活垃圾快速機械脫除水的懸浮物SS、大部分有機污染物及重金屬，其去除效果理想，利于后續生物脫氮及深度處理，實現城市垃圾快速機械脫除水集中處理與達標排放。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。