用于废水处理的多阶段方法及设备技术

一种用于将来自废水的氮和/或磷除去的多阶段方法以及用于该方法的设备，其中，在流道通过反应器的曝气和非曝气单元的过程中，将废水供料进行曝气或生物处理。反应器设有根据反应器的长度隔开的至少两个用于引入废水供料的入口和至少两个用于排出已处理的废水的出口。以大体为推流式的方式完成通过反应器的废水流，废水供料的引入从入口中的一个变为入口中的另一个，反之亦然，并且已处理的水的排出也从出口中的一个变为出口中的另一个，反之亦然。由此提供了用于净化废水的更廉价且更有效的技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在处理设备中将来自废水的氮和/或磷除去的多阶段方法，其中，在通过反应器的流道过程中对废水供料(waste-waterfeed)进行曝气以及生物处理，以及涉及一种用于执行这种方法的处理设备。就此而论，术语“废水”指的是包含有机物和营养物(例如，氮和含磷的化合物)的各种污水，例如，家庭废水、市政废水、下水道污水、工业废水、地下和地表径流水等、以及它们的混合物。
技术介绍
由于世界范围内人口的增长和城市化进程的加快，使用过的因此通常被污染的水的产生已经迅速增加，污水处理已经成为全世界的主要社会问题。污染后的用水已经成为非常大的问题的原因是，污水改变排放到水环境(aqueous enviroment)(例如，小溪、河流、江、池塘、湖、甚至大海)的能力。该环境改变的结果部分是由于有机物的一次污染而引起的当地水生态系统(即，当地植物群和动物群)地中毒，以及部分是由于营养物的二次污染而引起的生态系统内一些有机体的过度刺激(即，富营养化)。生态系统的这两种改变都是非常不期望的。除直接有害物质和重金属(污水中它们的排放通常受法律条例的限制)之外，废水对水环境的毒害和/或富营养影响主要由于废水中的四种污染物，即，有机物、含铵/氨和氮的有机物、硝酸盐、以及磷酸盐或含磷物质。在过去的一个世纪中，为了首先除去被称为一次污染的有机物质，已经因此付出了巨大的努力，以及在最近的几十年中，同样为了在污水被排放到当地水接受方之前除去污水中的营养物，实际上，在开发用于逐一除去污染物质或物质群的方法和处理设备或设施方面所付出的努力已经取得了成功。这些方法和设备或设施在Springer-Verlag由Henze，M.、Harrmoes，P、Jansen，J.、和Arvin，E.所著的Wastewater Treatment(2000)第三版中有所描述。在不同技术的发展过程中，已经论证了最有利的技术是，将各自去除这四种有害物质的污染群中的一种或多种的方法组合成在单独组合的设备或设施中的单独组合方法。然而，这种组合的单独方法和处理设备或设施实际经历重负荷和成分变化，因此为了将所有污染物质群降低到根据政府条例通常可接受或允许的水平，它们需要非常复杂的控制。当前普遍采用的用于去除有机物、含铵/氨和氮的有机物、硝酸盐、磷酸盐或含磷物质的基本方法是基于在活性污泥中找到的不同微生物来分解在特定条件下所讨论的物质的能力。通常这些方法被称为生物营养物质去除(BNR)方法，并且用于该方法的设备相应地被称为BNR设备。在时间的进程中，已经开发了很多种不同的BNR方法和设备，目前它们中的很多种仍在实践中使用。大多数BNR设备是在Springer-Verlag由Henze，M.、Harrmoes，P、Jansen，J.、和Arvin，E.所著的Wastewater Treatment(2000)第三版中第295页图8.7中所示的推流式循环类型。可选的方法是序批式反应器(SBR)方法，该方法在完全混合反应器(FMR)内被实现。SBR的更为复杂的设计是诸如双沟(DD或D)的相分离氧化沟(PID)、具有外部澄清的双沟(DE)、三沟(TD或T)、以及具有外部澄清的三沟(TE)系统，其中每个沟(即，水池或者反应器)都被完全混合，使得物质浓度在所有单独反应器体积内保持相同水平。在每个反应器内，所涉及的状态周期性变化，从厌氧状态或者阶段(暗指磷释放和脱硝步骤)、通过缺氧状态或阶段(暗指进一步的脱硝和磷释放)、到好氧状态或阶段(暗指磷吸收和硝化步骤)。PID系统或设备通常在没有任何经过部分或完全处理的废水的内部再循环的情况下进行操作，但是通过沟的流动方向可周期性反向，在DE和TE系统或设备中可对从外部澄清器到一个或多个单独反应器的分离污泥进行外部再循环，其中污泥与废水混合以产生悬浮的污泥(SS)液体或混合液体。为了在所有阶段中保持混合的污泥均匀悬浮，利用机械搅拌器在反应器的至少厌氧和缺氧阶段进行持续搅动。在附图的图2中示出了用于执行包含十个阶段的BNR过程的典型TE设备。US 6,830,689中公开了一种T系统(即，没有外部净化器的三反应器设备)，其中原始废水在组合过程的三个不同阶段中被顺序引向三个完全混合的水池中每一个，并且与活性污泥混合来形成混合液体，并且来自其中一个水池(basin)中的混合液体被内部再循环到其它水池之一内，其中至少一个用于沉淀污泥。该T系统对于去除废水中的磷特别有效。在EP 0 869 920 B1中公开了DE系统的变形，即具有外部澄清器的双反应器设备，其中，在至少两个处理区域内将污水顺序进行生物处理，经过这种处理后的水流到永久澄清池并分成水部分和污泥部分，后者的至少一部分被再循环到反应器内。在第一周期内，将污水引向第一曝气区域，在该区域内其与再循环的污泥部分混合，接着流到第二处理区域，在该区域中这种状态被保持到污泥发生沉淀，即在那个区域内没有搅动、曝气或其它主动混合，来自沉淀区域的流出液流入永久性澄清池内。在经过足以在沉淀区域内积累浓度相对高的污泥的一段时间后，将引入的污水和再循环的污泥部分引入到它们被混合并进行曝气的先前的沉淀区域，接着将其流入到当前作为沉淀区域使用的先前的曝气区域，这意味着正是在这种条件下在其中发生污泥的堆积/沉淀，即，组合区域内的所有流动方向反向。通过这种称为曝气池沉淀(ATS)的方法，可得到污泥与污水之间增大的比值以及由此改善的澄清性能。然而，ATS中的混合器和曝气器在反应器的出口端被停止，这对BNR方法而言不是最优的。此外，引用文献中公开的设备类型对于生物P去除方法而言不稳定。由于在完全混合的SBR设备、特别是在PID设备内所有反应器体积(reactor volume)的浓度都被保持在相同水平上，所以它们比传统的再循环设备更能给出代表性的动态信息。因此，交替操作可更可靠地控制这些设备。不幸的是，这些设备中的小范围的浓度变化会导致不利的污泥特性。在Wat.Sci.Tech.，Vol.37，no.9，pp.55-63，1998，“Upgrading of Boraswastewater treatment plant based on intelligent process and operationcontrol”中Dines E.Thornberg，Marinus Nielsen和Joran Eriksson报告了基于曝气池内连续的氨和硝酸盐测量来对Boras污水处理设备进行的阶段性周期调整。Boras设备包括与活性污泥一起操作的三条线路，每条线路均包括一对串联连接的曝气池。此外，所述线路中的一条以生物脱硝(biodenitro)的方式进行操作，即，将废水交替供给到活性污泥也被混合到的两个池中的一个内，并且进行脱硝。接下来污泥和废水的混合物流向在其中执行硝化的另一个池内。在经过一段周期或者阶段之后，将流动方向和处理条件反过来。通常的观点是，将废水碳留在硝酸盐不是再循环硝酸盐和返回到缺氧池的氧那里，这是再循环BNR类型设备的情况。由此，生物脱硝线路被认定为由两个串联连接的完全混合的池或水池组成的DE系统。尽管对硝化和脱硝阶段或周期的长度的调整是基于对连续的氨和硝酸盐测量值的离线计算，但是所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在处理设备中从废水去除氮和/或磷的多阶段方法，其中，废水供料在流经反应器的曝气和非曝气单元或区域期间中被曝气和生物处理，其特征在于，该反应器设有至少两个入口和至少两个出口，所述至少两个入口沿着反应器的长度隔开，用于引入废水供料，所述至少两个出口也沿着反应器的长度在流动方向上隔开，用于排出已处理的废水，以大体为推流式的方式进行废水通过反应器的流动，废水供料的引入从所述入口中的一个改变到所述入口中的另一个，反之亦然，并且已处理的废水的排出也同样所述出口中的一个改变到所述出口中的另一个，反之亦然。

【技术特征摘要】
1.一种用于在处理设备中从废水去除氮和/或磷的多阶段方法，其中，废水供料在流经反应器的曝气和非曝气单元或区域期间中被曝气和生物处理，其特征在于，该反应器设有至少两个入口和至少两个出口，所述至少两个入口沿着反应器的长度隔开，用于引入废水供料，所述至少两个出口也沿着反应器的长度在流动方向上隔开，用于排出已处理的废水，以大体为推流式的方式进行废水通过反应器的流动，废水供料的引入从所述入口中的一个改变到所述入口中的另一个，反之亦然，并且已处理的废水的排出也同样所述出口中的一个改变到所述出口中的另一个，反之亦然。2.根据权利要求1所述的多阶段方法，其特征在于，所述废水供料的引入从所述入口中的一个到所述入口中的另一个的改变与已处理的废水的排出从所述出口中的一个到所述出口中的另一个的改变基本上同时实现。3.根据权利要求1-2所述的多阶段方法，其特征在于，所述至少两个入口定位在所述反应器的相对端处或者与所述相对端相邻地定位，并且所述至少两个出口也定位在所述反应器的相对端处或者与所述相对端相邻地定位。4.根据权利要求1-3中任一项所述的多阶段方法，其特征在于，沿着所述反应器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂泉，
申请(专利权)人：天津青莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12