模块化废液处理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化废液处理系统。根据一些实施方案，所述系统包括中央分配单元和与之流动连通的一个或多个处理翅片。所述分配单元可以被配置来从给定来源接收废液并且至少部分向一个或多个处理翅片分配所述废液。进而，存在于给定处理翅片中的细菌处理所述废液，并且所得经处理的液体可以从所述翅片排放到周围环境。在一些实施方案中，给定处理翅片可以包括多孔介质，所述多孔介质提供细菌可以在上面生长来促进处理的大型表面区域。所述系统可以安装在地下和/或地面之上，并且在一些情况下可以至少部分被处理砂和/或其他处理介质包围。所述系统可以用在好氧和/或厌氧废液处理中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年5月19日提交的名称为“ModularLiquidWasteTreatmentSystemandMethod”的美国临时专利申请号62/000,241(代理人案号PE01.719P)的权益和优先权，该专利申请以引用的方式整体并入本文。专利
本公开涉及废液处理，并且更具体地说涉及废水和腐败性流出物的处理。背景常见的废液处理选择包括好氧消化和厌氧消化。在被称为好氧消化的细菌过程中，微生物在存在氧气的情况下分解可降解材料。在这类好氧过程中，可能会产生包括例如二氧化碳的气态副产物。在被称为厌氧消化的细菌过程中，微生物在不存在氧气的情况下分解可降解材料。在这类厌氧过程中，可能会产生包括例如甲烷的气态副产物。概述一个示例实施方案提供一种废液处理系统，所述废液处理系统包括：分配单元，所述分配单元具有内部和外部并且包括限定一个或多个通道的侧壁部分；以及至少一个处理翅片，所述至少一个处理翅片位于分配单元外部并且通过一个或多个通道与所述分配单元的内部流动连通，至少一个处理翅片包括：多孔介质；以及外部织物层，所述外部织物层至少部分包围多孔介质。在一些情况下，分配单元基本上是圆柱形的并且具有处于约2-48英寸范围内的平均宽度/直径。在一些情况下，分配单元具有处于约12-120英寸范围内的长度。在一些情况下，分配单元长度被配置成相对于地面基本上垂直地定向。在一些情况下，分配单元是分配箱。在一些情况下，分配单元还包括：顶空部分，所述顶空部分形成于一个或多个通道上方；以及贮槽部分，所述贮槽部分形成于一个或多个通道下方。在一些情况下，所述系统还包括：第一开口，所述第一开口定位在一个或多个通道上方并且延伸穿过分配单元的侧壁部分；入口挡板，所述入口挡板设置在分配单元内并且与第一开口对准；第二开口，所述第二开口定位在一个或多个通道上方并且延伸穿过分配单元的侧壁部分；以及出口挡板，所述出口挡板设置在分配单元内并且与第二开口对准。在一些情况下，所述系统还包括以下中的至少一种：废液源，所述废液源通过第一开口与入口挡板耦接；和/或通气立管，所述通气立管通过第二开口与出口挡板耦接。在一些情况下，分配单元是具有圆柱形和/或棱柱形形状中的至少一种的波纹导管。在一些情况下，分配单元还包括在其内部内设置在其侧壁部分上的一个或多个撇刮凸片。在一些情况下，分配单元的侧壁部分包括沿其外部设置在其侧壁部分上的一个或多个脊部。在一些情况下，侧壁部分限定多个通道，每个通道跨侧壁部分具有处于约0.01-1.5英寸范围内的尺寸。在一些情况下，多个通道沿侧壁部分垂直地对齐。在一些情况下，多孔介质包括随机分布的粗纤维。在一些情况下，多孔介质包括粗砂、石头和/或砾石中的至少一种。在一些情况下，多孔介质包括聚合物珠和/或玻璃珠中的至少一种。在一些情况下，多孔介质包括碳块。在一些情况下，多孔介质包括天然聚集体。在一些情况下，多孔介质包括合成聚集体。在一些情况下，多孔介质包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚苯乙烯中的至少一种。在一些情况下，外部织物层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。在一些情况下，外部织物层包括土工织物。在一些情况下，至少一个处理翅片还包括设置在多孔介质内的半渗透或不可渗透的阻挡层，并且在外层与阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有多孔介质。在一些情况下，阻挡层是包围不到多孔介质的总容积的部分层。在一些情况下，阻挡层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。在一些情况下，阻挡层包括土工织物。在一些情况下，至少一个处理翅片还包括设置在多孔介质内的多个半渗透或不可渗透的阻挡层，其中：在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有多孔介质；并且每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更大的表面积和/或更大的尺寸中的至少一者。在一些情况下，至少一个处理翅片还包括设置在多孔介质内的多个半渗透或不可渗透的阻挡层，其中：在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有多孔介质；并且每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更小的表面积和/或更小的尺寸中的至少一者。在一些情况下，多个半渗透或不可渗透的阻挡层中的至少一个是包围不到多孔介质的总容积的部分层。在一些情况下，多个半渗透或不可渗透的阻挡层包括：第一不可渗透阻挡层，所述第一不可渗透阻挡层形成具有第一容积的储存器；以及第二不可渗透阻挡层，所述第二不可渗透阻挡层定位在第一不可渗透阻挡层的外侧并且形成大于第一容积的第二容积。在一些情况下，至少一个处理翅片还包括至少一根管子，所述至少一根管子设置在多孔介质内并且与由分配单元的侧壁部分限定的一个或多个通道中的至少一个耦接。在一些情况下，至少一根管子的至少一部分被穿孔。在一些情况下，至少一根管子的至少一部分有波纹。在一些情况下，至少一根管子被配置成允许空气流入至少一个处理翅片内。在一些情况下，所述系统还包括以下中的至少一种：废液源，所述废液源与至少一根管子耦接；和/或通气立管，所述通气立管与至少一根管子耦接。在一些情况下，所述系统还包括曝气泵，所述曝气泵被配置来搅拌分配单元内包含的废液，其中曝气泵：设置在分配单元的内部内；或位于分配单元外部并且通过软管或导管来与分配单元的内部耦接。在一些情况下，所述系统还包括排出泵，所述排出泵被配置来将废液从分配单元的内部排出，其中排出泵设置在分配单元的内部内。在一些情况下，至少一个处理翅片具有曲线截面几何形状。在一些情况下，至少一个处理翅片具有多边形截面几何形状。在一些情况下，至少一个处理翅片具有处于约3-18英寸范围内的平均宽度/直径。在一些情况下，至少一个处理翅片具有处于约6-24英寸范围内的平均高度。在一些情况下，至少一个处理翅片具有处于约24-84英寸范围内的长度。在一些情况下，至少一个处理翅片沿其长度具有均匀的轮廓。在一些情况下，至少一个处理翅片沿其长度具有不均匀的轮廓。在一些情况下，至少一个处理翅片具有均匀的截面轮廓。在一些情况下，至少一个处理翅片具有不均匀的截面轮廓。在一些情况下，所述系统还包括包围分配单元和/或至少一个处理翅片中的至少一个的处理材料，所述处理材料包括以下中的至少一种：处理砂、碎石、砾石、土壤、天然聚集体、合成聚集体、玻璃珠、聚合物珠、膨胀型聚合物珠、有机材料、纤维素和/或其任一个或多个的组合。在一些情况下，所述系统还包括包围处理砂的至少一部分的衬垫，其中所述衬垫包含不可渗透或半渗透的材料。在一些情况下，衬垫的第一部分在渗透性上相较于衬垫的第二部分有所不同。在一些情况下，所述系统还包括设置在衬垫与分配单元和/或至少一个处理翅片中的至少一个之间的排液材料。在一些情况下，至少一个处理翅片具有约1加仑或更大的容积。在一些情况下，所述系统包括单一分配单元并且展现出大于约10ft2的总处理翅片表面积。在一些情况下，至少一个处理翅片包括细菌层和/或过滤层中的至少一种。在一些情况下，至少一个处理翅片是柔性的并且可以包裹在6英寸直径管子周围，而不会发生断裂。在一些情况下，至少一个处理翅片是有延展性的，以使得其厚度可以改变±10％，而不会对其造成损坏。在一些情况下，所述系统包括至少四个处理翅片。在一些情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废液处理系统，所述废液处理系统包括：分配单元，所述分配单元具有内部和外部并且包括限定一个或多个通道的侧壁部分；以及至少一个处理翅片，所述至少一个处理翅片位于所述分配单元外部并且通过所述一个或多个通道与所述分配单元的内部流动连通，所述至少一个处理翅片包括：多孔介质；以及外部织物层，所述外部织物层至少部分包围所述多孔介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 US 62/000,2411.一种废液处理系统，所述废液处理系统包括：分配单元，所述分配单元具有内部和外部并且包括限定一个或多个通道的侧壁部分；以及至少一个处理翅片，所述至少一个处理翅片位于所述分配单元外部并且通过所述一个或多个通道与所述分配单元的内部流动连通，所述至少一个处理翅片包括：多孔介质；以及外部织物层，所述外部织物层至少部分包围所述多孔介质。2.如权利要求1所述的废液处理系统，其中所述分配单元基本上是圆柱形的并且具有处于约2-48英寸范围内的平均宽度/直径。3.如权利要求1-2中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元具有处于约12-120英寸范围内的长度。4.如权利要求3所述的废液处理系统，其中所述分配单元长度被配置成相对于地面基本上垂直地定向。5.如权利要求1-4中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元是分配箱。6.如权利要求1-5中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元还包括：顶空部分，所述顶空部分形成于所述一个或多个通道上方；以及贮槽部分，所述贮槽部分形成于所述一个或多个通道下方。7.如权利要求1-6中任一项所述的废液处理系统，其还包括：第一开口，所述第一开口定位在所述一个或多个通道上方并且延伸穿过所述分配单元的所述侧壁部分；入口挡板，所述入口挡板设置在所述分配单元内并且与所述第一开口对准；第二开口，所述第二开口定位在所述一个或多个通道上方并且延伸穿过所述分配单元的所述侧壁部分；以及出口挡板，所述出口挡板设置在所述分配单元内并且与所述第二开口对准。8.如权利要求7所述的废液处理系统，其还包括以下中的至少一种：废液源，所述废液源通过所述第一开口与所述入口挡板耦接；和/或通气立管，所述通气立管通过所述第二开口与所述出口挡板耦接。9.如权利要求1-8中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元是具有圆柱形和/或棱柱形形状中至少一种的波纹导管。10.如权利要求1-9中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元还包括在其内部设置在其侧壁部分上的一个或多个撇刮凸片。11.如权利要求1-10中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元的所述侧壁部分包括沿其外部设置在其侧壁部分上的一个或多个脊部。12.如权利要求1-11中任一项所述的废液处理系统，其中所述侧壁部分限定多个通道，每个通道跨所述侧壁部分具有处于约0.01-1.5英寸范围内的尺寸。13.如权利要求12所述的废液处理系统，其中所述多个通道沿所述侧壁部分垂直地对齐。14.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括随机分布的粗纤维。15.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括粗砂、石头和/或砾石中的至少一种。16.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括聚合物珠和/或玻璃珠中的至少一种。17.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括碳块。18.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括天然聚集体。19.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括合成聚集体。20.如权利要求1-13中任一项所述的废液处理系统，其中所述多孔介质包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚苯乙烯中的至少一种。21.如权利要求1-20中任一项所述的废液处理系统，其中所述外部织物层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。22.如权利要求1-20中任一项所述的废液处理系统，其中所述外部织物层包括土工织物。23.如权利要求1-22中任一项所述的废液处理系统，其中：所述至少一个处理翅片还包括设置在所述多孔介质内的半渗透或不可渗透的阻挡层；以及在所述外层与所述阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有所述多孔介质。24.如权利要求23所述的废液处理系统，其中所述阻挡层是包围不到所述多孔介质的总容积的部分层。25.如权利要求23-24中任一项所述的废液处理系统，其中所述阻挡层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。26.如权利要求23-24中任一项所述的废液处理系统，其中所述阻挡层包括土工织物。27.如权利要求1-22中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片还包括设置在所述多孔介质内的多个半渗透或不可渗透的阻挡层，其中：在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有所述多孔介质；以及每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更大的表面积和/或尺寸中的至少一者。28.如权利要求1-22中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片还包括设置在所述多孔介质内的多个半渗透或不可渗透的阻挡层，其中：在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有所述多孔介质；以及每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更小的表面积和/或尺寸中的至少一者。29.如权利要求27-28中任一项所述的废液处理系统，其中所述多个半渗透或不可渗透的阻挡层中的至少一个是包围不到所述多孔介质的所述总容积的部分层。30.如权利要求27-29中任一项所述的废液处理系统，其中所述多个半渗透或不可渗透的阻挡层包括：第一不可渗透阻挡层，所述第一不可渗透阻挡层形成具有第一容积的储存器；以及第二不可渗透阻挡层，所述第二不可渗透阻挡层定位在所述第一不可渗透阻挡层的外侧并且形成大于所述第一容积的第二容积。31.如权利要求1-30中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片还包括至少一根管子，所述至少一根管子设置在所述多孔介质内并且与由所述分配单元的所述侧壁部分限定的所述一个或多个通道中的至少一个耦接。32.如权利要求31所述的废液处理系统，其中所述至少一根管子的至少一部分被穿孔。33.如权利要求31-32中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一根管子的至少一部分有波纹。34.如权利要求31-33中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一根管子被配置成允许空气流入所述至少一个处理翅片内。35.如权利要求31-34中任一项所述的废液处理系统，其还包括以下中的至少一种：废液源，所述废液源与所述至少一根管子耦接；和/或通气立管，所述通气立管与所述至少一根管子耦接。36.如权利要求1-35中任一项所述的废液处理系统，其还包括曝气泵，所述曝气泵被配置来搅拌所述分配单元内包含的废液，其中所述曝气泵：设置在所述分配单元的所述内部内；或位于所述分配单元外部并且通过软管或导管来与所述分配单元的所述内部耦接。37.如权利要求1-36中任一项所述的废液处理系统，其还包括排出泵，所述排出泵被配置来将废液从所述分配单元的所述内部排出，其中所述排出泵设置在所述分配单元的所述内部内。38.如权利要求1-37中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有曲线截面几何形状。39.如权利要求1-37中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有多边形截面几何形状。40.如权利要求1-39中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有处于约3-18英寸范围内的平均宽度/直径。41.如权利要求1-40中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有处于约6-24英寸范围内的平均高度。42.如权利要求1-41中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有处于约24-84英寸范围内的长度。43.如权利要求1-42中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片沿其长度具有均匀的轮廓。44.如权利要求1-42中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片沿其长度具有不均匀的轮廓。45.如权利要求1-42中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有均匀的截面轮廓。46.如权利要求1-42中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有不均匀的截面轮廓。47.如权利要求1-46中任一项所述的废液处理系统，其还包括包围所述分配单元和/或所述至少一个处理翅片中的至少一个的处理材料，所述处理材料包括以下中的至少一种：处理砂、碎石、砾石、土壤、天然聚集体、合成聚集体、玻璃珠、聚合物珠、膨胀型聚合物珠、有机材料、纤维素和/或其任一个或多个的组合。48.如权利要求47所述的废液处理系统，其还包括包围所述处理砂的至少一部分的衬垫，其中所述衬垫包含不可渗透或半渗透的材料。49.如权利要求48所述的废液处理系统，其中所述衬垫的第一部分在渗透性上相较于所述衬垫的第二部分有所不同。50.如权利要求48-49中任一项所述的废液处理系统，其还包括设置在所述衬垫与所述分配单元和/或所述至少一个处理翅片中的至少一个之间的排液材料。51.如权利要求1-50中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有约1加仑或更大的容积。52.如权利要求1-51中任一项所述的废液处理系统，其中所述系统包括单一分配单元并且展现出大于约10ft2的总处理翅片表面积。53.如权利要求1-52中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片包括细菌层和/或过滤层中的至少一种。54.如权利要求1-53中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片是柔性的并且能够包裹在6英寸直径管子周围，而不会发生断裂。55.如权利要求1-54中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片是有延展性的，以使得其厚度能够改变±10％，而不会对其造成损坏。56.如权利要求1-55中任一项所述的废液处理系统，其包括至少四个处理翅片。57.如权利要求1-56中任一项所述的废液处理系统，其包括在水平面上从所述分配单元径向延伸的两个或更多个处理翅片。58.如权利要求1-57中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元和与之流动连通的所述至少一个处理翅片能够处理与一个卧室相关联的废液量。59.如权利要求1-57中任一项所述的废液处理系统，其中所述分配单元和与之流动连通的所述至少一个处理翅片能够处理与两个或更多个卧室相关联的废液量。60.如权利要求1-57中任一项所述的废液处理系统，其中所述系统占地不到250ft2并且被配置来处理与四卧室房相关联的废液量。61.如权利要求1-60中任一项所述的废液处理系统，其中所述至少一个处理翅片具有大于所述分配单元的外部表面积的外部表面积。62.如权利要求1-61中任一项所述的废液处理系统，其中所述系统被进一步配置来提供用于对所述废液进行再循环和/或反硝化作用中的至少一种。63.一种处理废液的方法，所述方法包括：使废液穿过分配单元的侧壁而进入到与所述分配单元流动连通的处理翅片中，所述处理翅片包括多孔介质；通过使所述废液穿过所述处理翅片的所述多孔介质经由细菌消化来处理所述废液；以及从所述处理翅片传送所得经处理的液体。64.如权利要求63所述的方法，其中在所述处理翅片之内和/或之上的至少一种情况下发生细菌消化。65.如权利要求63-64中任一项所述的方法，其中从所述处理翅片传送所得经处理的液体包括：将所述所得经处理的液体传送到包围所述处理翅片的介质中。66.如权利要求65所述的方法，其中包围所述处理翅片的所述介质包括以下中的至少一种：处理砂、碎石、砾石、土壤、天然聚集体、合成聚集体、玻璃珠、聚合物珠、膨胀型聚合物珠、有机材料、纤维素和/或其任一个或多个的组合。67.如权利要求63-66中任一项所述的方法，其还包括：使所述废液在所述分配单元中沉降。68.如权利要求63-67中任一项所述的方法，其还包括：通过排出泵使废液从所述分配单元流至第二分配单元。69.如权利要求63-68中任一项所述的方法，其还包括：仅通过重力使废液从所述分配单元流至第二分配单元。70.如权利要求63-69中任一项所述的方法，其还包括：将所述废液的生物化学需氧量(BOD)降低约90％或更大。71.如权利要求63-70中任一项所述的方法，其中穿过所述分配单元的所述侧壁而进入到所述处理翅片中的所述废液仅传送到所述处理翅片的下部部分中。72.如权利要求63-71中任一项所述的方法，其还包括：将液体保留在所述处理翅片的下部部分中。73.如权利要求63-72中任一项所述的方法，其还包括：使含所述废液的贮槽流体从所述分配单元流入到第二分配单元中。74.如权利要求63-73中任一项所述的方法，其还包括：允许固体从所述废液沉降在所述分配单元中。75.如权利要求63-74中任一项所述的方法，其中所述处理翅片包括覆盖所述多孔介质的至少一部分的可渗透层，并且其中从所述处理翅片传送所得经处理的液体包括：使所述所得经处理的液体穿过所述可渗透层。76.如权利要求75所述的方法，其中所述可渗透层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。77.如权利要求75所述的方法，其中所述可渗透层包括土工织物。78.如权利要求63-77中任一项所述的方法，其中所述处理翅片包括设置在所述多孔介质内的至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层，并且其中从所述处理翅片传送所得经处理的液体包括：将液体收集在由所述至少一个阻挡层形成的容积中。79.如权利要求78所述的方法，其中所述至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层是包围不到所述多孔介质的总容积的部分层。80.如权利要求78-79中任一项所述的方法，其中所述至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚酯织物中的至少一种。81.如权利要求78-79中任一项所述的方法，其中所述至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层包括土工织物。82.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中：所述至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层是多个半渗透或不可渗透的阻挡层；在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有所述多孔介质；以及每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更大的表面积和/或尺寸中的至少一者。83.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中：所述至少一个半渗透或不可渗透的阻挡层是多个半渗透或不可渗透的阻挡层；在邻近阻挡层之间存在空间，所述空间至少部分填充有所述多孔介质；以及每个后续阻挡层，从最内侧到最外侧，为比其前面的阻挡层具有更小的表面积和/或尺寸中的至少一者。84.如权利要求78-83中任一项所述的方法，其中所述多个半渗透或不可渗透的阻挡层中的至少一个是包围不到所述多孔介质的所述总容积的部分层。85.如权利要求63-84中任一项所述的方法，其还包括以下中的至少一种：通过与所述分配单元耦接的通气立管从周围环境将空气抽吸到所述分配单元中；和/或通过与所述分配单元耦接的通气立管将气体从所述分配单元排出到周围环境中。86.如权利要求63-85中任一项所述的方法，其还包括：通过再循环和/或反硝化作用中的至少一种来处理所述废液。87.如权利要求63-86中任一项所述的方法，其中所述废液包括以下中的至少一种：污水、腐败性流出物、工业流出物、污染地下水、生活污水和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·W·普莱思贝，
申请(专利权)人：普莱思贝专利信托公司，
类型：发明
国别省市：美国;US