污泥和餐廚廢棄物協(xié)同焚燒園區(qū)綜合廢水處理工藝設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：干化焚燒；餐廚廢棄物；綜合廢水處理

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500(2025)06-0080-04

DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.022

Design of the Integrated Wastewater Treatment Process in the Park of Co-Incineration of Sludge and Kitchen Waste

WUXiaojing，LULu，ZHANGJiashu，ZHAOQiuju，HANLu，ZHAOYuzhu (Henan Branch of China Electronics Engineering Design Institute Co.，Ltd.，Zhengzhou45oo06，China)

Abstract:Asludgeandfoodwasteco-incinerationparkadopts the“dryingandincineration”methodforsludge treatment. Food waste undergoes“pre-treatment + anaerobic digestion”，and the resulting solid residues are co-incinerated with sludge.Thepark'sintegrated wastewaterexhibitssignificantfluctuations inwaterquality，complexcomposition，andhigh ammonianitrogencontent，making traditional single-treatmentprocesses insuficient.Toaddress this，acombinedprocess of“pre-treatment + biochemical treatment + advanced treatment”was designed.The treated effluent meets the Level 3standardspecifiedintheChemical Industry Water Pollutant IndirectDischarge Standard(DB41/1135-2016)and the IntegratedWastewaterDischargeStandard(GB8978-1996).

Keywords:dry incineration;kitchen waste; comprehensive wastewater treatment

目前，污泥處理常采用好氧堆肥、厭氧消化、濃縮脫水、干化焚燒等方式。堆肥產(chǎn)品出路有限，厭氧消化處理不徹底[。隨著技術(shù)的發(fā)展，干化焚燒逐漸成為污泥處理處置更適宜的選擇[2。目前，餐廚廢棄物與污泥協(xié)同焚燒項(xiàng)目極少，相關(guān)研究也很少。此類(lèi)廢水較單一廢水更為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)單一的處理工藝已無(wú)法滿(mǎn)足處理要求[3-5]。因此，有必要對(duì)此類(lèi)廢水的處理工藝進(jìn)行深入研究。

某污泥和餐廚廢棄物協(xié)同焚燒園區(qū)中，餐廚廢棄物經(jīng)“預(yù)處理 + 厭氧消化”處理后產(chǎn)生的固渣與干化污泥協(xié)同焚燒。該園區(qū)的污水處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理 + 生化處理 + 深度處理”組合工藝，共設(shè)置集水池、氣浮預(yù)處理、厭氧/好氧/好氧（Anaerobic/Oxic/Oxic，A/O/O）生化處理、膜生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor，MBR）膜過(guò)濾、深度脫氮、類(lèi)芬頓高級(jí)氧化等6項(xiàng)工藝，多股廢水根據(jù)水質(zhì)差異，采用一種或多種組合工藝處理后達(dá)標(biāo)排放。該過(guò)程產(chǎn)生的污泥經(jīng)壓濾脫水后，與進(jìn)廠(chǎng)污泥共同干化焚燒。

1設(shè)計(jì)水量和水質(zhì)

1.1設(shè)計(jì)水量

綜合廢水來(lái)源包括餐廚廢棄物濾液經(jīng)厭氧處理后的廢水、污泥深度脫水及干化廢水、污泥焚燒及煙氣處理廢水、除臭廢水、沖洗廢水，水量分別為185、522、275、20、 20t/d 。除污泥焚燒及煙氣處理廢水直接進(jìn)人深度處理系統(tǒng)外，其余均需經(jīng)過(guò)生化處理。生化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為 800t/d ，深度處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為 1075t/d 。

1.2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

綜合廢水來(lái)自多個(gè)系統(tǒng)，需分析水質(zhì)以匹配合適的工藝。出水水質(zhì)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足《化工行業(yè)水污染間接排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB41/1135—2016）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978一1996）中的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。綜合廢水設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。指標(biāo)包括化學(xué)需氧量（Chemical OxygenDemand，COD）、五日生化需氧量（Biochemical OxygenDemandin5 days， BOD₅ ）、懸浮物（Suspended Substance，SS）、 NH₃–N， 總氮（TotalNitrogen，TN）、總磷（Total Phosphorus，TP）及 ΔpH 值。

2 工藝流程

綜合廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。預(yù)處理采用氣浮工藝，生化處理采用 ^4?A/O/O+MBR 工藝”，深度處理采用“深度脫氮 + 類(lèi)芬頓高級(jí)氧化”工藝。

2.1 預(yù)處理工藝

綜合廢水按來(lái)源分別進(jìn)入4個(gè)集水池進(jìn)行均質(zhì)均量。其中，餐廚濾液厭氧后的廢水及沖洗廢水含大量

懸浮顆粒和油脂，有機(jī)物含量高，須進(jìn)行氣浮預(yù)處理，以降低后續(xù)處理難度，提高出水水質(zhì)，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.2生化處理工藝

預(yù)處理出水與污泥深脫廢水、污泥干化廢水、除臭廢水進(jìn)入生化處理。依次進(jìn)行缺氧－好氧-好氧生化反應(yīng)，去除廢水中的氨氮、COD、TN等。隨后泥水混合液自流至MBR系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固液分離，進(jìn)一步去除廢水中的COD和SS。

2.3深度處理工藝

MBR系統(tǒng)出水在深度脫氮反應(yīng)池進(jìn)行強(qiáng)化反硝化處理，進(jìn)一步去除TN。隨后與焚燒及煙氣處理廢水共同進(jìn)入類(lèi)芬頓高級(jí)氧化反應(yīng)池，去除難降解的有機(jī)物和 ss 。

3主要構(gòu)筑物、設(shè)備及設(shè)計(jì)參數(shù)

一級(jí)A池污泥回流比約為 35% ，污泥濃度約為10000mg/L 一級(jí)0池及二級(jí)0池的溶解氧濃度約為2mg/L 。硝化液回流比約為 330% 。一級(jí)A/O池及二級(jí)O池脫氮速率均為 0.12kg/Ω （ kgMLSS?d ）。MBR池內(nèi)共設(shè)置7套內(nèi)置式中空纖維膜堆組件，膜通量為8L/( mg/L ），膜孔徑為 0.03nm ，單套膜堆有效面積為 704m² 。中空纖維膜過(guò)濾層為聚偏二氟乙烯膜，易清洗，清洗通量恢復(fù)好。深度處理后，COD去除率不小于 97.5% ， BOD₅ 去除率不小于 99.0% ， NH₃–N 去除率不小于 98.8% ，TN去除率不小于 98.0% ，SS去除率不小于 92.5% ，水質(zhì)良好，滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)。

主要設(shè)備為氣浮裝置和催化塔。氣浮裝置處理量為 15m³/h ，油脂去除量為 200mg/L ，SS去除量為2000mg/L 。催化塔直徑為 2m ，高 6m 。主要構(gòu)筑物參數(shù)如表2所示。

4系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

在2023年7月1日至2023年9月18日共 80d 的運(yùn)行過(guò)程中，按設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)試，系統(tǒng)出水水質(zhì)均滿(mǎn)足排放要求。系統(tǒng)對(duì)焚燒及煙氣廢水COD、氨氮的去除效果如圖2、圖3所示。

燒及煙氣廢水進(jìn)水COD前期在 600～800mg/L 出水COD基本在 250mg/L 以下，平均去除率約為72% 。出水水質(zhì)較好且穩(wěn)定。進(jìn)水氨氮前期在 250mg/L 左右，第 30d 時(shí)開(kāi)始下降，隨后穩(wěn)定在 150mg/L 左右，這可能與進(jìn)廠(chǎng)物料成分隨季節(jié)變化有關(guān)。出水氨氮平均值為 10mg/L ，氨氮去除率均在 90% 以上，處理效果較好。

系統(tǒng)對(duì)污泥深脫及干化廢水（含除臭廢水）COD和氨氮的去除效果如圖4、圖5所示。進(jìn)水COD在800mg/L 上下波動(dòng)，出水COD穩(wěn)定在 250mg/L 以下，去除率約為 80% 。進(jìn)水氨氮波動(dòng)較大，這可能與進(jìn)廠(chǎng)污泥成分隨季節(jié)變化有關(guān)。出水氨氮平均值為 10mg/L 氨氮去除率大于 95% 。系統(tǒng)對(duì)該廢水具有較好的處理效果，且效果較為穩(wěn)定。

系統(tǒng)對(duì)餐廚濾液厭氧后的廢水COD、氨氮去除效果如圖6、圖7所示。進(jìn)水COD在 1000～1500mg/L 波動(dòng)，平均值約為 1180mg/L 。出水COD穩(wěn)定在

250mg/L 以下，去除率約為 90% 。進(jìn)水氨氮在 700～ 1000mg/L ，平均值約為 800mg/L 。出水氨氮平均值為 10mg/L ，去除率大于 98% 。可見(jiàn)系統(tǒng)對(duì)該廢水具有優(yōu)異的處理效果，且效果較為穩(wěn)定。

5結(jié)論

綜合廢水經(jīng)“預(yù)處理 + 生化處理 + 深度處理

本文設(shè)計(jì)的綜合廢水處理工藝可有效解決污泥和餐廚廢棄物綜合處理園區(qū)多股廢水處理問(wèn)題，具有高度集成、高效實(shí)用、效果穩(wěn)定、靈活方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，可為綜合廢水產(chǎn)生場(chǎng)所順利運(yùn)行提供保障。

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