含水液体的处理制造技术

具有一定需氧量的含水液体流入处理容器（４），在此在溶解氧存在下通过悬浮的需氧细菌固体对其进行处理。已处理液体的加压流通过澄清膜分离器（１０），所述膜分离器有效地将所述流分离成透明液体的排放流和富集需氧细菌固体的加压循环流。采用第一氧化气擦洗膜并在加压循环流中将其输送离开所述膜分离器。使所述加压循环流返回处理容器（４）中液体表面下。将第二氧化气引入所述加压循环流或引入流入相同容器中的另一含水液体加压流。参考容器（４）中液体的ｐＨ值和溶解氧浓度来控制氧化气的引入速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于处理具有一定需氧量的含水液体的方法和仪器。常规废水处理在容器中，通过在氧存在下使水中有机污染物降解的需氧细菌固体来实现。搅动容器中的水以保持细菌处于悬浮状态。使水通风保持必需的有氧条件。在常规废水处理厂，通常待处理连续水流进入容器而含细菌固体的已处理连续水流从该容器中出来。朝外的已处理水流从处理容器导入沉淀池，在其中固体在重力作用下沉淀出来，留下透明上清液，所述上清液可连续排放到环境中或进行进一步处理。已提出不采用重力沉降，而采用错流膜过滤来将细菌固体从水中分离出来。膜过滤的一个潜在优势是：与重力分离相比，它能成功地处理更高浓度的细菌固体。从而可处理更浓的含水废物。含水废物的“浓度”通过其生物需氧量(BOD)或其化学需氧量(COD)或者两者反映。至今为止，已经证实的是：在废水处理过程中，难以从管式错流膜过滤器获得最大益处。难以在保持膜内孔表面清洁，从而挖掘其处理高浓度固体的潜能。这些困难可如WO01/00307A中所述通过用空气泡擦洗内孔表面来减轻。然而所描述的擦洗方法是独立的，没有尝试将这种擦洗结合到整个含水液体处理过程中。将擦洗结合到整个含水液体处理过程中的主要挑战是保持处理容器中的合适处理条件。本专利技术提供用于处理具有一定需氧量的含水液体的方法，所述方法包括如下步骤：将所述液流接收到容器中；通过在溶解氧存在下，用悬浮的需氧细菌固体处理来减少容器中一定体积液体的需氧量；将已处理液体的加压流从该容器输送到澄清膜分离器，所述加-->压流包含悬浮的需氧细菌固体，所述膜分离器包含能澄清所述加压流的一组膜；通过膜分离器将所述加压流分离成i)富集需氧细菌固体的加压循环流和ii)澄清液体排出流；用选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气擦洗该膜，在加压循环流中将所述第一氧化气输送离开该膜分离器；使加压循环流返回到容器中一定体积液体的表面下，从而循环流提供至少一些溶解于其中的氧气；将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入加压循环流和/或另一流入所述体积液体的含水液体加压流，并参考所述体积含水液体的pH和溶解氧浓度或与其相关的参数来控制第一和第二氧化气的总引入速率。本专利技术还提供用于处理具有一定需氧量的含水液体的仪器，所述仪器包括：用于接收具有一定需氧量的含水液体流的处理容器；用于在需氧细菌存在下将氧气溶解到所述液体中，以减少一定体积所述液体的需氧量的设备；用于将包含悬浮的需氧细菌固体的已处理液体的加压流从该容器沿着导管输送到膜分离器的设备，所述膜分离器能将所述已处理液体澄清成富集需氧细菌固体的加压循环流和透明液体排出流；用于将选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气引入所述膜分离器以擦洗所述膜分离器的设备；用于将所述加压循环流和所述第一氧化气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的导管；用于将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入以下导管的设备：用于将所述加压循环流和所述第一氧化擦洗气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的导管和/或用于输送流入容器中具有一定需氧量的所述一定体积含水液体中的另一含水液体加压流的导管；和用于参考所述体积含水液体的pH和溶解氧浓度或与其相关的参数控制第一和第二氧化气的总引入速率的设备。需氧量可为化学需氧量(COD)或生物或生化需氧量(BOD)或两者。-->使用氧化气，优选氧气来擦洗膜分离器和氧化待处理水，使得可能有效地处理具有高BOD和/或COD的含水废液。例如可处理COD为1000mg/l以上和BOD为500mg/l以上的高浓度废水。此外，采用相同氧化气源进行擦洗和氧化可减少进行本专利技术方法的处理和澄清步骤所需的气体总量和仪器。优选，第一和/或第二氧化气中氧分子的摩尔分数参考所述一定体积液体的pH和/或溶解氧浓度而作改变。可通过用空气代替氧气，或者反过来，或者通过改变混合物中氧气和空气的比例来简单地实现摩尔分数的改变。优选本专利技术方法中，在加压含水液体流中形成第一和第二氧化气的气泡，所述流处于足够压力下并具有一定速率以具有足够能量，从而当所述流进入容器中的一定体积液体时，所述氧化气的气泡剪切成更小的气泡，以溶解或消耗于所述一定体积液体内。这样的高压力(通常2-7bar，绝对压力)，促进了膜的有效擦洗和高氧化效率的获得。有利的是采用加压循环流作为将第二氧化气引入其中的流，从而避免或减少了对引入容器中一定体积水中的独立加压水流的需求。选择已处理液流的压力使之足以促进透明液体通过膜，同时留下具有足够压力的循环流来释放产生的能量，以在通过一个或多个管嘴将包含氧化气的加压流引回到容器中一定体积液体中时引起氧化气气泡的剪切。优选本专利技术方法中，将加压循环流引入容器中一定体积液体中产生足够搅动，以保持细菌固体处于悬浮状态并有助于氧气在容器中一定体积液体中的分布，这有利于减少产生所述搅动的其它仪器如机械搅拌器的需求。优选已处理液流通过泵加压，所述泵能将该液体加压到一定的高压力，从而促进透明液体通过膜，同时得到具有足够压力的加压循环流来释放产生的能量以引起气泡的剪切。为了细菌处于活跃状态和减少废水的需氧量，有利的是控制容器-->中一定体积液体的溶解氧含量和pH值。这优选通过改变供应给已处理液流或加压循环流的氧化气速率和/或改变氧化气中氧气的摩尔分数来实现。到膜分离器的氧化气流速可在使用的具体错流膜操作参数内变化。因而并非总是可能在膜分离器上游提供足够的氧化气来满足容器中液体的检测需求，而不牺牲膜分离器的澄清能力。因此，将第二氧化气供应给加压循环流或独立的加压水流。第一和第二氧化气的总供应速率优选相应于容器中一定体积含水液体的检测即时溶解氧浓度而变化。此外，第一氧气流和第二空气流的相对流量优选相应于检测即时溶解氧浓度而变化。例如，可在低溶解氧浓度下提供较多氧气和较少空气而在较高溶解氧浓度下可提供较少氧气和较多空气。然而，第一氧化气的流速和其氧气摩尔分数可保持不变。这种情况下，改变第二氧化气中氧气摩尔分数的流速。也可根据容器中一定体积含水液体的pH值来改变第一和第二氧化气的总供应速率。废水中碳质组分的细菌处理形成的CO2溶解于水中产生碳酸，导致水的pH降低。大多数需氧细菌固体不能忍受pH低于5.5。可参考容器中所述一定体积含水液体的pH值而改变第一氧气流和第二空气流的相对流速。...

【技术保护点】
处理具有一定需氧量的含水液体的方法，所述方法包括如下步骤：　将所述液流接收到容器中；　在溶解氧存在下，用悬浮的需氧细菌固体处理来减少容器中一定体积液体的需氧量；　将已处理液体的加压流从该容器输送到澄清膜分离器，所述加压流包 含悬浮的需氧细菌固体，所述膜分离器包含能澄清所述加压流的一组膜；　通过所述膜分离器将所述加压流分离成　ｉ）富集需氧细菌固体的加压循环流，和　ｉｉ）澄清液体排出流；　用选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气擦洗该膜，在加 压循环流中将所述第一氧化气输送离开该膜分离器；　使加压循环流返回到容器中一定体积液体的表面下，从而循环流提供至少一些溶解于其中的氧气；　将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入加压循环流和／或另一流入所述体积液体的含水液体加压 流，和　参考所述体积含水液体的ｐＨ和溶解的氧浓度或与其相关的参数来控制所述第一和第二氧化气的总引入速率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2006-5-25 0610384.01.处理具有一定需氧量的含水液体的方法，所述方法包括如
下步骤：
将所述液流接收到容器中；
在溶解氧存在下，用悬浮的需氧细菌固体处理来减少容器中一
定体积液体的需氧量；
将已处理液体的加压流从该容器输送到澄清膜分离器，所述加
压流包含悬浮的需氧细菌固体，所述膜分离器包含能澄清所述加压
流的一组膜；
通过所述膜分离器将所述加压流分离成
i)富集需氧细菌固体的加压循环流，和
ii)澄清液体排出流；
用选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气擦洗该膜，在加压
循环流中将所述第一氧化气输送离开该膜分离器；
使加压循环流返回到容器中一定体积液体的表面下，从而循环
流提供至少一些溶解于其中的氧气；
将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入加压循环流和/
或另一流入所述体积液体的含水液体加压流，和
参考所述体积含水液体的pH和溶解的氧浓度或与其相关的参
数来控制所述第一和第二氧化气的总引入速率。
2.权利要求1的方法，其中参考所述体积液体的pH和/或溶
解的氧浓度来改变所述第一和/或第二氧化气中分子氧的摩尔分数。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中第一和第二氧化气
的气泡在加压含水液体流中形成，所述流处于足够压力并具有足够
速率，从而当所述流进入容器中的一定体积液体时所述氧化气的气
泡被剪切成更小的气泡。
4.以上权利要求中任一项的方法，其中将加压流引入所述体
积液体中产生足够搅动以保持所述固体处于悬浮状态。
5.以上权利要求中任一项的方法，其中所述已处理液体流通
过泵加压。
6.以上权利要求中任一项的方法，其中所述第一氧化气以恒
定速率供应。
7.以上权利要求中任一项的方法，其中所述第二氧化气包括
至少一种第一氧气流和至少一种第二空气流。
8.权利要求7的方法，其中所述第一氧气流和第二空...

【专利技术属性】
技术研发人员：CC汉森，SM皮戈特，
申请(专利权)人：英国氧气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]