澄清废水的方法技术

一种用于澄清废水的方法，所述方法在两个或更多的澄清器(1a、1b)中操作至少两个交替和等同的处理循环，各处理循环由同时进料和排出的进料阶段和将过量污泥移出至增稠器(2a、2b)从而使剩余污泥层均质化和预沉淀的重置阶段组成，其中在每个时间点在至少一个澄清器(1a、1b)中进行进料阶段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于澄清废水的方法，所述方法在两个或更多的澄清器中操作至少两个交替和等同的处理循环，各处理循环由同时进料和排出的进料阶段和将过量污泥移出至增稠器从而使剩余污泥层均质化并预沉淀的重置阶段组成。废水由含稀释的胶体有机悬液的有机物料和可沉淀的固体组成。将这些固体有效地早期分离非常重要，因为有效分离允许使从固体中回收能量和资源实现最大化，并且早期分离能使水解过程引起的损坏和劣化以及后续浪费的能量释放(不采用需氧氧化工艺回收)最小化。因此，该能量被保存并可进一步增稠或浓缩，并用其他生物或热加工更有效地回收。用于早期有效分离悬液和/或后续增稠浓缩这些悬液的方法和装置是本专利技术主题。使用数种方法实现废水有机物的有效分离。最老的方法是用初级澄清器或沉淀池仅物理移除可沉淀的物料。水力保留时间为约1-2小时的这些澄清器被用于有效移除矩形或圆形构造中的固体。固体的移除使用收集器在澄清器的底部进行，用泵将污泥转移至小污水池用于下游处理。在一些情况中，这些固体在压缩区中浓缩至约1-2％固体含量。无论如何，这些固体通常需要在分开的下游处理中进一步增稠。在一些情况中，报道了对来自下游活性污泥系统并泵入初级澄清器的过量污泥进行基于重力的共增稠(例如Ross和Crawford,1985)。预期该方法一方面改善废弃的活性污泥的增稠性能，另一方面移除初级处理中的有机物质。对该物理分离方法的改良是加入化学品，最早的示例涉及使用化学凝结剂和有机絮凝剂以通过凝结和后续的絮凝过程来更有效地移除更精细的胶体不可沉淀悬液。有效的凝结导致有机胶体“化学吸附”进入可用于后续絮凝的物料。改善的絮凝产生更大颗粒的聚集体，其然后通过沉淀过程被快速移除。这通常被称为化学强化初级处理(CEPT)，是实现分离的已知且长期公认的技术。CEPT的典型效率可高达70％的固体移除，并且使用足够的凝结剂甚至可以超过这些值。然而，如果连续地加入，加入显著量的化学品是浪费的，并且对于下游处理会产生显著的化学污泥。因此含金属和聚合物添加剂的最佳剂量可以实现改善固体移除的互补效应(例如Neupane等，2008；Cassel等，2009)。在20世纪70年代和80年代开发的另一种方法是A-B过程(优先权1979：DE2908134A1；US4487697)，其使用生物手段在两步过程的λΑ'步骤中实现有机材料的“生物吸附”(Bohnke,1976；Versprille等,1984)。生物吸附λΑ'步骤在单独的反应器/澄清器组合中实现，其保持在非常短的固体和水力停留时间，固体停留时间通常在0.25-0.5天。此吸附过程通过生物絮凝过程发生，其使用细菌细胞外聚合物(EPS)发生，因为污泥中的细菌在以稍慢于其最大生长速率的速率生长时改变生理状态以形成聚集体。此吸附/生物絮凝产生胶体和可沉淀的悬浮液而无需使用如早期CEPT工艺中所用的无机化学品。A步骤由分离的反应器和澄清器组成，反应器在需氧和/或厌氧或交替条件下进行操作和澄清器经操作以使这些固体的沉降和浓缩最大化以供于下游处理。这些固体的固体含量通常为1％并且需要一些量的再循环(通常为流入流量的30％)来维持该活化的污泥处理。反应器的SRT受到来自澄清器底部的浓缩固体的侵蚀性消耗的控制。该过程的缺点是，它固体分离的效率典型地为50-60％并且固体浓度仅为约1％。此外，该生物絮凝过程不能以与CEPT相同的精确度控制，并且工艺配置、废水温度、通气和剪切速率等影响并导致生物吸附/生物絮凝过程的多变性质。固体通常进一步在下游过程中增稠，过程通常不整合入初级澄清的分离过程中。将压缩颗粒的分离和储存整合的过程已以连续方式应用于初级处理上游的稀释流，用于粗料移除(优先权1976,US3,941,698)。因而，概括的需求是：1)需要地将生物吸附/生物絮凝步骤整合进入与CEPT处理的初级罐或物理/化学移除相关联的物理移除中。该组合将产生更高效的初级罐。这还允许进行能使占用空间(footprint)、基础设施、能源和设备需求最小化的过程。2).还需要确定适当方式从而以近乎无缝的方式在增稠步骤中增稠这些固体，使得分离的固体被有效地浓缩，并且具有最小的额外占用空间、基础设施、能源和设备。本专利技术的目的是尽量减少占用空间、基础设施、能源和设备的使用，以解决本专利技术的上述需求。本专利技术涉及澄清废水的方法，所述方法在两个或更多的澄清器中操作至少两个交替和等同的处理循环，各处理循环由进料阶段和重置阶段组成，其中在每个时间点在至少一个澄清器中进行进料阶段，并且其中所述重置阶段由第一沉淀、废弃、充气和第二沉淀组成。所提出的方法是将生物吸附或生物絮凝过程整合进入初级澄清或CEPT处理中，通过开发尽量减少占用空间、基础设施、能源和设备的使用的合适方法和设备，以实现这些初级罐中组合的物理/生物或物理/化学/生物移除。此外，固体可在与这些初级罐并置邻接的增稠器中进一步浓缩，从而共同使用设备和谨慎使用可用的液压装置，以对固体的早期有效移除和后续这些固体的增稠进行最佳管理。现有许多具有额外容量的初级罐(primarytank)，其可经改进以实现整合在单一罐中的这些不同移除从而节省占地面积、基础设施、能源和设备。公开的实施例包括开发节约型方案的方法和装置，以改善有机悬浮液中的分离和/或增稠，其由初级罐中的胶体和悬浮物料组成，使用物理、生物和(若需要的)化学手段。分离利用交替的澄清器实现，其便于回退、废弃、充气、沉淀和进料的交替间隔，以最大限度地除去有机悬浮液的同时最大限度地减少使用的资源(包括占用空间、基础设施、能源和设备)的方式进行。增稠过程与沉淀罐并置，二者共利用水力变化，这通过交替排列并共享与初级罐相关的设备和基础设施来实现。这种方法实现了相当大的处理强化，同时降低了与有机悬浮液分离和增稠相关的能量和设备需求。交替方法允许通过将与进料和回退有关的水力步骤和与充气、沉淀和废弃有关的处理步骤分开来最大化处理。沉淀器废物泵直接连接并置的增稠器并且废物沿切线(tangentially)递送。从增稠器的溢流与通过澄清器和增稠器的交替而返回澄清器的重力同时进行。鼓风机/空气压缩器用于抬升和充气。此外本专利技术涉及种澄清废水的装置，其包含以替代性排列操作的至少两个澄清器，各自在所述澄清器的底部附近装有流入管道；在所述澄清器(1a,1b)的底部附近的污泥退出区；使用加压空气的混合系统；和接近所述澄清器的表面的流出物管道。该装置适于进行上述方法。提供至少一个增稠器用于进一步浓缩污泥。优选每个澄清器提供一个增稠器。优选入流管沿着所述澄清器的侧壁安排在其底部。这样可用非常低的速度将入流直接导入底部沉淀的污泥。所以，污泥层有助于保留随着流入物引入的颗粒并防止它们污染干净的水。此外，任何引入的有机物料均会被澄清器底部的污泥吸附。附图的简要说明图1a-1e显示根据示例实施方式的沉淀和增稠装置的水位和操作顺序的侧视概况图，时间顺序从a，b，c，d，e到f。图2提供两个交替澄清器的30分钟循环的示例方案。若需要可顺序使用多个澄清器(超过2个)。图3显示交替澄清器的示意平面图。箭头显示流体向澄清器和在澄清器内的流向。平面图显示平面图底部的沉淀器和切向流增稠器。图4显示，相比初级罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于澄清废水的方法，所述方法在两个或更多的澄清器(1a、1b)中操作至少两个交替和等同的处理循环，各处理循环由同时进料和排出的进料阶段和将过量污泥移出至增稠器(2a、2b)从而使剩余污泥层均质化和预沉淀的重置阶段组成，其中在每个时间点在至少一个澄清器(1a、1b)中进行进料阶段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 AT A50380/20141.一种用于澄清废水的方法，所述方法在两个或更多的澄清器(1a、1b)中操作至少两个交替和等同的处理循环，各处理循环由同时进料和排出的进料阶段和将过量污泥移出至增稠器(2a、2b)从而使剩余污泥层均质化和预沉淀的重置阶段组成，其中在每个时间点在至少一个澄清器(1a、1b)中进行进料阶段。2.如权利要求1所述的方法，其中所述进料阶段的时间等于总循环时间除以澄清器(1a、1b)的数量，并优选所述重置阶段由第一沉淀、废弃、充气和第二沉淀组成。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述废弃通过从澄清器(1a、1b)将污泥气举入增稠器(2a、2b)来进行。4.如权利要求3所述的方法，其中污泥从各澄清器(1a、1b)转移至分配给所述澄清器(la、lb)的分开的增稠器(2a、2b)中，并且在分配至该增稠器(2a、2b)的澄清器(1a、1b)的进料阶段过程中从增稠器(2a、2b)移出该污泥。5.如权利要求3或4所述的方法，其中在所述增稠器(2a、2b)中通过切向引入废污泥来诱发圆形流。6.如权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述澄清器(1a、1b)和增稠器(2a、2b)的水平经水力性设置以允许增稠器(2a、2b)的重力流在澄清器废弃阶段向澄清器(1a、1b)反向溢流；并且废弃物的提取允许澄清器(1a、1b)中的水位以后续充气不导致固体从所述澄清器(1a、1b)溢流入所述流出物的方式降低至低于流出物水平。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中在进料阶段过程中，废水被引至澄清器(1a、1b)的底部区域进入污泥层。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中在进料阶段过程中，进料流将剩余上清排出流推出，同时保持几乎恒定的水位。9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中进料阶段和重置阶段长度相等。10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中来自其他过程的活性污泥加入所述澄清器(1a、1b)中以改善有机物料的移出。11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中在进料进入所述澄清器(1a、1b)之前将凝结剂加入进料，并任选地将聚合物加入所述澄清器(1a、1b)中，优选在混合相过程中加入，以改善有机物料的移出。12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中充气阶段用于搅拌沉淀的污泥、纳入漂浮的污泥、并允许异养生物生产胞外聚合物质，以及胶体和可溶有机物的后续吸附。13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中澄清器中的生物磷摄取通过如下方式增强：加入来自下游生物处理单元的生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩哈德·韦特，
申请(专利权)人：贝恩哈德·韦特，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT