水的好氧生物纯化方法技术

本发明专利技术涉及在含有未加载的颗粒状活性污泥的反应器中进行废水的好氧生物纯化的方法。在反应器中维持好氧环境所需的氧气是以含氧气体的形式提供，该含氧气体优选在如此的位置导入反应器以使含氧气体至少能在反应器中提供某些混合作用。本发明专利技术还提供了适用于本方法的反应器。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在含有活性污泥的反应器中进行水的好氧生物纯化的方法，更具体地，本专利技术涉及纯化饮用水、工艺用水，以及更重要地，纯化废水。欧洲专利申请24758披露了一种氧化生物纯化废水的方法，其中废水向上流经含有微生物的氧化室，微生物附着于不溶性的载体上。载体的作用是通过提供用于污泥生长和/或增加污泥-载体颗粒密度的表面而承载活性污泥。从加载的(supported)活性污泥中分离纯化的废水的过程发生在反应器的顶部，分离的污泥返回反应器。在这些类型的反应器(也称作气升反应器)中，通过导入氧气、空气或富氧空气使悬浮体在氧化反应器中运动。在氧化室的顶部，由水、气和加载的污泥组成的三相混合物在一个三相分离器中分离。一部分循环废水从加载的活性污泥中分离并作为流出液离开反应器。所有的或至少大部分污泥循环回到反应器，通常进入具有向下流动的流体的室中，该室可以是，但不是必须是厌氧或无氧区。本专利技术的目的在于提供一种用于上述类型的废水的好氧纯化的改进的方法或系统。本专利技术涉及在含有未加载的(unsupported)颗粒状活性污泥的反应器中进行废水的好氧生物纯化的方法。该方法包括下述步骤，将废水和含氧的第一气体导入反应器，第一气体导入反应器的位置是能使第一气体在反应器中产生混合作用，也称湍流。所述的方法还包括将纯化的废水从反应器中移走。本专利技术的另一方面是用于上述方法的反应器。该反应器用于废水的好氧纯化，并包括至少一个第一区和用于产生流经第一区的向上的废水流的设施，以及至少一个第二区，该第二区具有流经该区的向下的废水流。反应器还具有将废水从第一区向位于反应器顶部的第二区转移的设施，以及将废水从第二区送回位于反应器底部的第一区的设施。另外，反应器具有一个分离器，优选为三相分离器，位于第二区，分离器具有通过重力将分离的污泥循环回到第二区的设施，以及将与污泥分离的水移走的设施。反应器还具有曝气、混合以及在第一区输送废水的设施。参照附图将更易理解上述专利技术概述以及下述对本专利技术优选实施方案的详细描述。为描述本专利技术，附图示出目前优选的实施方案，但应理解的是，本专利技术不限于附图所示的精确的排列和手段。图中附图说明图1是本专利技术的一个优选的反应器的示意图，该反应器带有一分离器；图2是图1的反应器的分离器及附近特征的放大示意图。本专利技术涉及在含有未加载的颗粒状活性污泥的反应器中进行水的好氧生物纯化的方法，保持好氧环境所必须的氧气是以含氧气体的形式提供至反应器的某一位置，从该位置提供含氧气体至少应能部分提供反应器中必须的混合作用。本专利技术基于下述惊人的发现，即未加载的颗粒状污泥能在气升反应器中用于好氧生物纯化。使用未加载的颗粒状污泥的一个重要优点是不必向反应器连续提供载体(support)材料，从所述材料的成本、操作性以及过量污泥的进一步加工的容易性方面考虑这一点是很重要的。除此之外，还可看到使用不加载的颗粒状污泥通常改善了反应器的纯化效率，使得可以采用较小的反应器系统。对于某些类型的污泥来说可能存在问题的污泥与载体的粘附将不再是一个问题。另外，还应注意到悬浮和混合污泥所需的能量通常小于基于砂、玻璃或玄武岩的传统系统所需的能量。最后，使用未加载的污泥的独特的优点是未加载的污泥较少腐蚀设备。本专利技术属于好氧、生物纯化水，优选是纯化废水如工业和/或生活废水的领域。根据存在于废水中的杂质，特别是氮杂质，可以提供传统的生物氧化使有机杂质氧化成二氧化碳和水，或者也可以在反应器的无氧区进行硝化作用，也可选择性地将硝化作用与反硝化作用结合。根据废水的类型，未加载的颗粒状污泥中的微生物的组成可以相应变化。本专利技术的一个重要方面是使用不加载的颗粒状污泥，如本领域所公知的，未加载的颗粒状污泥包括密度大于约1000kg/m3、不含或基本上不含外加载体材料的生物活性污泥颗粒。有多种方法确定反应器中的污泥是未加载的，其中一个容易的方法是起始加入加载的好氧污泥，通过不向反应器提供任何支持材料而仅简单循环部分污泥使这种污泥逐渐变成未加载的污泥。随着时间的延长，由于微生物的生长，支持体的数量将逐渐降低。或者，也可从现有系统中取得一定量的颗粒状厌氧污泥，通常由于好氧微生物量的增加，这种污泥将逐渐变得好氧。当然，一旦使用本专利技术方法的一或多种系统已经建成，也可以从这种系统中取出未加载的、好氧的颗粒状污泥用于新建系统。一旦系统在稳定状态下合适地运行，不必再需要特殊的操作以保持污泥处于合适的条件下。在这一点上，优选保持系统中的水的平均停留时间为0.3-20小时，优选0.5-10小时，最优选0.5-5小时。应注意术语“未加载”不排除在颗粒污泥中存在小的固体杂质的可能性。由于其性质，废水可能被砂或其它小固体杂质污染，这些杂质可能被污泥捕获。然而，颗粒状未加载污泥的特征在于在大多数颗粒中不存在或基本上不存在分离的固体载体颗粒。在方法中没有外部支持体加入。为正确地操作，优选的是存在于反应器中的污泥量为约5-100kg/m3、更优选为15-60kg/m3。污泥悬浮于液体中并通过在反应器的合适位置、通常为好氧区的底部导入含氧气体而基本保持悬浮。含氧气体优选为空气、氧气或富氧空气最优选是空气。反应器通常至少分为两个区，各区在顶部和底部互相连接，在至少一个所述区(称作第一区)中，由于含氧气体的作用，废水有一向上的速度，在第一区的顶部悬浮液流入至少一个第二区，在第二区中废水有一向下的速度。第二区可以在非常低的溶解氧浓度下操作，但这不是必须的。在现有技术中，废水从一个区向另一个区循环的方式通常是其流过位于两区之间的分离壁(separation wall)的顶部。在这种条件下，一旦废水的水平超过分离壁的顶部，循环率几乎随水的水平的提高呈指数增加。本专利技术的反应器设有用于将废水从第一区(也称好氧区〕向第二区循环的设施，该设施的结构优选是使得当第二区水的水平恒定时，循环率与好氧区水的水平大致呈正比例关系。建成符合正比例关系的循环率的反应器的一种容易的方式是，设置一分离壁，该分离壁沿高于相邻区的通常水平面延伸，并在分离壁上低于两个区的水平面的位置设置开口，该开口具有足够的截面积以提供合适的循环。开口还可以低于第一区的水平面而高于第二区的水平面。反应器优选设有一分离器，有些时候也称为沉降器，例如，EP-A 90,450、EP-A 311,215、EP-A 311,216和/或EP-A 315,233所述。描述了用于本专利技术的一个优选分离器的EP-A 315,233的全部公开内容引入本文作参考。分离器用于使气体、污泥和水彼此分离。分离的水部分循环，部分移走作为产品水。大部分未加载的颗粒状污泥通常优选循环到第二区中，在该区中废水具有一向下的速度。由于颗粒状污泥很容易被施加的过度剪切力扰乱，所以优选的是在重力的影响下循环污泥，例如使用EP-A 24,758披露的系统。在一优选的实施方案中，分离器设在反应器的第二区，其中废水有一向下的速度。为防止在向下流动的水中出现捕获空气的问题，优选的是在这一区域废水的向下速度不超过约0.25m/s，优选不超过约0.20m/s。分离器的实际构造，尤其是分离器的隔板数(见图2的特征12)至少部分取决于反应器的气体负荷。已发现在本类型的分离器的应用中，采用的隔板数应优选至少为1，当气体负荷超过3本文档来自技高网...

【技术保护点】
在含有未加载的颗粒状活性污泥的反应器中进行废水的好氧生物纯化的方法，包括如下步骤，将废水和含氧的第一气体导入反应器，其中第一气体在能使其在反应器中产生混合作用的位置导入反应器，以及将纯化的废水从反应器中移出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚伯拉罕艾萨克韦斯普雷尔，迪尔克扬库特，
申请(专利权)人：拜奥塞恩系统国际公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]