污泥和餐廚廢棄物協同焚燒園區綜合廢水處理工藝設計

關鍵詞：干化焚燒；餐廚廢棄物；綜合廢水處理

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：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。堆肥產品出路有限，厭氧消化處理不徹底[。隨著技術的發展，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同焚燒項目極少，相關研究也很少。此類廢水較單一廢水更為復雜，采用傳統單一的處理工藝已無法滿足處理要求[3-5]。因此，有必要對此類廢水的處理工藝進行深入研究。

某污泥和餐廚廢棄物協同焚燒園區中，餐廚廢棄物經“預處理 + 厭氧消化”處理后產生的固渣與干化污泥協同焚燒。該園區的污水處理系統采用“預處理 + 生化處理 + 深度處理”組合工藝，共設置集水池、氣浮預處理、厭氧/好氧/好氧（Anaerobic/Oxic/Oxic，A/O/O）生化處理、膜生物反應器（MembraneBio-Reactor，MBR）膜過濾、深度脫氮、類芬頓高級氧化等6項工藝，多股廢水根據水質差異，采用一種或多種組合工藝處理后達標排放。該過程產生的污泥經壓濾脫水后，與進廠污泥共同干化焚燒。

1設計水量和水質

1.1設計水量

綜合廢水來源包括餐廚廢棄物濾液經厭氧處理后的廢水、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人深度處理系統外，其余均需經過生化處理。生化處理系統設計規模為 800t/d ，深度處理系統設計規模為 1075t/d 。

1.2設計進出水水質

綜合廢水來自多個系統，需分析水質以匹配合適的工藝。出水水質應同時滿足《化工行業水污染間接排放標準》（DB41/1135—2016）和《污水綜合排放標準》（GB8978一1996）中的三級標準。綜合廢水設計進出水水質如表1所示。指標包括化學需氧量（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

綜合廢水處理系統工藝流程如圖1所示。預處理采用氣浮工藝，生化處理采用 ^4?A/O/O+MBR 工藝”，深度處理采用“深度脫氮 + 類芬頓高級氧化”工藝。

2.1 預處理工藝

綜合廢水按來源分別進入4個集水池進行均質均量。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，有機物含量高，須進行氣浮預處理，以降低后續處理難度，提高出水水質，增強系統穩定性。

2.2生化處理工藝

預處理出水與污泥深脫廢水、污泥干化廢水、除臭廢水進入生化處理。依次進行缺氧－好氧-好氧生化反應，去除廢水中的氨氮、COD、TN等。隨后泥水混合液自流至MBR系統，實現固液分離，進一步去除廢水中的COD和SS。

2.3深度處理工藝

MBR系統出水在深度脫氮反應池進行強化反硝化處理，進一步去除TN。隨后與焚燒及煙氣處理廢水共同進入類芬頓高級氧化反應池，去除難降解的有機物和 ss 。

3主要構筑物、設備及設計參數

一級A池污泥回流比約為 35% ，污泥濃度約為10000mg/L 一級0池及二級0池的溶解氧濃度約為2mg/L 。硝化液回流比約為 330% 。一級A/O池及二級O池脫氮速率均為 0.12kg/Ω （ kgMLSS?d ）。MBR池內共設置7套內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 。中空纖維膜過濾層為聚偏二氟乙烯膜，易清洗，清洗通量恢復好。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% ，水質良好，滿足排放標準。

主要設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 。主要構筑物參數如表2所示。

4系統運行情況分析

在2023年7月1日至2023年9月18日共 80d 的運行過程中，按設計參數調試，系統出水水質均滿足排放要求。系統對焚燒及煙氣廢水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% 。出水水質較好且穩定。進水氨氮前期在 250mg/L 左右，第 30d 時開始下降，隨后穩定在 150mg/L 左右，這可能與進廠物料成分隨季節變化有關。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。

系統對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。進水COD在800mg/L 上下波動，出水COD穩定在 250mg/L 以下，去除率約為 80% 。進水氨氮波動較大，這可能與進廠污泥成分隨季節變化有關。出水氨氮平均值為 10mg/L 氨氮去除率大于 95% 。系統對該廢水具有較好的處理效果，且效果較為穩定。

系統對餐廚濾液厭氧后的廢水COD、氨氮去除效果如圖6、圖7所示。進水COD在 1000～1500mg/L 波動，平均值約為 1180mg/L 。出水COD穩定在

250mg/L 以下，去除率約為 90% 。進水氨氮在 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% 。可見系統對該廢水具有優異的處理效果，且效果較為穩定。

5結論

綜合廢水經“預處理 + 生化處理 + 深度處理

本文設計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多股廢水處理問題，具有高度集成、高效實用、效果穩定、靈活方便、占地面積小等優點，可為綜合廢水產生場所順利運行提供保障。

參考文獻

1郝曉地，陳奇，李季，等.污泥干化焚燒乃污泥處理/處置終極方式[J].中國給水排水，2019（4）:35-42.

2 王成，陳柏校，夏玉坤，等.污泥焚燒技術現狀及發展趨勢[J].中國資源綜合利用，2022（6）：121-124.

3 楊金明，楊玉軍，錢龍，等.餐廚垃圾與市政污泥特性及聯合生物處理技術分析[J].中國資源綜合利用，2019（5）：91-95.

4王罕，許敏，耿震.太原循環經濟環衛產業園固體廢物污水處理廠工藝設計[J].中國給水排水，2021（2）：37-41.

5 ZHOUY，SHISH，ZHOUJ，etal.Compositioncharacterization andtransformationmechanism ofdissolved organicmattersina full-scalemembranebioreactor treating co-digestion wastewater of foodwasteand sewage sludge[J].Sustainability，2022(11）:6556.