用于滤饼过滤的管状元件和提供滤饼的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于水处理系统的过滤装置，所述水处理系统包括适于从废水或过滤废水中提供污泥的生物处理装置，和/或所述生物处理装置可流体连通到过滤装置或与其流体连通，用于从过滤装置接收过滤废水并将污泥输送到过滤装置。所述过滤装置是包括可流体渗透的支撑结构的滤饼过滤装置，并且支撑结构被设置为一个或多个管状元件，其具有设置在可流体渗透的支撑结构的内侧上的滤饼。所述过滤装置具有可连通以接收待过滤液体的入口(使得待过滤液体的通量从支撑结构内部、通过滤饼并到达支撑结构外部，从而提供滤液)、从管状元件内部排出液体的出口和用于从过滤装置排出滤液的滤液出口。通过从生物处理装置中形成的污泥沉积固体来提供滤饼。

Tubular elements for cake filtration and method of providing cake

The invention relates to a filtration device for a water treatment system comprising a biological treatment device adapted to provide sludge from a wastewater or filtered wastewater, and / or the biological treatment device can be fluidly connected to or with a filtration device for receiving filtered wastewater from the filtration device and delivering sludge to the filtration device. The filter device is a filter cake filter device including a fluid permeable support structure, and the support structure is arranged as one or more tubular elements, which has a filter cake arranged on the inner side of the fluid permeable support structure. The filtering device has an inlet which can be communicated to receive the liquid to be filtered (making the flux of the liquid to be filtered from the inside of the supporting structure, through the filter cake and to the outside of the supporting structure so as to provide the filtrate), an outlet which can discharge the liquid from the inside of the tubular element and a filtrate outlet which can discharge the filtrate from the filtering device. The filter cake is provided by sludge deposition solids formed from the biological treatment unit.

【技术实现步骤摘要】
用于滤饼过滤的管状元件和提供滤饼的方法本申请为申请号201580071765.7、申请日为2015年12月29日、专利技术名称为“用于滤饼过滤的管状元件和提供滤饼的方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于水处理系统的过滤装置，所述水处理系统包括适于从水例如废水或过滤水如废水中提供污泥的生物处理装置，和/或所述生物处理装置可流体连通到过滤装置或与其流体连通，用于从过滤装置接收过滤的水并将污泥输送到过滤装置。过滤装置是包括可流体渗透的支撑结构的滤饼过滤装置，并且支撑结构被设置为一个或多个管状元件，其具有设置在可流体渗透的支撑结构的内侧上的滤饼。过滤装置具有可连接以接收待过滤液体的入口(使得待过滤液体的通量从支撑结构内部、通过滤饼并到达支撑结构外部，从而提供滤液)、从管状元件内部排出液体的出口和用于从过滤装置排出滤液的滤液出口。通过从生物处理装置中形成的污泥沉积固体来提供滤饼。
技术介绍
在WO2012/136214中公开了一种通过使用由沉积在滤饼载体上的污泥物质制成的滤饼对废水的成功过滤。该文献报道的过滤过程集中在处于生物废水处理厂核心的活性污泥的高效过滤过程。所公开的方法通常是两阶段方法-活性污泥的分离以提供活性污泥上清液，优选通过已经存在于废水处理厂中的沉降，以及通过由源自在分离过程中沉淀的物质的污泥絮凝物制成的滤饼过滤上清液。虽然WO2012/136214的过程实际上提供了良好质量的滤液，但废水越来越被视为丰富的资源(在能量生产方面)，并且现在有一种趋势是在废水处理中从能源消费转向能源生产。然而，虽然可以认为生物物质从好氧处理罐转移到消化池(其中生物物质转化为沼气)是有吸引力的，但是发现好氧处理罐中物质的干物质含量低，因此在消化之前需要一些脱水，这导致虽然有吸引力，但是与脱水相关的技术问题使得使用生物物质来生产例如沼气吸引力较小。WO2012/136214中报道的滤饼可以混合到被消化的部分中，并且如果这样进行，则干物质含量将增加并会产生更多沼气。然而，仍然需要进一步增加干物质含量，而如今，使用两种方法来增加干物质含量：·改善初级沉降：原始废水的初级沉降是一种古老但有效的技术。现在，人们通过引入高速薄层澄清池、凝固等来努力提高效率。初级沉降消除了50-60％的悬浮固体(最重的物质)和20-30％的BOD(生物需氧量-有机负荷的量度)。·精细筛选：使用精细筛网对原始废水进行预过滤除去了水处理系统其余部分的负载量到与初级沉降(>50％TSS，>20％BOD)相似的程度，但占地面积低得多，据报道少至为初级沉降的10％。这样可以节省土地，并能够扩大工厂的产能。虽然精细筛选似乎是两个中更吸引人的，但由于精细筛选中使用的过滤器污染而造成的问题是众所周知的，但尚未解决的问题，导致实施这种精细筛选有困难。EP0122867公开了一种气动水力脉冲型的可重复再生过滤系统，包括将待过滤的固体/流体进料浆料与多个开放式管状过滤元件的多孔壁表面的内部进行操作啮合，使得滤液向外通过过滤元件的壁，并将固体作为饼块收集在内壁表面上。虽然所公开的装置产生滤液，但是滤饼被认为是过滤器的污垢，该污垢必须被除去以便继续过滤。为此，EP0122867的装置被配置为封端过滤器，其中在管状过滤器的远离管状过滤器入口的端部处没有为残余物(在滤液被抽出之后剩余的部分)提供出口；从而不提供流体通过管状过滤器的连续单向流动，并且因此残余物从管状过滤器元件向后冲出以去除滤饼。此外，在EP0122867中，滤饼源自被过滤的介质，因此构成在过滤阶段期间沉积的结垢层。因此，改进的精细筛选将是有利的，特别是待消化的物质中干物质含量更有效和/或可靠的增加将是有利的。
技术实现思路
本专利技术目的是提供对现有技术的替代方案。本专利技术的另一个目的可以看作是改善废水的过滤。本专利技术的再一个目的可以看作是提高处理废水的工厂的处理能力。特别地，可以看作本专利技术的另一个目的的是提供一种解决现有技术的上述问题的过滤装置。因此，上述目的和若干其他目的旨在通过提供一种用于水处理系统中的过滤装置在本专利技术的第一方面中获得，所述水处理系统包括：·适于从废水或过滤废水中提供污泥的生物处理装置，并且所述生物处理装置可流体连通到过滤装置或与其流体连通，用于从过滤装置接收过滤的废水和/或将污泥输送到过滤装置，其特征在于，·过滤装置是包括可流体渗透的支撑结构的滤饼过滤装置，支撑结构被设置为一个或多个管状元件，其具有设置在可流体渗透的支撑结构的内侧上的滤饼，所述过滤装置具有：-可连通以接收待过滤液体的入口，使得待过滤液体的通量方向从管状元件内部、通过滤饼并到达管状元件外部，从而提供滤液，-用于从管状元件内部排出液体的出口，-用于从过滤装置排出滤液的滤液出口，和-喷嘴，布置成将诸如空气的气体引入管状元件的内部，·通过从生物处理装置中形成的污泥沉积固体来提供滤饼。用于例如滤饼的污泥固体(来自污泥的固体)通常由生物处理装置提供；在包括消化池的实施方案中，一部分污泥固体可以来自消化池。滤液也可以称为预过滤废水，它已经在预过滤装置中处理过。在本文中，使用许多术语，如本领域技术人员可以容易地理解的。以下详细说明其中的一些术语。污泥固体(来自污泥的固体)优选用于表示通常在生物处理装置中形成的活性污泥絮凝物和/或凝结物质。滤饼过滤用于表示其中通过流过如本文所公开的滤饼对液体过滤的过程。滤饼用于表示沉积在支撑结构上的固体物质层，该固体物质是颗粒形式，并且通常起源作为废水的生物处理产物。如本文所述，固体优选为活性污泥絮凝物和/或凝结物质。滤饼过滤装置通常用于指示被配置为通过使用滤饼提供过滤的装置。消化用于表示将生物物质厌氧转化为例如沼气的过程。可流体连通用于指示可关闭的流体连通，通常为管。流体连通的用于表示流体连通，通常是管。元件可以是通过可流体连通的连接而流体连通的。(废)水处理用于表示(废)水进行生物处理的过程，如好氧处理。废水用于表示含有有机物质和营养物质的水，使其不适合使用、消费或排放，因此需要处理。如本文所用的水，例如在水处理系统中，通常是指待进行生物处理的水，并且一般包括废水。下游是指放置在单元或过程之后，上游是指放置在单元或过程之前。管状元件用于表示管形状的元件。优选地，管状元件的横截面是圆形的，并且管状元件是圆柱形的，但是可以使用诸如圆形、多边形等的其它横截面。通常且优选地，沿着管状元件长度的横截面都彼此相等。生物处理通常用于表示通过使用细菌(即，优选将水中的有机物质代谢的活性微生物)而不是使用化学物质的生物水处理。生物处理通常涉及消耗水中杂质(有机物和营养物质)的细菌(污泥)，并且借助于通过曝气添加的氧气，将其转化为更多的细菌(生物质)和二氧化碳和氮气(好氧处理)。待处理的废水优选是指通常在生物处理装置中待进行生物处理的废水。用于气体团(slug)的气体通常是指空气，例如大气(可以被加压和/或从杂质中清除)。注入和引入可互换使用，这里结合将诸如空气的气体施加到管状元件中的过程。本专利技术的目的是在例如生物处理设备上游和/或下游使用“滤饼过滤”。结合本专利技术已经发现，通过使用这种上游滤饼过滤，滤液具有改进的质量，这意味着它具有比进入工厂的废水更低的有机物和营养物质的负载量。由于需要在下游生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水处理系统中的过滤装置(1)，所述水处理系统包括：●适于从废水或过滤废水中提供污泥的生物处理装置(2)，并且所述生物处理装置(2)可流体连通到过滤装置(1)或与其流体连通，用于从过滤装置(1)接收过滤的废水和将污泥输送到过滤装置(1)，其特征在于，●过滤装置(1)是包括可流体渗透的支撑结构(20)的滤饼过滤装置，支撑结构(20)被设置为一个或多个管状元件(21)，其具有设置在可流体渗透的支撑结构(20)的内侧上的滤饼(10)，所述过滤装置(1)具有：○可连通以接收待过滤液体的入口(15)，使得待过滤液体的通量方向从管状元件(21)内部(28)、通过滤饼(10)并到达管状元件(21)外部，从而提供滤液，○用于从管状元件(21)内部(28)排出液体的出口(16)，和○用于从过滤装置(1)排出滤液的滤液出口(9)，●通过从在生物处理装置(2)中形成的污泥沉积固体来设置滤饼，其中所述固体包含消化池污泥和至少一种活性污泥絮凝物和凝结物质。

【技术特征摘要】
2015.01.21 DK PA201570037;2014.12.30 EP 14200575.01.一种用于水处理系统中的过滤装置(1)，所述水处理系统包括：●适于从废水或过滤废水中提供污泥的生物处理装置(2)，并且所述生物处理装置(2)可流体连通到过滤装置(1)或与其流体连通，用于从过滤装置(1)接收过滤的废水和将污泥输送到过滤装置(1)，其特征在于，●过滤装置(1)是包括可流体渗透的支撑结构(20)的滤饼过滤装置，支撑结构(20)被设置为一个或多个管状元件(21)，其具有设置在可流体渗透的支撑结构(20)的内侧上的滤饼(10)，所述过滤装置(1)具有：○可连通以接收待过滤液体的入口(15)，使得待过滤液体的通量方向从管状元件(21)内部(28)、通过滤饼(10)并到达管状元件(21)外部，从而提供滤液，○用于从管状元件(21)内部(28)排出液体的出口(16)，和○用于从过滤装置(1)排出滤液的滤液出口(9)，●通过从在生物处理装置(2)中形成的污泥沉积固体来设置滤饼，其中所述固体包含消化池污泥和至少一种活性污泥絮凝物和凝结物质。2.根据权利要求1所述的过滤装置(1)，其特征在于，所述过滤装置(1)具有喷嘴(30)，布置成将诸如空气的气体引入管状元件(21)的内部(28)。3.根据权利要求1所述的过滤装置(1)，其特征在于，所述过滤装置(1)还包括封装支撑结构(20)并在与滤液出口(9)流体连通的支撑结构(20)外部提供空腔(27)的流体密封壳体(17)。4.根据前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，每个管状元件(21)包括同心布置的内层(22)和外层(23)，其中每层包括通孔，并且在内层(22)中的通孔具有比在外层(23)中的通孔更大的横截面面积。5.根据前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，所述管状元件(21)上的滤饼的厚度小于3mm，例如小于2mm。6.根据前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，所述管状元件是具有小于15mm，例如小于12mm，甚至小于10mm的内径的圆柱形元件。7.根据前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，平行布置的多个管状元件(21)具有用于接收待处理废水的公共入口(15)。8.根据前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，沉积的固体由活性污泥提供，活性污泥是通过将生物处理装置(2)中形成的污泥使用分离器(3)分离成流出物和具有比流出物更高的干物质含量的活性污泥提供的。9.一种水处理系统，其包括前述权利要求任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，过滤装置(1)的滤液出口(9)流体连通或可流体连通到下游生物处理装置(2)。10.一种水处理系统，其包括前述权利要求1-8任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，用于接收待过滤液体的过滤装置(1)的入口(15)流体连通或可流体连通到上游生物处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆·耶格尔，多米尼克·马雷克·多米尼亚克，马塞尔·高斯曼，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK