本發(fā)明屬于環(huán)境治理和資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于冷飲廢水的處理方法及模塊化集成系統(tǒng)，針對冷飲廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。

背景技術(shù)：

隨著改革開放的深入，我國經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人均收入持續(xù)增長。隨著人們生活水平提高，人們開始進(jìn)入后飲食時代，其顯著特點(diǎn)就是的：“飲”，不再局限在飲水上，還要喝點(diǎn)酒，喝點(diǎn)冷飲，喝點(diǎn)咖啡。因此以冰淇淋為主的冷飲和以巧克力為主的甜品出現(xiàn)了快速的增長。與此同時，冷飲生產(chǎn)的廢水量也逐年遞增，對環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響。冷飲生產(chǎn)主要原料是麥芽糖、奶粉、巧克力、奶油、香精等，產(chǎn)生的廢水中主要含乳脂肪、乳糖、乳蛋白、硝酸、動植物油、膠體、酸堿及無機(jī)鹽等，為高濃度有機(jī)廢水，主要污染物指標(biāo)為：CODCr 4000～6000mg/L；BOD5 3000～5000mg/L；pH 5～7；SS 1000～3000mg/L；油脂1200～1500mg/L，具有漂浮物多、濃度高、易酸化等特點(diǎn)，并且廢水中的油脂類物質(zhì)對生化處理有一定的影響，表現(xiàn)為：①容易漂浮的油脂使菌體難以長時間保留；②脂類降解產(chǎn)生的LCFA對厭氧微生物有嚴(yán)重的抑制。由于冷飲廠具有企業(yè)小、缺乏專業(yè)技術(shù)人員，而冷飲廢水又具有水量小、濃度高、含油脂類物質(zhì)高的特點(diǎn)，并且一般冷飲廠內(nèi)都有回用水需求，因此冷飲廢水處理亟需一種處理效果好、操作簡便、占地小、投資低，并且可實(shí)現(xiàn)廢水全部回用的污水處理技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于冷飲廢水處理的模塊化集成工藝方法，針對冷飲廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，

一種用于冷飲廢水模塊化集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

在線監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)置在進(jìn)水端，通過對來原水的水質(zhì)信息收集、分析，將結(jié)果輸出；

自動控制系統(tǒng)，接收在線監(jiān)測系統(tǒng)的輸出結(jié)果，并向個模塊或子模塊單元發(fā)出信號，以控制整體工藝的自動化運(yùn)行；

固液分離模塊，與進(jìn)水端連接，包括側(cè)流離心過濾器和精細(xì)格柵，由所述自動控制系統(tǒng)根據(jù)所述在線監(jiān)測系統(tǒng)的輸出結(jié)果選擇廢水通過側(cè)流離心過濾器或精細(xì)格柵；

一級物化模塊，接收固液分離模塊的處理后的廢水，調(diào)節(jié)設(shè)置調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮，集成為一反應(yīng)器內(nèi)，由所述自動控制系統(tǒng)控制；

二級生化模塊，處于一級物化模塊的下一級處理，串聯(lián)設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊；

深度處理模塊，經(jīng)過二級生化模塊處理后的生化水進(jìn)入所述深度處理模塊，包括依次串聯(lián)設(shè)置的沉淀池、濾布轉(zhuǎn)盤以及紫外線消毒子模塊。

進(jìn)一步地，所述自動控制系統(tǒng)根據(jù)含砂量控制所述固液分離模塊的側(cè)流離心過濾器和精細(xì)格柵的運(yùn)行，條件為：當(dāng)含砂量大于10％時，固液分離模塊運(yùn)行精細(xì)格柵，當(dāng)含砂量范圍5％-10％，固液分離模塊運(yùn)行側(cè)流離心過濾器。

進(jìn)一步地，所述一級物化模塊調(diào)節(jié)容積為日均處理水量的5～8倍，根據(jù)水溫選擇絮凝氣浮藥劑，當(dāng)溫度低于10℃，投加三氯化鐵與HPAM聯(lián)合使用；當(dāng)溫度高于10℃，投加PAC與HPAM聯(lián)合使用。

進(jìn)一步地，所述厭氧子模塊包括完全混合厭氧接觸池與高效厭氧濾池串聯(lián)后同時運(yùn)行以及通過控制后，水流不經(jīng)過完全混合厭氧接觸池只經(jīng)過高效厭氧濾池的結(jié)構(gòu)；當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)<6000mg/L時，厭氧子模塊運(yùn)行高效厭氧濾池；當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)>6000mg/L時，厭氧子模塊同時運(yùn)行完全混合厭氧接觸池和高效厭氧濾池。

進(jìn)一步地，所述好氧子模塊包括并聯(lián)結(jié)構(gòu)的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤與生物接觸氧化池；當(dāng)二級生化出水要求SS小于20mg/L或TN小于20mg/L或TP小于1mg/L時，好氧子模塊運(yùn)行生物接觸氧化池；當(dāng)二級生化出水要求SS小于10mg/L或TN小于15mg/L或TP小于0.5mg/L時，二級好氧生化子模塊運(yùn)行半間歇式生物轉(zhuǎn)盤。

一種用于冷飲廢水的處理方法，包括：

通過對來原水的水質(zhì)信息收集、分析；

固液分離，分離冷飲廢水中掉入廢水池的廢棄雪糕木棍和部分食物殘?jiān)扔袡C(jī)質(zhì)；

對固液分離后的水進(jìn)行一級物化處理，調(diào)節(jié)用于設(shè)置調(diào)節(jié)均合和絮凝氣??；

對物化處理水進(jìn)行厭氧和好氧的二級生化處理；

經(jīng)過二級生化模塊處理后的生化水進(jìn)入依次經(jīng)過沉淀池、濾布轉(zhuǎn)盤以及紫外線消毒。

進(jìn)一步地，固液分離包括：根據(jù)含砂量選擇側(cè)流離心過濾或精細(xì)格柵過濾，條件為：當(dāng)含砂量大于10％時，運(yùn)行精細(xì)格柵過濾，當(dāng)含砂量范圍5％-10％，運(yùn)行側(cè)流離心過濾。

進(jìn)一步地，所述一級物化處理包括調(diào)節(jié)容積為日均處理水量的5～8倍，根據(jù)水溫選擇絮凝氣浮藥劑，當(dāng)溫度低于10℃，投加三氯化鐵與HPAM聯(lián)合使用；當(dāng)溫度高于10℃，投加PAC與HPAM聯(lián)合使用。

進(jìn)一步地，二級生化處理包括當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)<6000mg/L時，進(jìn)行高效厭氧濾池；當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)>6000mg/L時，依次進(jìn)行完全混合厭氧接觸池和高效厭氧濾池。

進(jìn)一步地，當(dāng)二級生化出水要求SS小于20mg/L或TN小于20mg/L或TP小于1mg/L時，進(jìn)行生物接觸氧化處理；當(dāng)二級生化出水要求SS小于10mg/L或TN小于15mg/L或TP小于0.5mg/L時，進(jìn)行半間歇式生物轉(zhuǎn)盤處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

1、適于濃度高、成分復(fù)雜且波動大的小、快、散冷飲廠生產(chǎn)廢水處理；

2、工藝組合模塊化程度高，有利于技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成設(shè)備，節(jié)省空間；

3、工藝組合技術(shù)先進(jìn)，能夠同時處理COD、氮、磷，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水可再生利用；

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的方法流程圖。

1、在線監(jiān)測系統(tǒng)；2、固液分離模塊；3、一級物化模塊；4、二級生化模塊；5、深度處理模塊；6、自動控制系統(tǒng)。

a.側(cè)流離心過濾器；b.精細(xì)格柵；c.氣浮調(diào)節(jié)池；d.高效厭氧濾池；e.完全混合接觸氧化反應(yīng)器；f.半間歇式生物轉(zhuǎn)盤；g.生物接觸氧化池；h.沉淀池；i.濾布轉(zhuǎn)盤；j.紫外線消毒子模塊。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明根據(jù)冷飲廢水的特點(diǎn)，以及廢水處理工藝的要求，如：技術(shù)成熟可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便及經(jīng)濟(jì)適用等原則，對冷飲生產(chǎn)廢水處理工藝進(jìn)行選擇。

由于冷飲生產(chǎn)廢水含有易于降解的高濃度有機(jī)污染物，可生化性較好，因此適宜采用生物法處理。因單一的厭氧工藝、好氧工藝均不能實(shí)現(xiàn)冷飲廢水中高濃度有機(jī)質(zhì)的高效去除，將厭氧與好氧工藝聯(lián)合運(yùn)行是十分必要的。

參見圖1，本發(fā)明所涉及的冷飲生產(chǎn)廢水集成技術(shù)方法由4個模塊組成：固液分離模塊2、一級物化模塊3、二級生化模塊4、深度處理模塊5，已經(jīng)用于檢測的在線監(jiān)測系統(tǒng)1和用于控制的自動控制系統(tǒng)6。

在線監(jiān)測系統(tǒng)1設(shè)置在進(jìn)水端，通過對來原水的水質(zhì)信息收集、分析，將結(jié)果輸出；

自動控制系統(tǒng)6用于控制系統(tǒng)的，接收在線監(jiān)測系統(tǒng)的輸出結(jié)果，并向個模塊或子模塊單元發(fā)出信號，以控制整體工藝的自動化運(yùn)行；

固液分離模塊2與進(jìn)水端連接，包括側(cè)流離心過濾器a和精細(xì)格柵b，由自動控制系統(tǒng)6根據(jù)所述在線監(jiān)測系統(tǒng)的輸出結(jié)果選擇廢水通過側(cè)流離心過濾器a或精細(xì)格柵b；

一級物化模塊3接收固液分離模塊的處理后的廢水，包括氣浮調(diào)節(jié)池c，調(diào)節(jié)設(shè)置調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮，集成為一反應(yīng)器內(nèi)，由所述自動控制系統(tǒng)控制；

二級生化模塊4處于一級物化模塊3的下一級處理，串聯(lián)設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊；

深度處理模塊5經(jīng)過二級生化模塊4處理后的生化水進(jìn)入所述深度處理模塊5，包括依次串聯(lián)設(shè)置的沉淀池h、濾布轉(zhuǎn)盤i以及紫外線消毒子模塊j。

固液分離模塊2主要為精細(xì)格柵b和側(cè)流離心過濾器a，主要分離冷飲廢水中掉入廢水池的廢棄雪糕木棍和部分食物殘?jiān)扔袡C(jī)質(zhì)，將大顆粒懸浮物或沉淀物從廢水中分離出來，避免后續(xù)處理設(shè)備堵塞，降低了廢水的有機(jī)負(fù)荷量。

精細(xì)格柵柵網(wǎng)孔徑范圍為3mm-5mm。

側(cè)流離心過濾器轉(zhuǎn)鼓長度為直徑的2.0～4.0倍，轉(zhuǎn)速與直徑滿足

n²·D·10^-6＝2.3～3.0

n-轉(zhuǎn)速r/min；D-直徑m。

一級物化模塊主要設(shè)置調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮功能，并集成于同一反應(yīng)器內(nèi)。調(diào)節(jié)容積為日均處理水量的5～8倍，絮凝氣浮藥劑根據(jù)水溫選擇，當(dāng)溫度低于10℃，投加三氯化鐵與HPAM(聚丙烯酰胺)聯(lián)合使用；當(dāng)溫度高于10℃，投加PAC(聚合氯化鋁)與HPAM(聚丙烯酰胺)聯(lián)合使用。

二級生化模塊主要包括厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊包括高效厭氧濾池d和完全混合厭氧接觸池e，好氧子模塊包括半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f、生物接觸氧化池g(A/O二段方式運(yùn)行)。厭氧子模塊包括完全混合厭氧接觸池與高效厭氧濾池串聯(lián)后同時運(yùn)行以及通過控制后，水流不經(jīng)過完全混合厭氧接觸池只經(jīng)過高效厭氧濾池的結(jié)構(gòu)。好氧子模塊包括并聯(lián)結(jié)構(gòu)的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤與生物接觸氧化池。

高效厭氧濾池是一種內(nèi)部裝填有微生物載體(即濾料)的厭氧生物反應(yīng)器，采用新型聚酯纖維球?yàn)V料作為載體，空隙率達(dá)到85％，比表面積50000～100000m²/g，厭氧微生物部分附著生長在濾料上，形成厭氧生物膜，部分在濾料空隙間懸浮生長，固液分離出流流經(jīng)掛有生物膜的濾料，生物膜表面吸附水中的有機(jī)物，通過生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化，主要應(yīng)用于溶解性有機(jī)物濃度高的水質(zhì)，最大有機(jī)負(fù)荷通常在8～18kgCOD/(m³·d)之間，凈化后的水通過排水設(shè)備排至池外，所產(chǎn)生的沼氣被收集利用。

完全混合厭氧接觸池e，反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置異流折板，污水有設(shè)置在每個折板間隔底部的布水器進(jìn)入反應(yīng)器，折板水流以上下折流的形式流經(jīng)整個反應(yīng)區(qū)，創(chuàng)造了良好的水力條件，使反應(yīng)器的容積利用率大幅提高，具有穩(wěn)定的生物固體截留能力及微生物種群分布條件，適于處理高濃度的有機(jī)廢水，處理效果良好且穩(wěn)定。

半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f，采用兩級生物轉(zhuǎn)盤串聯(lián)布置，一級轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)行，盤片表面有機(jī)負(fù)荷12～15g BOD₅/(m²·d)；二級生物轉(zhuǎn)盤連續(xù)運(yùn)行。

生物接觸氧化池g，以A/O方式運(yùn)行，缺氧、好氧時間比1:(3～5)，反應(yīng)時間根據(jù)進(jìn)水濃度改變，當(dāng)進(jìn)水COD(化學(xué)需氧量)濃度小于500mg/L時，好氧時間8～12h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度500～2000mg/L時，好氧時間12～16h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于2000mg/L時，好氧時間大于16h。反應(yīng)器在缺氧時間段進(jìn)水，在好氧時間段出水，此方式運(yùn)行無需沉淀工序。

厭氧子模塊和好氧子模塊兩者串聯(lián)布置。

三級深度處理模塊主要設(shè)置沉淀池h、濾布轉(zhuǎn)盤i、紫外線消毒子模塊j，三者串聯(lián)布置。

參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例采用上述的系統(tǒng)進(jìn)行冷飲廢水的處理方法：

在進(jìn)水端設(shè)置在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過對來原水的水質(zhì)信息收集、分析，將結(jié)果輸出至自動控制系統(tǒng)，由自動控制系統(tǒng)向個模塊或子模塊單元發(fā)出信號，以控制整體工藝的自動化運(yùn)行。

當(dāng)含砂量大于10％時，固液分離模塊運(yùn)行精細(xì)格柵，當(dāng)含砂量范圍5％—10％，固液分離模塊運(yùn)行側(cè)流離心過濾器。

當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)(溶解性化學(xué)需氧量)<6000mg/L時，二級厭氧生化子模塊運(yùn)行高效厭氧濾池；當(dāng)進(jìn)水c(SCOD)>6000mg/L時，二級厭氧生化子模塊運(yùn)行完全混合厭氧接觸池和高效厭氧濾池。

當(dāng)二級生化出水要求SS(懸浮物)小于20mg/L或TN(總氮)小于20mg/L或TP(總磷)小于1mg/L時，二級好氧生化子模塊運(yùn)行生物接觸氧化。當(dāng)二級生化出水要求SS小于10mg/L或TN小于15mg/L或TP小于0.5mg/L時，二級好氧生化子模塊運(yùn)行半間歇式生物轉(zhuǎn)盤。

需要說明的是，任何水質(zhì)條件下，一級物化模塊、深度處理模塊均需運(yùn)行。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。