使用污泥脱气和污泥回收以及处理设备的厌氧污水处理制造技术

技术编号:11212866 阅读:56 留言:0更新日期:2015-03-26 23:16
本发明专利技术涉及一种通过含厌氧微生物的生物污泥来进行生物污水处理的方法以及相关的设备,其中所述生物污泥(2)位于反应器(3)中,将所述污水(1)输送至所述生物污泥(2)的下方,使其由下往上流经所述生物污泥(2)并将其从生物污泥(2)的上方排出。在这种情况下,应通过对和反应器(3)中的污水(1)一起排出的污泥进行脱气并将其至少部分地输回至反应器(3)中来解决降解率下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用污泥脱气和污泥回收以及处理设备的厌氧污水处理 本专利技术涉及一种通过含厌氧微生物的生物污泥来进行生物污水处理的方法,其中 生物污泥位于反应器中,将污水输送至该生物污泥的下方,使其由下往上流经该生物污泥 并从生物污泥的上方排出。 本专利技术还涉及用于生物厌氧污水处理,特别是用于实施本专利技术方法的设备,其包 括反应器,该反应器具有含厌氧微生物的生物污泥,并且在其下部具有用于待净化的污水 的至少一个进口,在其上部具有用于排出污水的至少一个溢出口 (Oberlauf)以及用于至少 将污水处理过程中产生的生物气和经净化的污水分离的至少一个分离器。 对于污水处理来说,已知有各种机械、化学和生物的方法以及相应的反应器。在生 物污水处理的过程中,使待净化的污水与好氧或厌氧的微生物接触,在好氧微生物的情况 下,污水中所含的有机污染物主要被分解成二氧化碳、生物质和水,而在厌氧微生物的情况 下,有机污染物主要被分解成二氧化碳、甲烷并且仅有一小部分被分解成生物质。 此外,近年来,厌氧微生物被越来越多地用于生物污水处理过程的实施,这是因为 在厌氧的污水处理过程中无须将高耗能的氧气引入生物反应器中,在净化的过程中产生随 后可被用于产能的能量富集的生物气以及明显较低量的剩余污泥。 根据所使用的生物质的类型和形式,将用于厌氧污水处理的反应器划分为接触污 泥反应器(Kontaktschlammreaktoren)、UASB反应器、EGSB反应器、固定床反应器和流化床 反应器。 微生物在固定床反应器中被固定在载体材料(TiigermateriaIien)上,在流化床 反应器中附着在可自由移动的小型载体材料上,而在UASB和EGSB反应器中以所谓的料粒 (Pellets)的形式来使用微生物。与UASB反应器(升流式厌氧污泥床)(upflow anaerobic Sludge blanket)不同的是,EGSB 反应器(膨胀颗粒污泥床)(expanded granuldr Sludge bed)更高,并且在体积相同的情况下具有显著更小的占地面积。 对于UASB和EGSB反应器,通过下方的反应器区域内的进口向反应器连续输送待 净化的污水或待净化的污水和来自于厌氧反应器出口的已净化的污水的混合物,并使其通 过位于进口上方的含微生物料粒的污泥床。 在污水中的有机化合物分解的过程中,微生物特别生成含甲烷和二氧化碳的气体 (其也被称为生物气),该气体部分以小气泡的形式聚集在微生物料粒上,部分以游离的气 泡的形式在反应器中上升。由于聚集的气泡降低了料粒的比重(spezifische Gewicht),因 此料粒在反应器中上升。为了将形成的气泡和上升的料粒与水分离,通常在反应器的中部 和/或上部设置气罩(Gashauben)形式的分离器,生物气聚集在其脊梁(First)处,从而形 成气垫(Gaspolster),由微生物料粒和污水组成的漂浮层(Flotationsschicht)位于该气 垫的下方。从气体和微生物料粒中释放出来的经净化的污水在反应器中上升并且在反应器 的上端通过溢出口被排出。例如在EP 0 170 332 A和EP 1 071 636 B就对这样的方法和 相应的反应器进行了描述。 在用于厌氧污水处理的高负载反应器中,通常使用两个三相分离装置。它们包括 彼此交错(versetzt Ubereinander)排列集气罩(Gassammelhauben),上升的生物气气泡 和上升的颗粒状生物污泥(料粒)在其下方聚集。正如已提及的,所述气体从罩中被排出。 颗粒状的生物质要么放出附着在其上的气体并再次下降至反应器底部,要么作为气体/水 /料粒混合物通过管道系统被输送进反应器顶部的气体分离装置。从那里生物污泥再次被 返回过程中。 然而,已发现的是,活性生物污泥的质量会下降得相对较多,这会相应地给反应器 的降解率带来负面影响。 因此,本专利技术的目的是尽可能高效地解决反应器的降解率下降的问题。 根据本专利技术,通过对和反应器中的污水一起排出的污泥进行脱气并将其至少部分 地输回至反应器中的方式来实现与方法相关的目的。公认的是,尽管由反应器中的分离器 可以得到生物污泥和经处理的污水,但是这导致生物污泥的量的相应减少并且影响反应器 的效率。当生物污泥含有过多的气体并由此漂浮在反应器中时,尤其会出现这种情况。因 此,必须在将和污水一起排出的生物污泥输回反应器之前,对其进行分离和脱气。这种情况 下,可以在对生物污泥进行分离之前或期间,完成所述生物污泥的脱气。 已被证明有利的是,使与污水一起排出的生物污泥经受剪切力以进行脱气。通过 剪切力能撕裂阻碍气体释放的层或者甚至能使其部分地从生物污泥剥离。 然而,当与污水一起排出的生物污泥经受离心力以进行脱气时,也可以促进该生 物污泥的脱气。在这种情况下,还可以通过离心力来产生剪力。 在任何情况下,剪力或离心力应为这样的大小,使得生物污泥(料粒)的外层受到 影响,但不破坏该料粒。 阻碍气体释放(Gasabgabe)的原因往往是料粒内部或包围该料粒的外壳(Haut) 或层的下方的气泡。这些层或外壳由污水中所含的聚合物或者还由微生物本身形成。 这些所谓的料粒和脱离的组分易于通过合适且充分已知的装置(例如,筛、等)来 拦截(zurilckhalten),并且例如通过低剪切泵(scherarme Pumpe)被再次输回至反应器。 在这种情况下,可通过旋流器(Hydrozyklons)来实现生物污泥的脱气和分离。 为此,将由反应器排出的污水导入所述旋流器中并将由此产生的重质部分(Schwerteile) 至少部分地输回至反应中。为了通过离心力来集中重质部分(生物污泥)和轻质部分 (Leichtteil)(污水)并且通过出口或分离器将其分别导出,旋流器是非常合适的。为了在 旋流器内形成旋转流,可以在反应器的出口处使用流体静压(hydrostatische Druck)。此 夕卜,这种类型的脱气和分离的优势还在于,通常反应器中不希望的絮状生物污泥作为轻质 部分与污水一起被转输。为了形成足够的离心力,所述旋流器的内径应大于20cm,优选大于 25cm〇 可替代的是,可借助于筛来实现生物污泥的分离,引导由反应器排出的污水穿过 所述筛。通过筛上的生物污泥的截留而产生的剪力有时足以用于脱气。在这种情况下,无 需进一步处理就可将由此产生的截留物(Rejekt)至少部分地输回至反应器。 然而,对于生物污泥的脱气来说通常需要较大的力,因此所述筛应为分选器 (Sortierers),特别是压力分选器的部件。这种情况下,通过转子在该分选器中于筛的进口 处产生旋转流,其导致相应的离心力的形成。其结果是,污水穿过筛,而因离心力和剪力脱 气的生物污泥被截留在筛上,并可被输回至反应器。 作为另一可替代的方案,可引导由反应器排出的污水通过旋转泵(Kreiselpumpe) 以用于所夹带的生物污泥的脱气。此处,旋转泵中的旋转流也产生了足够高的离心力且不 会破坏生物污泥。然后,如此经脱气的生物污泥可在随后的污水处理单元中沉淀,并且被至 少部分地输回至反应器中。 有利的是,可以形成所述的随后的处理单元以从沉降物(Sedimentation)中分离 生物污泥,其中所述生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过含厌氧微生物的生物污泥(2)进行生物污水处理的方法,其中所述生物污泥(2)位于反应器(3)中,将污水(1)输送至所述生物污泥(2)的下方,使所述污水由下往上流经所述生物污泥(2)并将其从生物污泥(2)的上方排出,其特征在于,对和所述反应器(3)中的污水(1)一起排出的生物污泥(2)进行脱气并将其至少部分地输回至所述反应器(3)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.19 DE 102012212675.91. 通过含厌氧微生物的生物污泥(2)进行生物污水处理的方法,其中所述生物污泥 (2) 位于反应器(3)中,将污水(1)输送至所述生物污泥(2)的下方,使所述污水由下往上 流经所述生物污泥(2)并将其从生物污泥(2)的上方排出,其特征在于,对和所述反应器 (3) 中的污水(1) 一起排出的生物污泥(2)进行脱气并将其至少部分地输回至所述反应器 (3)中。2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,使和所述污水(1) 一起排出的生物污泥(2) 经受剪力W进行脱气。3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,使和所述污水(1) 一起排出的生物污泥 (2) 经受离屯、力W进行脱气。4. 用于生物厌氧污水处理,特别是用于实施上述权利要求中任一项所述的方法的设 备,其包括反应器(3),所述反应器具有含厌氧微生物的生物污泥(2),并且在所述反应器 的下部具有用于待净化的污水(1)的至少一个进口(4),在所述反应器的上部具有用于排 出所述污水(1)的至少一个溢出口(5) W及用于至少将污水处理过程中产生的生物气与经 净化的污水(1)分离的至少一个分离器化),其特征在于,将从所述反应器(3)中排出的污 水(1)导入旋流器(7)中并且将该种情况下产生的重质部分至少部分地输回至所述反应器 (3) 。5. 权利要求4所述的设备,其特征在于,所述旋流器(7)的内径大于20cm,优选大于 25cm。6. 用于生...

【专利技术属性】
技术研发人员:A戈梅尔R马尔德
申请(专利权)人:福伊特专利有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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