低浓度废水处理系统和方法技术方案

提供一种低浓度废水处理系统，包括和低通量吸附性材料生物再生反应器一体化的高通量吸附性材料处理系统。高通量吸附性材料处理系统包括一个或多个单元操作以混合低浓度废水和吸附性材料，该吸附性材料是新鲜的、循环的或两者，并且倾泻具有降低水平的污染物的液体流出物。具有吸附的污染物的吸附性材料在低通量吸附性材料生物再生反应器(其中发生生物反应，例如生物氧化)中再生，其中废水中的有机污染物通常代谢为二氧化碳和水。过量生物质从吸附性材料中回收，并且这样再生的吸附性材料循环至高通量吸附性材料处理系统。

【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废水处理的系统和方法，特别地，本专利技术涉及用于处理低浓度废水流的系统和方法。
技术介绍
家庭污水及工业废水的有效处理乃提高生活质量与保有洁净水的一个极为重要的方面。直至约半世纪前的标准操作，单纯将废水排放于水源诸如河川、湖泊及海洋造成的问题明显，生物及化学废物对全部生命形式造成危害，包括传染病的传播及暴露于致癌化学品。因此，废水处理方法出现于自泛在的都市废水处理设施，清洁来自人群的卫生废水，直至特化的工业废水处理方法，其中必须解决来自于各种工业应用的特定污染物。废水处理工厂典型地使用多个处理阶段，包括初级处理、次级处理和三级处理。生物氧化是用于除去大部分废水污染物的熟知次级处理步骤。通常，来自生物氧化和/或其他次级处理方法的流出物仍旧含有进一步处理(例如三级处理)用于它们除去所要求的污染物的水平。生物难处理的及生物抑制性有机及无机化合物存在于某些待处理的工业及卫生废水流。多方面尝试解决这些生物难处理的及生物抑制性化合物的处理。某些类型的已知处理包括使用粉末活性炭来吸附及随后去除生物难处理的及生物抑制性有机化合物。操作上成本密集的某些废水处理方法的一部分包括从已经通过曝气或其他次级方法处理的废水除去相对低浓度的污染物。尽管多种系统已经用于三级处理，例如吸附和过滤器，但是存在需要更有效和成本更低的三级处理，而没有和常规方法关联的限制和缺点。专利技术概述根据一个或多个实施方案，本专利技术涉及处理废水的系统和方法。根据一个或多个实施方案，本专利技术涉及一种处理废水的方法，包括在混合区段中使废水(在某些实施方案中为低浓度废水)和吸附性材料混合足够时间，以使来自所述废水的污染物吸附到所述吸附性材料上去；从废水和吸附性材料的混合物中分离和除去大部分所述废水；将具有吸附其上的污染物的吸附性材料和少部分所述废水送至生物再生反应器；使所述吸附性材料和废水在所述生物再生反应器中呈悬浮一定时间，该时间足以 允许所述生物再生反应器中的微生物对所述吸附的污染物的至少一部分产生生物作用；从所述生物再生反应器排放生物处理的水流出物；以及使再生的吸附性材料循环至所述混合区段。根据一个或多个实施方案，本专利技术涉及用于处理废水(在某些实施方案中为低浓度废水)的系统。该系统包括混合区段，包括废水入口、吸附性材料入口和排放出口。该系统还包括吸附性材料沉积和液体分离区段，包括与混合区段的排放出口相连的浆料入口、处理的水出口和污染的吸附性材料出口。系统还包括吸附性材料生物再生反应器系统，包括生物再生反应器，该生物再生反应器包括与吸附性材料沉积和液体分离区段的污染的吸附性材料出口相连的污染的吸附性材料入口、生物处理的水出口、和与混合区段的吸附性材料入口相连的再生的吸附性材料出口。根据一个或多个实施方案，本专利技术涉及用于处理废水(在某些实施方案中为低浓度废水)的系统。该系统包括高通量吸附系统和低通量吸附性材料生物再生反应器系统。高通量吸附系统包括用于接纳废水的入口，用于接触所述废水和来自所述废水的污染物 的吸附性材料源，用于排放已经接触所述吸附性材料的大部分接纳的废水的液体出口，和用于排放具有吸附的污染物和少部分接纳的废水的吸附性材料的吸附性材料出口。低通量吸附性材料生物再生反应器系统，其用于使具有吸附的污染物的吸附性材料保持呈悬浮一定时间，该时间足以允许微生物消化吸附的有机污染物。所述吸附性材料生物再生反应器系统包括用于从所述高通量吸附系统的吸附性材料出口接纳具有吸附的污染物的吸附性材料的入口，混合液出口，和与所述高通量吸附系统的吸附性材料源相连的吸附性材料出□。附图简述将以进一步细节及参考附图说明本专利技术如下，全部是说明或涉及本专利技术的装置、系统及方法。附图中，并未照比例绘制，各个类似组件在各幅图间以类似的组件符号表示。附图中图I为使用生物反应器的一种膜生物反应器系统的示意图，其含有一个或多个区段，带有悬浮的吸附性材料；图2为使用吸附性材料的废水处理系统的实施方案的示意图，该吸附性材料在本专利技术中使用的膜操作系统的生物反应器上游中以再生和/或再激活吸附性材料；图3为废水处理系统的示意图，该系统包括高通量吸附性材料处理系统的实施方案，包括混合区段和吸附性材料沉积和液体倾泻区段(和具有生物再生反应器和膜操作系统的低通量吸附性材料生物再生反应器一体化)；图4为废水处理系统的示意图，该系统包括高通量吸附性材料处理系统，包括混合区段和吸附性材料沉积和液体分离区段的另一实施方案(和低通量吸附性材料膜生物再生反应器一体化)；图5为废水处理系统的示意图，该系统包括高通量吸附性材料处理系统(和低通量吸附性材料生物再生反应器的另一实施方案一体化)；图6为废水处理系统的示意图，该系统包括高通量吸附性材料处理系统的进一步实施方案(和低通量吸附性材料生物再生反应器一体化)；图7为根据本专利技术的一个实施方案的处理废水的流程的示意图，包括主要固体的辐射；以及图8为根据本专利技术的另一个实施方案的处理废水的流程的示意图，包括主要固体的辐射。专利技术详述如此处使用，“生物难处理的化合物”表示废水中当接触微生物时难以被生物分解的该等类别化学需氧量(“C0D”)化合物(有机和/或无机)。“生物难处理的化合物”可具有各种难处理的程度性质，自轻度难处理至高度难处理的范围。“生物抑制性化合物”表示废水中抑制生物分解程序的该等化合物(有机和/或无机)。“生物不稳定性”表示容易消化的简单有机物，诸如人类及动物排泄物、食物废料，及无机物，诸如氨及磷系化合物。 “C0D”或“化学需氧量”表示导致有机物质氧化及无机化学品诸如氨及亚硝酸盐氧化的化学反应期间，废物耗用氧的能力测量值。COD测量包括生物不稳定性、生物抑制性及生物难处理的化合物。“B0D5”表示在5天期间内可生物降解的生物需氧化合物。“混合液悬浮固体”或“MLSS”表示存在于接受处理的废水中的溶解的及悬浮的微生物及其他物质；“混合液挥发性悬浮固体”或“MLVSS”表示MLSS中的活性微生物；以及“混合液”表示废水、MLSS和MLVSS的组合型混合物。如此处使用，“吸附剂”或“吸附性材料”表示粒状活性炭包括已经处理提供对预定化学品种类、金属或其他出现于待处理的废水中的化合物的亲和力；以粒状铁为主的化合物例如氧化铁复合物；合成树脂；以及粒状硅酸铝复合物中的一者或多者。在描述于自系统的一个区段至另一个区段例如自含有悬浮吸附性材料的生物反应器至膜操作系统的流出物中吸附性材料存在的上下文中，“基本上不含”或“基本上免除”一词指限制送至膜操作系统的吸附性材料量于不会对其中的膜过滤程序要求的效率造成不良影响的量。例如，在某些实施方案中，“基本上不含”或“基本上免除”指在给定系统于生物反应器或一个或多个生物反应区段内部所使用的预定量吸附性材料，达至少约80体积％ ;在额外实施方案中至少约90体积％，及又其他实施方案中至少约95体积％，及又进一步其他实施方案中至少约99体积％。但本领域技术人员基在此处教示应该理解这些百分比仅供举例说明之用，而可依据下列因素而改变，包括但不限于所使用的膜类型及其防蚀性、要求的流出物质量、在一给定系统所使用的预定量的吸附性材料，及其他因素。本专利技术涉及废水处理系统及方法。如此处使用，“废水”(例如流入物流101，201，301，4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.08 US 61/2240111.一种处理废水的方法，包括 在混合区段中使废水和吸附性材料混合足够时间，以使来自所述废水的污染物吸附到所述吸附性材料上去； 从废水和吸附性材料的混合物中分离和除去大部分所述废水； 将具有吸附其上的污染物的吸附性材料和少部分所述废水送至生物再生反应器； 使所述吸附性材料和废水在所述生物再生反应器中呈悬浮一定时间，该时间足以允许所述生物再生反应器中的微生物对所述吸附的污染物的至少一部分产生生物作用； 从所述生物再生反应器排放生物处理的水流出物；以及 使再生的吸附性材料循环至所述混合区段。2.权利要求I所述的方法，其中所述废水包括低浓度废水，该低浓度废水是经历上游废水处理过程的流出物。3.权利要求I所述的方法，其中所述废水是低浓度废水，该低浓度废水的污染物的浓度低于在常规生物反应器中支持生物活性所需要的流入物物料浓度。4.权利要求I所述的方法，进一步包括从所述生物再生反应器水流出物除去固体。5.权利要求4所述的方法，其中所述固体使用膜操作系统来除去。6.权利要求4所述的方法，其中所述固体使用澄清池和/或沉积器来除去。7.权利要求I所述的方法，其还包括在循环至所述混合区段之前，从所述吸附性材料剪切任何积聚的生物质。8.权利要求7所述的方法，进一步包括在使所述吸附性材料循环至所述混合区段之前，从所述吸附性材料分离所述生物质。9.一种用于处理废水的系统，包括 混合区段，包括 废水入口， 吸附性材料入口，和 排放出口 ； 吸附性材料沉积和液体分离区段，包括 和所述混合区段的排放出口相连的浆料入口， 处理的水出口，和 污染的吸附性材料出口； 吸附性材料生物再生反应器系统，包括 生物再生反应器，包括和所述吸附性材料沉积和液体分离区段的污染的吸附性材料出口相连的污染的吸附性材料入口， 生物处理的水出口，和 和所述混合区段的吸附性材料入口相连的再生的吸附性材料出口。10.权利要求9所述的系统，进一步包括和所述生物处理的水出口相连的固体分离设备。11.权利要求10所述的系统，其中所述固体分离设备是膜操作系统。12.权利要求10所述的系统，其中所述固体分离设备是澄清池和/或沉积器。13.权利要求9所述的系统，进一步包括剪切区段，所述剪切区段包括与所述再生的吸附性材料出口相连的入口、和与所述混合区段的吸附性材料入口相连的出口。14.权利要求13所述的系统，进一步包括吸附性材料/生物质分离区段，包括与所述剪切区段的出口相连的入口、和与所述混合区段的吸附性材料入口相连的出口。15.权利要求9所述的系统，进一步包括用于从吸附性材料剪切和分离生物质的设备，该设备包括与所述再生的吸附性材料出口相连的入口、和与所述混合区段的吸附性材料入口相连的出口。16.权利要求9所述的系统，其中所述生物再生反应器经构造及配置以从吸附性材料剪切和分离生物质。17.权利要求9所述的系统，进一步包括排放低浓度废水的上游废水处理系统，并且其中所述混合区段的废水入口是低浓度废水入口。18.一种废水处理系统,包括 高通量吸附系统，包括 用于接纳废水的入口， 用于接触所述废水和来自所述废水的污染物的吸附性材料源， 用于排放已经接触所述吸附性材料的大部分接...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·G·康纳，T·E·舒尔茨，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，西门子工业公司，
类型：发明
国别省市：