废液处理设备和废液处理方法技术

废液处理设备，包括： （ａ）第一个细长容器，用于容器中的废液的缺氧代谢以及在基本上活塞式流动条件下从其中通过。第一个细长容器具有基本上垂直的第一个降液管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第一个细长容器的底部区域，第一个细长容器还有基本上垂直的第一个提升管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第一个细长容器的顶部区域，第一个降液管区的底部区域同第一个提升管区的底部相连通； （ｂ）供料装置，用于将要处理的废液以相当于在第一个细长容器的停留时间约９０秒到５分钟的供料速度送到第一个降液管区的顶部区域； （ｃ）第一个回收装置，用于从第一个提升管区的顶部回收已经经过第一个降液管区然后经过第一个提升管区的废液； （ｄ）连接来自第一个细长容器的下游的第二个细长容器，用于已经在活塞式流动条件下经过第一个细长容器和正在经过第二个细长容器的废液的需氧代谢，第二个细长容器具有基本上垂直的第二降液管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第二个细长容器的底部区域，第二个细长容器还有基本上垂直的第二提升管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第二个细长容器的顶部区域，第二个降液管区的底部区域同第二个提升管区的底部相连通； （ｅ）供料装置，用于将第一个细长容器的废液供到第二个降液管区的顶部区域； （ｆ）气体注入装置，用于将含氧气体注入第二个细长容器，从而部分地促进和保持通过第二个细长容器的废液的循环； （ｇ）第二个回收装置，用于从第二个提升管区的顶部区域回收废液；以及 （ｈ）再循环装置，用于将至少一部分经过第二个细长容器的废液再循环到第一个降液管区的顶部区域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废液处理设备和废液如污水的处理方法。美国申请4552663叙述了在污废水处理设备BOD吸着区除去氨态氮的方法。具有氮气层的BOD吸着区A包括分隔成两或两个以上液体处理部分的槽，以接近经过BOD吸着区A的液体的活塞式流动。由区A出来的液体排进BOD氧化区B，并向其中通气。为此目的使用喷雾器在区B的每一液体处理部分进行通气。液体由区B进入沉积槽，由沉积槽沉积的污泥再循环到BOD吸着区A。在美国申请3953327中提出用缺氧脱氮法处理污水，同时将甲醇供作细菌的食物，随后通过通气和沉积稳定化。将得到的污泥再循环到脱氮工序并分离，由此方法得到相当干净的废液。在GB-A-1473665中讨论了传统的深井废水处理设备装置。这种装置包括水池、提升管管和降液管，它们的上端相互并同水池的下端连通，还包括在系统的周围循环废液如污水的循环装置和在降液管中的向废液中供应含氧气体的装置。降液管的长度应使向废液中的送氧速度达到至少0.1公斤/O2/小时/米3。在开始时，将空气注入提升管器中，使其上部其气升泵的作用。当废液在降液管中以适宜的速度例如至少1米/秒循环时，供到降液管的空气比例增加。最终，如果需要，通过将空气只供到降液管可以保持循环。空气注入降液管和注入提升管之处优选位于在水池废液(例如污水)液面下0.1-0.4倍处。这样，当系统从水池中废液(例如污水)下延伸150-250米时，气体在此液面下15-100米处注入。进一步优选是在水池中污水或其它废液液面下30米以上处注入。B.Jones在“废物管理和环境”(Waste Management & theEnvironment)，第5卷3期，1995年6月44-45页的文章中进一步讨论了这样的污水处理设备。在全世界现在运行的70个以上的商业污水处理设备中的井的实际深度是50-150米。如果空气注入降液管在100米井的35米处，则供到降液管的空气的路径长度是165米，接触时间约为3分钟，而在传统的扩散空气法中接触时间约为15秒。在到达井底之前大多数气泡已溶解。因为增加了静压力，在井底氧有较大的溶解度。氧的输送有大的驱动力，较多的传统方法是0.05-0.2公斤O2/米3/小时，而深井法是3公斤O2/米3/小时。这种特性使得深井法可以较高的以食物/微生物(f/m)表示的负荷率处理废水。在深井法中氧的吸着效率可达80％，而扩散空气法只有15％。这些因素，加上在井的液体的高扰动，是在井中观察到的高功率效率的主要原因(3-4公斤O2/千瓦小时，而传统法为1公斤O2/千瓦小时。)深井法的另一优点是，高速度确保固体在井中不沉出，从而不需要初步沉降。在D.A.Hines等人在I.Chem.E.Symposium Series No.41的D1-D10页的文章中可以找到进一步的细节。在污水处理设备的废液循环中细菌代谢废液中的有机和某些无机分子。许多类型的废液可以这样处理。例如，家庭污水、食品废物、废纸和纺织工业、塑料工业和钢铁工业的工业废液都是由这类商业污水装置进行处理。在操作中，传统的深井装置用来自污水装置的污泥进行初播种。一旦开始了废液循环，系统的增加的通气为需氧细菌的繁殖提供了条件。在降液管中，进入系统的空气泡常相对于废液流升起。但是，一旦液体循环速率达到的值高于气泡的向上的速度，进入降液管的空气泡被移动的废液向下拉，直到最后到达提升管的空气流可以被消减，然后空气只通入系统的降液管中。由于提升管中废液的空隙，在提升管器空气和废液的混合物的比重可以达到0.20克/厘米3，比在降液管顶部的未通气的废液低。因此，经过处理设备的废液循环受到降液管中空气供应处之上静压差的协助，因为在含空气泡的通气的废液和降液管顶部上的未通气的废液之间存在明显的比重差异。这类传统的污水处理设备足以除去对需氧细菌代谢敏感的分子。但是，这样的处理设备对废液和对废水处理效果有限制。尤其是，需氧细菌不能消化硝酸盐，这些硝酸盐在井中可作为氨的需氧细菌代谢产物大量产生。包括家庭废水和污水的许多类废液中氨是普遍存在的。高浓度氨也是有臭味的，即使在低浓度下对水生微生物也是有毒的，因此，在许多国家立法要求从废液中除去氨。此外，氨具有高生物需氧量(BOD)。尽管硝酸盐没有氨存在的相同问题，但非常需要将它们从废水中除去，并在许多国家已经立法。硝酸盐是天然的肥料，它们释放到环境中特别是在静水如湖泊和水库中，会促进藻类生长。过量的硝酸盐释放进入周围的水域中，可以引起所谓的富营养化现象。富营养化会使水生环境的植物和藻类的过度生长，由于藻类过度繁殖，最终消耗了重要的养分如磷。随后的藻类的饥饿和死亡以及其细胞物质的被需氧代谢的分解耗尽了水中的氧，以致鱼类和其它需氧微生物遭到破坏。为解决废液处理时进入环境的硝酸盐问题，传统是使用缺氧细菌将硝酸盐还原成氮气。在深井缺氧槽的上游中有这些缺氧细菌。深井的少量废液一般再循环进入缺氧槽中。但是，这种系统具有许多缺点。尤其是，在缺氧槽中再循环废液的停留时间很长，足以使在再循环流中的需氧细菌的活性受到抑制。而且，很难防止如脂肪酸等无毒化学品的烟雾从槽中逸出。这种逸出会引起废液处理设备如废水处理设备的环境的具有特点的不愉快的气味。因此，本专利技术的一个目的是提供废液处理设备，此设备可解决上述问题，可使现有方法的缺点基本得到缓解或消除。本专利技术的另一目的是提供有效和环境可接受的废液处理方法。本专利技术提供的废液处理设备包括(a)第一个细长容器，用于容器中的废液的缺氧代谢以及在基本上活塞式流动条件下从其中通过。第一个细长容器具有基本上垂直的第一个降液管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第一个细长容器的底部区域，第一个细长容器还有基本上垂直的第一个提升管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第一个细长容器的顶部区域，第一个降液管区的底部区域同第一个提升管区的底部相连通；(b)供料装置，用于将要处理的废液以相当于在第一个细长容器的停留时间约90秒到5分钟的供料速度送到第一个降液管区的顶部区域；(c)第一个回收装置，用于从第一个提升管区的顶部回收已经经过第一个降液管区然后经过第一个提升管区的废液；(d)连接来自第一个细长容器的下游的第二个细长容器，用于已经在活塞式流动条件下经过第一个细长容器和正在经过第二个细长容器的废液的需氧代谢，第二个细长容器具有基本上垂直的第二降液管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第二个细长容器的底部区域，第二个细长容器还有基本上垂直的第二提升管区，用于在基本上活塞式流动条件下将废液输向第二个细长容器的顶部区域，第二个降液管区的底部区域同第二个提升管区的底部相连通；(e)供料装置，用于将第一个细长容器的废液供到第二个降液管区的顶部区域；(f)气体注入装置，用于将含氧气体注入第二个细长容器，从而部分地促进和保持通过第二个细长容器的废液的循环；(g)第二个回收装置，用于从第二个提升管区的顶部区域回收废液；以及(h)再循环装置，用于将至少一部分经过第二个细长容器的废液再循环到第一个降液管区的顶部区域。在这样的处理设备中，废液向下流动经过第一个降液管区，向上流动经过第一个提升管区，向下流动经过第二个降液管区，向上流动经过第二个提升管区，并且在第一个细长容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·琼斯，A·J·华生，
申请(专利权)人：科瓦纳技术和研究有限公司，
类型：发明
国别省市：