本发明专利技术涉及对被城市或工业源杂质污染的流出物进行生物处理的方法，其特征在于采用具有高质量负荷的单曝气池（１），其中不经预先倾析而将原始的或机械预处理的流出物与在略微曝气的介质中生长的活性污泥型游离微生物培养基混合，所述培养基具有约０．１－０．２ｋｇＯ↓［２］／ｋｇ ＢＯＤ５去除量，所应用的有机负荷等于或高于至少２ｋｇ ＣＯＤ／ｋｇＳＭ／天，优选等于或高于４ｋｇ ＣＯＤ／ｋｇ ＳＭ／天，在单个曝气池中原始流出物的水力学停留时间为３０－９０分钟，优选为４０－６０分钟。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对含水流出物进行生物处理，具体是生活废水和工业废水，以达到净化目的。更具体地，本专利技术涉及对这些流出物进行生物处理的改进方法和设备，其中应用活性污泥技术的游离微生物培养基，从而脱除在待处理流出物中存在的碳污染物。在已知的使用游离微生物培养基的净化方法中，那些应用所谓的“低负荷”活性污泥的方法得到越来越多的应用。这些“扩大”型的方法从曝气池及澄清系统来说具有如下工作特性应用低的质量和体积负荷、高的水力学停留时间和介质沉降污泥，从而需要建造相当大的结构。另外，实施这些常规净化方法的设备通常需要一系列专用的装置，这些装置先后对待处理流出物进行筛选、脱除沉积物、脱脂和初级沉降，这些装置设置在用活性污泥进行实际生物处理的步骤的上游。这些从建造、操作和维护的角度解释了现有技术装置昂贵的原因。为了改善这些缺点，本专利技术提供了一种对被城市或工业源杂质污染的流出物进行生物处理的方法，其特征在于应用具有高质量负荷的单个曝气池，其中在没有预先沉降的情况下，将原始的或机械预处理后的流出物与活性污泥类的游离微生物培养基混合，所述游离微生物培养基在略微曝气的培养基中生长，具有约0.1-0.2kg O2/kg BOD5去除量，所应用的有机物负荷等于或高于至少2kg COD/kg SM/天，优选等于或高于4kg COD/kg SM/天，原始流出物在单个曝气池中的水力学停留时间为30-90分钟，优选为40-60分钟。这些解释了现有技术的装置中由初级沉降器和曝气池组成的整个系统需要由本专利技术的具有高质量负荷的单个曝气池所替代的原因。已知质量负荷通过以COD或BOD5表示的每日污染物流量与曝气池中存在的干物质的量的比来定义。为了实施本专利技术的方法，该质量负荷值必须高于1.5kg COD/Kg SM/天，并且固体物质的浓度为0.5-2.5g SM/l，这使得所应用的体积负荷高于3kg BOD5/m3/天。由于本专利技术的这些特征，与利用延时曝气和应用低负荷的传统装置的活性污泥处理池相比时，其单个曝气池的体积减小10个因子至最小。上述本专利技术方法基于生物吸附进行在非常高负荷的曝气池中，溶解的碳污染物的一部分和几乎全部的胶体和颗粒部分被活性污泥絮凝物生物吸附。在本专利技术的效果方面，事实是所述净化作用主要基于生物吸附机理而不是基于氧化或发酵的生物机理，并且所述方法作用时避免了初级沉降以及脱除沉积物和脱脂，用于在待处理的流出物中保持高的胶体和颗粒物质含量，而这些化合物促进生物吸附。生物吸附可以描述为一种物理化学机理，其中污染物的脱除相当于通过吸附、吸收和夹带使物质从液相迅速转化为絮凝物。当流出物与污泥接触时立即发生三种机理(参见Eikelboom-1982在活性污泥主体中的防护和补救方法(in Bulking of Activated SludgePreventive and Remedial Methods)，Ellis Horward Publ.，Chichester，90-105“利用高絮凝物负荷的主体污泥的生物吸附和防护(Biosorptionand prevention of bulking sludge by means of a high floc loading)”)，并且并入所谓的“生物吸附”的整个机理中，即1-胶体产品通过物理化学吸附保留在絮凝物上(“表面固定”)，这形成其主体；2-悬浮物通过生物絮凝物中的鳞片物而保留；3-通过微生物胞外和胞内吸收可溶性有机物。在本专利技术的非常短的水力学停留时间下(30-90分钟)，微生物群体没有足够的时间水解并代谢所吸附的污染物。相反，吸收反映了细菌行为及其积累营养储备的能力用于随后氧化作用的胞内“存贮”可相当于所述微生物质量的50％(参见EkamaG.A.等，1979，WPCF期刊，51，3，534-556“活性污泥方法的动态行为”(Dynamic behavior of the activated sludge process)。在本专利技术方法中，如果细菌保持在“压力”状态下，这意味着最小的氧化能量输入，则只有这种吸收是可能的。因此，根据本专利技术方法的一个特征，通过调节溶氧量为0.1-1g/l，将所述方法控制在厌氧生活极限下。这一点解释了为什么上述本专利技术方法基于通过“活性污泥”吸附剂对污染物的夹带，而不是通过氧化或发酵进行生物降解，所使用的活性污泥在高应用质量负荷下连续变化，同时保持低曝气以保证系统的混合能量和足够的生物吸附能量。高的应用负荷水平促进了吸附和吸收机理，同时保持生物质在维持几乎零生长速率的状态下。作为本专利技术方法特征的这些条件赋予所述非常高负荷的污泥以显著的性能，具体如下-在没有初级预处理的情况下所保留的可沉降污染物用来压载所形成的絮凝物，从而达到良好的澄清；污泥指标为40ml/g的显著值，而按照现有技术将曝气池放在初级沉降器之后的高负荷方法中则达不到这样的数值；-非常高负荷的污泥具有非常好的质量，其悬浮物浓度约为0.5-2.5g/l，优选为0.6-1.5g/l(这些值可与现有技术具体为FR-A-2 594113中建议的值3-4g/l相比)，可在澄清池中应用高的向上速度(＞2m/h)，如下文所述，澄清池与单个曝气池相连；-曝气是影响所有生物系统性能的参数；相反，本专利技术的方法对于非常高负荷的污泥可保持需氧量限度，从而保证良好的生物吸附，其代价是针对易同化有机物质具有较低的净化效率；-如将水力学停留时间保持在较低数值，则更容易对氧化代谢进行限制。相对于低负荷系统而言，本专利技术的高或非常高的应用负荷的系统的优点是相当大的。就曝气池及澄清系统而言，这种所谓的“集中”系统允许对于相同体积的待处理污染物进料有紧凑得多的结构设计，并且所述污泥具有良好的沉降性质。本专利技术方法中发生的生物吸附机理的特征在于其反应动力学比传统活性污泥中观察到的生物反应更高(2-3个因子)，并且其进气量较低(与0.6kg O2/kg BOD5去除量相比相应为0.1-0.2kg O2/kg BOD5去除量)。至于反应时间，其数量级如下-对于本专利技术方法的生物吸附为15分钟；-对于传统方法的代谢约30-45分钟。本专利技术方法与现有技术的所谓的非常高负荷的方法明显区别如下使用游离培养基的特定条件允许其在略微曝气的介质中并且在高的应用质量负荷下连续生长，以促进生物吸附和BOD储存机理。因此，由Boehnke教授开发的非常高负荷的活性污泥方法(参见Boehnke B.等1997，水环境与技术(Water Environment &Technology)，23-27“AB方法脱除有机物和营养物(AB process removesorganics and nutrients)”和Boehnke B.等1998，水工程和管理(WaterEngineering & Management)，31-34“通过基于吸附的活性污泥技术有效降低高强度废水的成本(Cost-effective reduction of high-strengthwastewater by adsorption-based activated sludge technology)”)指的不是生物吸附机理，而是微生物选择的压力，导致生物群落适应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对被城市或工业源杂质污染的流出物进行生物处理的方法，其特征在于：采用具有高质量负荷的单个曝气池（１），其中不经预先倾析而将原始的或机械预处理的流出物与在略微曝气的介质中生长的活性污泥型游离微生物培养基混合，所述培养基具有约０．１ －０．２ｋｇＯ↓［２］／ｋｇＢＯＤ５去除量，所应用的有机负荷等于或高于至少２ｋｇＣＯＤ／ｋｇＳＭ／天，优选等于或高于４ｋｇＣＯＤ／ｋｇＳＭ／天，原始流出物在所述单个曝气池中的水力学停留时间为３０－９０分钟，优选为４０－６ ０分钟，并且在所述单个曝气池（１）中，所述流出物中溶解碳污染物的一部分和几乎全部胶体和颗粒部分被活性污泥絮凝物生物吸附。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S莫尔甘，
申请(专利权)人：底格里蒙公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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