一种餐厨废水除氨氮的处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是涉及一种餐厨废水除氨氮的处理方法。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活条件的改善，餐桌上的食物种类越来越丰富，用餐后产生的餐厨垃圾也日益增加。餐厨垃圾含水率高且热值低，现在国内针对餐厨垃圾的妥善处理和利用还很少，主要的途径是通过填埋厂填埋处理，不仅浪费资源，占用填埋场库存，还产生大量的渗滤液，造成了填埋场二次污染。因此，餐厨垃圾的单独处理很迫切。

餐厨垃圾主要成分是食物残渣，化学组分主要是淀粉、蛋白质、纤维素、脂肪和无机盐类。因此，餐厨废水中的成分十分复杂，盐分高、COD高、以及氨氮高。

现有的废水脱氨技术包括：吹脱法、折点加氯法、微生物法、化学沉淀法、离子交换法和膜法，各种方法都有其优劣性和不同的适用条件。吹脱法需要投加大量碱，且需要一定热源；折点加氯法处理效率高，但只针对低浓度氨氮废水的处理，微生物法成本低，但占地面积大，且需要大量调试驯化微生物，受水质水量限制较高。针对餐厨废水的氨氮含量，宜选用磷酸铵镁法来处理。

现有技术的磷酸铵镁法处理餐厨废水的技术方法未考虑碳酸根在氧化镁、磷酸盐与氨氮反应时的影响，水中的大量碳酸根会优先和加入的镁盐反应生成难溶的碳酸镁沉淀，消耗大量镁离子，增加处理成本。同时通过对镁盐种类的选用、投加比例和投加顺序进行优选，在降低成本的同时，增加氨氮的去除效率。

例如中国专利CN201710667330.X 一种处理高氨氮废水的方法及系统。其未考虑水中碳酸根的影响，因此会极大的增加处理成本，同时该方法是在超重力离心条件下实施的，因此处理成本高，严苛的处理条件也意味着高故障率，不利于常态化处理高氨氮废水。

本申请采用了一种低成本、高产出的处理方法，合理的设计投药步骤和投药量，使得氯化镁提供的大量镁离子和磷酸盐提供的磷酸根离子在适宜的PH条件下和废水中的氨氮反应，生成鸟粪石沉淀。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是一种能够有效解决提高餐厨废水氨氮去除率的方案。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种餐厨废水氨氮的处理方法，基于依次相连的第一反应器、第二反应器、第三反应器和沉淀装置，通过添加药剂使得废水中氨氮生成鸟粪石沉淀去除，其特征在于，包括如下步骤：

S1：餐厨废水进入到第一反应器，投加少量的磷酸，调节PH，去除废水中的碳酸根离子，其化学反应式为：3Na2CO3+2H3PO4==2Na3PO4+3H2O+3CO2↑；

S2：步骤S1中得到的废水进入到第二反应器中，加入氧化镁，搅拌溶解，调节废水PH；

S3：步骤S2中得到的废水再进入第三反应器中，加入氯化镁和磷酸盐，反应生成鸟粪石沉淀，去除废水中的氨氮；

S4：步骤S3中得到的废水再进入沉淀装置中，静置沉淀，上清液达标排放。

进一步，根据上述设计方案所述餐厨废水氨氮的处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一反应器在转速220r/min的搅拌条件下，向废水加入磷酸调节PH至7，去除废水中大量存在的碳酸根，防止废水中的碳酸根和后续加入的镁盐反应生成碳酸镁沉淀。

进一步，根据上述设计方案所述的一种餐厨废水除氨氮的处理方法，其特征在于：步骤S2中，所述第二反应器在转速220r/min的搅拌条件下，向废水中投加氧化镁，溶解30分钟，溶解后溶液PH值为9.5，处于磷酸铵镁的有利生成环境中。

进一步，根据上述设计方案所述的一种餐厨废水除氨氮的处理方法，其特征在于：步骤S3中，所述第三反应器在转速220r/min的搅拌条件下，向废水中加入氯化镁和磷酸盐；所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的任意一种或者以上三种物质的任意两种或三种物质的混合物，反应60分钟。

进一步，根据上述设计方案所述的一种餐厨废水除氨氮的处理方法，其特征在于：所述氯化镁和磷酸盐加药量为n(N):n(P):n(Mg)=1:1:2，n(MgCl2)：n(MgO)=1:2，此时氯化镁提供的大量镁离子和磷酸盐提供的磷酸根离子在适宜的PH条件下和废水中的氨氮反应，生成鸟粪石沉淀，其化学反应式为：Mg2+ + PO3 4－+ NH4+ + 6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓。

进一步，根据上述设计方案所述的一种餐厨废水除氨氮的处理方法，其特征在于：步骤S4中，所述的餐厨废水进入沉淀装置，沉淀静置30分钟后，上清液达标排放。

本发明的技术效果如下：通过串联设置三个反应器（第一反应器、第二反应器、第三反应器）和沉淀装置。向第一反应器内投加磷酸，磷酸投加目的是去除废水中的碳酸根，同时可以引人磷酸根，为后续的鸟粪石生成做准备。即节约了药剂，同时还排出了碳酸根对后续氧化镁加入时的影响。鸟粪石生成的适宜PH值为碱性，此时磷酸投加量不宜过多，控制废水PH值接近7即可。

本申请采用了一种低成本、高产出的处理方法，合理的设计投药步骤和投药量，使得氯化镁提供的大量镁离子和磷酸盐提供的磷酸根离子在适宜的PH条件下和废水中的氨氮反应，生成鸟粪石沉淀。

附图说明

图1为本发明的水处理装置反应流程图。

图2为本发明的处理装置结构示意图。

其中，1为第一反应器、2为第二反应器、3为第三反应器、4为沉淀装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例：一种去除餐厨废水的处理装置，包括三个反应器第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3和沉淀装置4。

将上述实施例中的反应器（第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3）和沉淀装置4皆为串联方式连接。

控制第一反应器1中餐厨废水停留时间为30min，所述的在转速220r/min的条件下，向废水加入磷酸调节PH至7，去除废水中大量存在的碳酸根。所述的磷酸投加目的是去除废水中的碳酸根，同时可以引人磷酸根，为后续的鸟粪石生成做准备。

控制第二反应器2中餐厨废水停留时间为30min，在转速220r/min的条件下，向废水中投加氧化镁。氧化镁为难溶固体粉末，加入后在反应器中逐渐溶解，使PH值升高，优选为30分钟废水PH值从7升到9.5。

控制第三反应器3中餐厨废水停留时间为60min，在转速220r/min的条件下，向废水中加入氯化镁和磷酸盐，反应60分钟。优选的药剂投加摩尔比为n(MgCl2)：n(MgO)=1:2，n(N):n(P):n(Mg)=1:1:2。

控制沉淀装置4中餐厨废水停留时间为30min，静置沉淀，上清液达标排放。

尽管上面已经示意和描述出本发明的实施例，但上述实施例是实例性的，不能理解为对本发明的限制。因此本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理的情况下对本发明范围内对处理方式进行的修改和改进，均属于本发明保护的范围。