專利名稱：采用薄膜過濾器處理廢水的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種廢水處理過程，尤其是涉及了一種采用浸沒式薄膜過濾器的活性泥漿處理過程。
典型的初次處理區(qū)域(它是廢水處理一個(gè)供選用部分)引起一個(gè)物理過程，其中依靠飄浮和沉積方式去除一部分有機(jī)物。通常在初次處理區(qū)域中去除40-70％的懸浮固體顆粒。
二次處理區(qū)域通常為一個(gè)生物處理過程，其中在可控條件下利用細(xì)菌來從廢水去除養(yǎng)分或不沉淀的懸浮固體顆粒以及可溶解的有機(jī)物。如果不處理，這些物質(zhì)會造成不可接受的生物耗氧物(“BOD”)。一個(gè)典型的二次處理方法是活性泥漿過程，其中對廢水充氣和用活性泥漿攪拌，然后對廢水凈化掉各種微生物。往往這個(gè)需氧階段與一個(gè)厭氧階段，即一個(gè)在缺乏誘發(fā)氧氣(不管是溶解的還是從亞硝酸鹽或硝酸鹽導(dǎo)出的氧氣)下操作的階段，以及一個(gè)缺氧階段，即缺乏氧但存在硝酸鹽的階段相結(jié)合。在厭氧階段完成磷的去除和在缺氧階段完成脫硝。
Daigger的美國專利號5,480,548(其公布內(nèi)容引入這里作為參考)很詳細(xì)地公布了厭氧-缺氧-需氧的二次處理過程。Daigger說明了一個(gè)串聯(lián)的生物反應(yīng)器，由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和需氧區(qū)組成。Daigger還說明了從缺氧區(qū)到上游厭氧區(qū)，混合液體懸浮固體顆粒(“MLSS”)的缺氧再循環(huán)(“ARCY”)的需要性。Diagger說明了來自生物反應(yīng)器的污水進(jìn)入一個(gè)常規(guī)的重力分離器，從那里緩慢傾注被處理的污水，以及返回的活性泥漿(“RAS”)返回到上游缺氧區(qū)。除了Daigger，Hawkins的美國專利號5,601,719，Marsman的美國專利號5,342,522，Strohmeier的美國專利號5,798,044，Hong的美國專利號5,650,069，Timpany的美國專利號5,354,471，Wittmann的美國專利號4,961,854，Nicol的美國專利號4,787,978以及Yang的美國專利號5,942,108，每個(gè)專利公布了多區(qū)的生物反應(yīng)器，在各區(qū)之間具有某個(gè)流動(dòng)再循環(huán)，以保持有用微生物的濃度和改進(jìn)生物養(yǎng)分的去除。但是，在每個(gè)情形中，這些專利說明了依靠一個(gè)澄清器之類的常規(guī)重力分離器，如同上述有關(guān)Daigger的討論。根據(jù)重力的分離系統(tǒng)的一個(gè)問題是為了實(shí)現(xiàn)重力澄清的可接受量級，固體顆粒濃度必然受到限制。此外，這些系統(tǒng)對有害的病原體，如鞭毛蟲和隱孢子蟲，沒有提供實(shí)際的壁壘。還有，這些過程對各種溶解有機(jī)物的去除沒有作用。
Tanaka的美國專利號6,007,712說明了一個(gè)多區(qū)的生物反應(yīng)器，其中在一個(gè)薄膜組件上產(chǎn)生懸浮固體顆粒的分離。Tanaka提供了不通過薄膜的不滲透水返回和循環(huán)到一個(gè)硝化箱或需氧箱。Tanaka還說明了薄膜過濾器的薄膜最好是親水的，使得懸浮固體顆粒更難附著和弄臟薄膜。Tanaka又提供了“當(dāng)懸浮固體顆粒成分附著時(shí)，可以依靠空氣和滲透液體來定期地反沖”，以凈化薄膜中的固體顆粒。Tanaka說明了需要再循環(huán)到需氧區(qū)，因?yàn)閮H可以過濾薄膜上水的七分之一(1/7)，因此需要把余下的水返回到上游。Tanaka未提到如果薄膜組件浸入一個(gè)水化箱(或需氧處理箱)內(nèi)，再循環(huán)水是有用的或是希望的。在任何情形中，Tanaka沒有說明對薄膜組件的連續(xù)充氣會提供充氧的MLSS，用于再循環(huán)到需氧區(qū)。Tanaka也沒有提供適當(dāng)去除有機(jī)物的驟增，如可能由于毒物泄漏造成的情形。
Anselme的美國專利號5,364,534公布了一個(gè)凈化和過濾水的過程，包括把如活性炭的粉末狀試劑引入到重力分離區(qū)下游和薄膜分離區(qū)上游的水流中。粉末狀試劑從薄膜分離區(qū)的凈化再循環(huán)到重力分離區(qū)的上游。Anselme沒有提供生物養(yǎng)分和BOD的去除，因此對于處理城市廢水以及含廢水的許多其他生物養(yǎng)分和溶解有機(jī)物水源，是一個(gè)有限的設(shè)施。
本發(fā)明的目的是克服上述一個(gè)或幾個(gè)問題。
本發(fā)明的第二方面包括一個(gè)處理箱，具有一個(gè)入口和一個(gè)下游出口，入口與生物反應(yīng)器的第一出口連接，來接受被處理的水。一個(gè)粉末活性炭(“PAC”)源在處理箱入口附近提供PAC到處理箱。一個(gè)薄膜過濾器在操作上與下游出口連接，其位置使得它對含有被處理水工作容積的處理箱，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用。一個(gè)凝結(jié)劑源也可以在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供凝結(jié)劑到處理箱。處理箱最好包括在入口和出口之間的許多混合隔板?？梢栽O(shè)有一個(gè)監(jiān)測器來監(jiān)測流入接受箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度。監(jiān)測器在操作上與PAC源連接，隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變提供到處理箱的PAC量。
本發(fā)明的第三方面是利用活性泥漿去除廢水中生物養(yǎng)分的一個(gè)設(shè)備，包括一個(gè)具有廢水入口和下游被處理水出口的生物反應(yīng)器，用于包含待處理廢水和活性泥漿的混合物和沿著生物反應(yīng)器入口和出口之間的處理路線流動(dòng)混合物。一個(gè)薄膜過濾器在操作上與生物反應(yīng)器出口連接，其位置使得它對含有廢水和活性泥漿工作容積的生物反應(yīng)器，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用。一個(gè)處理箱具有一個(gè)與生物反應(yīng)器連接而用于接受被處理水的入口和一個(gè)下游出口。一個(gè)PAC源在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供PAC到處理箱。一個(gè)薄膜過濾器在操作上與下游出口連接，其位置使得它對含有被處理水工作容積的處理箱，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用。
本發(fā)明的第四方面是從廢水去除養(yǎng)分的一個(gè)方法，包括提供廢水到含有活性泥漿的串聯(lián)、多區(qū)、活性泥漿生物反應(yīng)器的一個(gè)入口上。生物反應(yīng)器具有一個(gè)取出被處理水的下游需氧區(qū)和一個(gè)在廢水入口和下游需氧區(qū)之間的上游需氧區(qū)。方法還包括通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器在下游需氧區(qū)中過濾活性泥漿中的被處理水。用含氧氣體凈化浸沒式薄膜過濾器中的固體顆粒，充氧的返回活性泥漿從下游再循環(huán)到上游需氧區(qū)。方法還包括從浸沒式薄膜過濾器把被處理水送進(jìn)到一個(gè)處理箱入口，在處理箱入口附近添加PAC到處理箱，沿著處理箱內(nèi)處理路線流動(dòng)被處理水和PAC，以及通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器從PAC過濾被處理水。方法還可以包括在處理箱入口附近添加凝結(jié)劑或氧化劑到處理箱。也可以在處理箱中保持使溶解有機(jī)物新陳代謝的微生物繁殖。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，連續(xù)地添加PAC和監(jiān)測送入處理箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度，使得隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變添加到處理箱的PAC量。
本發(fā)明的第一、第二和第四方面提供了充氧的返回活性泥漿從包含浸沒式薄膜過濾器的需氧區(qū)到上游需氧區(qū)的再循環(huán)。這個(gè)循環(huán)不僅再分配了使溶解有機(jī)物新陳代謝的微生物，而且提供了充氧的返回活性泥漿源到上游需氧區(qū)，它降低了對上游需氧區(qū)提供補(bǔ)充氧氣的需求。這使得廢水處理的方法和設(shè)備起到更有效的作用。采用浸沒式薄膜過濾器容許在生物反應(yīng)器中MLSS的濃度更高，容許降低對活性泥漿過程的容積需求。采用浸沒式薄膜過濾器也對如鞭毛蟲和隱孢子蟲的病原體提供了實(shí)際的壁壘，這在采用重力分離器的常規(guī)處理過程中是沒有的。這些實(shí)施例具有一個(gè)帶著PAC接受來自生物反應(yīng)器水流的處理箱，并且包括在箱出口的浸沒式薄膜過濾器，實(shí)施例提供了一個(gè)“多重壁壘”來保證如懸浮固體顆粒、混濁物和病原體的污染物將被適當(dāng)?shù)貜闹参镂鬯コ?。另外，添加PAC到下游處理箱提供了溶解有機(jī)物的更多去除。在引入處理過程的有機(jī)物驟增情形，如可能由毒物泄漏事件造成的情形中，在處理箱中采用PAC容許添加增大濃度的PAC。采用常規(guī)顆?；钚蕴窟^濾器的處理過程不提供這種靈活性。此外，PAC的有孔結(jié)構(gòu)提供了微生物增長的許多位置。除了被PAC吸收之外，在處理箱內(nèi)微生物的增長將提供處理箱內(nèi)有機(jī)物的氧化。這許多優(yōu)點(diǎn)是由于被證實(shí)的處理設(shè)備的新穎組合所造成，并且可以經(jīng)濟(jì)地和可靠地達(dá)到。
優(yōu)選實(shí)施例詳述采用薄膜過濾器的廢水處理設(shè)備10由兩個(gè)主要部分組成，一個(gè)薄膜過濾器的生物反應(yīng)器12和一個(gè)粉末活性炭(“PAC”)薄膜過濾器的反應(yīng)器14。在以下實(shí)施例中，薄膜過濾器的生物反應(yīng)器12和PAC過濾器的反應(yīng)器14串聯(lián)地展開成如

圖1所示。但是，也有應(yīng)用本發(fā)明薄膜過濾器的生物反應(yīng)器12來提供適當(dāng)?shù)膹U水處理，此時(shí)可以利用薄膜過濾器的生物反應(yīng)器而沒有PAC薄膜過濾器的反應(yīng)器14。
薄膜過濾器的生物反應(yīng)器12由生物反應(yīng)器的容器16組成，具有一個(gè)廢水入口18和一個(gè)被處理水的出口20。許多溢流板22、24、26、28把生物反應(yīng)器的容器16分成許多處理區(qū)。盡管優(yōu)選實(shí)施例中設(shè)想為被溢流板22、24、26、28分成各處理區(qū)的單個(gè)生物反應(yīng)器的容器16，熟悉該技術(shù)的人員將理解到可以采用由管道連接的幾個(gè)分開的容器來替代。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，各區(qū)為串聯(lián)，包括一個(gè)厭氧區(qū)30、一個(gè)第一或上游缺氧區(qū)32、一個(gè)第一或上游需氧區(qū)34、一個(gè)第二或下游缺氧區(qū)36和一個(gè)第二或下游需氧區(qū)38?；蛘呤牵鐖D2所示，也可以在反應(yīng)器12的頭部引入一個(gè)包括攪拌器40的脫氧區(qū)39，以減小再循環(huán)充氧的MLSS對流入的厭氧區(qū)的影響。這個(gè)選用方式將在下面進(jìn)一步描述。
通過廢水入口18把廢水引到裝有適當(dāng)攪拌器40的厭氧區(qū)30。在這個(gè)區(qū)中，提供磷酸鹽的攝取，由此微生物吸收了廢水流中進(jìn)入的BOD。
廢水接著流過溢流板22進(jìn)入第一缺氧區(qū)32，它最好裝有一個(gè)攪拌器42來脫硝。采用一個(gè)泵46通過管線44把脫硝的混合液體(稱為缺氧再循環(huán)或“ARCY”)再循環(huán)到厭氧區(qū)30，在那里它與來自入口18的新鮮廢水流混合，提供微生物來攝取磷酸鹽。
缺氧區(qū)32的廢水流過溢流板24進(jìn)入第一需氧區(qū)34。需氧區(qū)34設(shè)有如擴(kuò)散器48的適當(dāng)充氣裝置，對充氣室提供空氣。在第一需氧區(qū)34的下游端有一個(gè)富氮再循環(huán)(“NRCY”)，它采用一個(gè)泵52通過管線50把富硝酸鹽-氮的混合液體懸浮固體顆粒再循環(huán)到第一缺氧區(qū)32的上游部分。這個(gè)混合液體與來自厭氧區(qū)30的水流組合來脫硝。
第一需氧區(qū)34的廢水流過溢流板26進(jìn)入第二缺氧區(qū)36，該區(qū)具有合適的攪拌器54，以作進(jìn)一步的脫硝。
第二缺氧區(qū)36的廢水流過溢流板28進(jìn)入第二需氧區(qū)38。一個(gè)薄膜過濾器56在操作上與第二需氧區(qū)38中的出口連接，容許已過濾的被處理水輸送通過出口20，基本上沒有來自MLSS的任何固體顆粒。如圖1中示意表示，薄膜過濾器56位于第二需氧區(qū)38內(nèi)，使得它浸沒在其中。浸沒式薄膜過濾器56具有微孔尺寸，提供了微過濾或超過濾。適當(dāng)?shù)谋∧み^濾器可從加拿大Ontario的Zenon Environmental公司得到。在Zenon Environmental公司發(fā)布的Henshaw的美國專利號5,783,083中描述了一個(gè)代表性的適當(dāng)薄膜過濾器，其公布內(nèi)容清楚地引入這里作為參考。薄膜最好是親水的，使得懸浮固體顆粒難以附著和堵塞薄膜。但是，為了保證固體顆粒不堵塞薄膜和進(jìn)一步對第二需氧室38提供氧氣，一個(gè)擴(kuò)散器58位于薄膜過濾器56之下，對過濾器56底部提供空氣來凈化附著固體顆粒的薄膜。返回的活性泥漿由于被擴(kuò)散器58引入氧氣而充氧，它由泵62通過管線60從薄膜過濾器56附近再循環(huán)到第一需氧區(qū)34的入口附近。因?yàn)榉祷氐幕钚阅酀{充有氧氣，這降低了必須通過擴(kuò)散器48引入第一需氧區(qū)34的空氣或氧氣量。廢料管線64提供了廢的活性泥漿的排放。也可以直接從管線60吸出廢流。
上面已經(jīng)提到，如圖2所示，通過在反應(yīng)器頭部上安裝一個(gè)脫氧區(qū)39可以消除充氧的MLSS再循環(huán)的影響。在這個(gè)實(shí)施例中，返回的活性泥漿由泵62再循環(huán)到脫氧區(qū)39，而不是到需氧區(qū)34。在適當(dāng)?shù)谋３謺r(shí)間以減少M(fèi)LSS的氧濃度之后，它會流入?yún)捬鯀^(qū)30并與原始廢水流18混合。
如這里所用，名稱“厭氧”定義為存在于基本上沒有亞硝酸鹽和硝酸鹽(NOx)的廢水處理區(qū)內(nèi)的狀態(tài)。名稱缺氧”意味著存在于廢水區(qū)內(nèi)的條件，其中亞硝酸鹽和/或硝酸鹽使BOD新陳代謝。一個(gè)“需氧”區(qū)根據(jù)通過擴(kuò)散器故意引入廢水的氧量，可以包含氧氣量到約2.0mg/L或更多。盡管用擴(kuò)散器把空氣引入室中，但可以優(yōu)選采用與其他惰性氣體混合的各種濃度的氧氣(統(tǒng)稱為“含氧氣體”)。由于降低了存在于廢水微生物內(nèi)BOD的能量，通過入口18引入的廢水通常包含很少量或不包含NOx。因此從第一需氧區(qū)來的NRCY對提供NOx很重要。
厭氧區(qū)30可以為任何適當(dāng)尺寸?？梢栽谳^短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生廢水流中BOD的大量解吸，根據(jù)廢水流的性質(zhì)，可以進(jìn)行厭氧處理約10分鐘到約四小時(shí)。
缺氧區(qū)32，36起到脫硝區(qū)的作用，其中在廢水中的亞硝酸鹽/硝酸鹽/氮轉(zhuǎn)換成元素氮。在缺氧區(qū)基本上不存在溶解的氧。在缺氧區(qū)內(nèi)廢水處理的時(shí)間范圍可以在約20到約90分鐘。因?yàn)槿毖鯀^(qū)中的微生物通過NOx化合物還原成氮?dú)鈦韺で笱鯕?，產(chǎn)生了NOx到元素氮的轉(zhuǎn)換。然后氮?dú)饽軌驈囊合嘁莩龅酱髿庵小?br> 在需氧區(qū)，氧氣促進(jìn)由于微生物在廢水中存在的氨的氧化。因此氨中的氮轉(zhuǎn)換成NOx。廢水承受需氧處理的時(shí)間可以根據(jù)操作條件而改變，但一般時(shí)間在約2-10小時(shí)之間。
熟悉該技術(shù)的人員可以理解到，根據(jù)輸入廢水的要求，可以改變優(yōu)選實(shí)施例的厭氧-缺氧-需氧區(qū)的順序。
PAC薄膜過濾器反應(yīng)器14由處理容器或箱70組成，具有一個(gè)被處理水入口72和一個(gè)下游出口74。在被處理水入口72附近從PAC源70引入PAC。在被處理水入口72和出口74之間的許多隔板78攪動(dòng)了被處理水和PAC的組合，以保證適當(dāng)?shù)幕旌虾痛龠M(jìn)PAC從被處理水吸收溶解有機(jī)物。或者是，對此目的可以采用其他機(jī)構(gòu)(如攪拌器)來替代隔板。一個(gè)薄膜過濾器80連接到出口74上，以過濾廢水中的PAC和其它懸浮固體顆粒。薄膜過濾器80位于處理箱80內(nèi)，使得它浸在被處理水/PAC混合物內(nèi)。通過廢PAC出口82從處理箱定期或連續(xù)地排出廢的PAC，使得可以從PAC源76供應(yīng)新的PAC。
某些被處理水可能需要添加凝結(jié)劑來協(xié)助去除懸浮固體顆粒、磷或其他物質(zhì)。所以，優(yōu)選實(shí)施例包括一個(gè)凝結(jié)劑源84，在被處理水入口72附近提供凝結(jié)劑到處理箱中。此外，某些被處理水可能需要添加氧化劑到被處理水流，來協(xié)助有機(jī)物的氧化，以促進(jìn)反應(yīng)器中微生物對有機(jī)物的同化。因此，一個(gè)氧化劑源85在被處理水入口72附近提供氧化劑。
因?yàn)榭梢匀菰S在處理箱內(nèi)構(gòu)成高濃度固體顆粒，在反應(yīng)器內(nèi)的PAC濃度可以保持在10-15,000mg/L范圍。結(jié)果是，可以控制處理箱中固體顆粒的保持時(shí)間，容許在處理箱內(nèi)產(chǎn)生微生物的繁殖。PAC的多孔結(jié)構(gòu)提供了微生物增長的許多位置。這些微生物將使水流中的溶解有機(jī)物新陳代謝和補(bǔ)充由PAC對有機(jī)物的吸收。
因?yàn)镻AC按需要從PAC源76添加，在可能由毒物泄漏造成溶解有機(jī)物含量驟增的事件中，可以迅速增加PAC的送進(jìn)，依靠吸收來從水流去除有機(jī)物。最好在生物反應(yīng)器的容器16的被處理水出口20和到處理箱70的被處理水入口72之間設(shè)有一個(gè)監(jiān)測器86，監(jiān)測在被處理水中的溶解有機(jī)物量。監(jiān)測器86與PAC源76連接，隨著處理箱中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變對處理箱供應(yīng)的PAC。
采用泵88把來自處理箱出口74的廢水泵壓通過管線87，并且可以適用于排放到環(huán)境中或再利用，或者如圖1所示，可以在92上排放之前在消毒系統(tǒng)90中消毒。
本發(fā)明采用薄膜過濾器處理廢水的設(shè)備與先前技術(shù)的廢水處理設(shè)備和方法相比有許多優(yōu)點(diǎn)。采用薄膜過濾器的生物反應(yīng)器容許更高濃度的混合液體懸浮固體顆粒，由此降低了反應(yīng)器容器的容積要求。薄膜過濾器提供了去除鞭毛蟲、隱孢子蟲和其他病原體。被充氣的混合液體懸浮固體顆粒從下游需氧區(qū)到上游需氧區(qū)的再循環(huán)減少了對上游需氧區(qū)34必須提供的補(bǔ)充充氣量，因而降低了操作成本。采用PAC薄膜過濾器的反應(yīng)器14與薄膜生物反應(yīng)器16串聯(lián)，提供了另外的優(yōu)點(diǎn)。采用兩個(gè)薄膜過濾器有助于以更高的可靠性來選擇優(yōu)質(zhì)水流。由兩個(gè)串聯(lián)薄膜過濾器提供的“多重壁壘”提供了適當(dāng)處理的更大保證，必須保證水流質(zhì)量作為間接的水再利用用途，或者作為對敏感水域的排放。采用兩個(gè)薄膜過濾器提供了對留在植物廢水中的病原體的優(yōu)良防護(hù)。PAC薄膜過濾器的反應(yīng)器提供了加強(qiáng)去除可能通過上游薄膜過濾生物反應(yīng)器的殘余和溶解的有機(jī)化合物。在PAC薄膜過濾反應(yīng)器中采用PAC容許快速增加PAC濃度，有助于更多吸收有機(jī)物，如在毒物泄漏事件中可能要求的那樣。可以連續(xù)監(jiān)測和自動(dòng)調(diào)節(jié)增加PAC的需求。以獨(dú)特和經(jīng)濟(jì)的方式組合已知和已證實(shí)的技術(shù)來達(dá)到這許多優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種從廢水去除生物養(yǎng)分的方法，包括提供廢水到含有活性泥漿的串聯(lián)多區(qū)活性泥漿生物反應(yīng)器的入口，生物反應(yīng)器具有一個(gè)取出被處理水的下游需氧區(qū)以及一個(gè)在廢水入口和下游需氧區(qū)之間的上游需氧區(qū)；通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器從下游需氧區(qū)中的活性泥漿過濾出被處理水；用含氧氣體凈化浸沒式薄膜過濾器中的固體顆粒；以及從下游需氧區(qū)到上游需氧區(qū)再循環(huán)充氧的返回活性泥漿。
2.權(quán)利要求1的方法還包括從浸沒式薄膜過濾器把被處理水送進(jìn)到一個(gè)處理箱入口；在處理箱入口附近添加粉末活性炭(PAC)到處理箱；沿著處理箱內(nèi)的處理路線流動(dòng)被處理水和PAC；以及通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器從PAC過濾出被處理水。
3.權(quán)利要求2的方法還包括在處理箱入口附近添加凝結(jié)劑到處理箱。
4.權(quán)利要求2的方法，其中沿著處理路線流動(dòng)被處理水和PAC包括了通過一系列混合隔板流動(dòng)被處理水和PAC。
5.權(quán)利要求2的方法還包括在處理箱入口附近添加氧化劑到處理箱。
6.權(quán)利要求2的方法還包括在處理箱中保持微生物繁殖，使被處理水中的溶解有機(jī)物新陳代謝。
7.權(quán)利要求2的方法還包括連續(xù)地添加PAC。
8.權(quán)利要求2的方法還包括監(jiān)測送入處理箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度，隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變添加到處理箱的PAC量。
9.采用活性泥漿來去除廢水中生物養(yǎng)分的一個(gè)設(shè)備，包括一個(gè)生物反應(yīng)器，包含待處理廢水和活性泥漿的混合物，生物反應(yīng)器分成許多串聯(lián)的處理區(qū)，并且具有一個(gè)廢水入口、一個(gè)下游需氧區(qū)、以及一個(gè)在廢水入口和下游需氧區(qū)之間的上游需氧區(qū)；一個(gè)在下游需氧區(qū)中的薄膜過濾器，薄膜過濾器位于下游需氧區(qū)中，使得它對含有廢水和活性泥漿工作容積的生物反應(yīng)器，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用，浸沒式薄膜過濾器過濾從生物反應(yīng)器通過第一出口流動(dòng)的被處理水；一個(gè)充氣裝置，在操作上與薄膜過濾器連接，用含氧氣體凈化薄膜過濾器中的固體顆粒；以及在下游需氧區(qū)中的一個(gè)第二出口，連接到在上游需氧區(qū)中的一個(gè)入口，從下游需氧區(qū)到上游需氧區(qū)再循環(huán)充氧的返回活性泥漿。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備還包括一個(gè)處理箱，具有一個(gè)入口和一個(gè)下游出口，入口與第一出口連接來接受被處理的水；一個(gè)粉末活性炭(“PAC”)源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供PAC到處理箱；以及一個(gè)薄膜過濾器，在操作上與下游出口連接，薄膜過濾器的位置使得它對含有被處理水工作容積的處理箱，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用。
11.權(quán)利要求10的設(shè)備還包括一個(gè)凝結(jié)劑源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供凝結(jié)劑到處理箱。
12.權(quán)利要求10的設(shè)備還包括一個(gè)氧化劑源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供氧化劑到處理箱。
13.權(quán)利要求10的設(shè)備，其中處理箱具有在入口和出口之間的許多混合隔板。
14.權(quán)利要求10的設(shè)備，還包括一個(gè)監(jiān)測裝置，監(jiān)測流入接受箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度，監(jiān)測裝置在操作上與PAC源連接，隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變提供到處理箱的PAC量。
15.權(quán)利要求10的設(shè)備，還包括一個(gè)連接到出口的消毒器，消毒處理箱的水流。
16.利用活性泥漿去除廢水中生物養(yǎng)分的一個(gè)設(shè)備，包括一個(gè)具有廢水入口和下游被處理水出口的生物反應(yīng)器，用于包含待處理廢水和活性泥漿的混合物和沿著生物反應(yīng)器入口和出口之間的處理路線流動(dòng)混合物；一個(gè)薄膜過濾器，在操作上與生物反應(yīng)器出口連接，薄膜過濾器位于生物反應(yīng)器中，使得它對含有廢水和活性泥漿工作容積的生物反應(yīng)器，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用；一個(gè)處理箱，具有一個(gè)與生物反應(yīng)器出口連接而用于接受被處理水的入口和一個(gè)下游出口；一個(gè)粉末活性炭(PAC)源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供PAC到處理箱，以及一個(gè)薄膜過濾器，在操作上與下游出口連接，薄膜過濾器的位置使得它對含有被處理水工作容積的處理箱，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器的作用。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，還包括一個(gè)凝結(jié)劑源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供凝結(jié)劑到處理箱。
18.權(quán)利要求16的設(shè)備，還包括一個(gè)氧化劑源，在操作上與處理箱連接，在處理箱入口附近提供氧化劑到處理箱。
19.權(quán)利要求16的設(shè)備，其中處理箱具有在入口和出口之間的許多混合隔板。
20.權(quán)利要求16的設(shè)備，還包括一個(gè)監(jiān)測裝置，監(jiān)測流入接受箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度，監(jiān)測裝置在操作上與PAC源連接，隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變提供到處理箱的PAC量。
21.一種從廢水去除生物養(yǎng)分的方法，包括提供廢水到含有活性泥漿的串聯(lián)多區(qū)活性泥漿生物反應(yīng)器的入口，生物反應(yīng)器具有一個(gè)取出被處理水的下游需氧區(qū)以及一個(gè)在廢水入口和下游需氧區(qū)之間的上游需氧區(qū)；通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器從下游需氧區(qū)中的活性泥漿過濾出被處理水；用含氧氣體凈化浸沒式薄膜過濾器中的固體顆粒；以及從下游需氧區(qū)到生物反應(yīng)器入口上游的一個(gè)脫氧區(qū)，再循環(huán)充氧的返回活性泥漿。
22.權(quán)利要求21的方法還包括從浸沒式薄膜過濾器把被處理水送進(jìn)到一個(gè)處理箱入口；在處理箱入口附近添加粉末活性炭(PAC)到處理箱；沿著處理箱內(nèi)的處理路線流動(dòng)被處理水和PAC；以及通過一個(gè)浸沒式薄膜過濾器從PAC過濾出被處理水。
23.權(quán)利要求22的方法還包括在處理箱中保持微生物繁殖，使被處理水中的溶解有機(jī)物新陳代謝。
24.權(quán)利要求22的方法還包括監(jiān)測送入處理箱入口的被處理水中溶解有機(jī)物的濃度，隨著被處理水中溶解有機(jī)物濃度的變化而改變添加到處理箱的PAC量。
全文摘要
采用活性泥漿從廢水去除生物養(yǎng)分的一個(gè)設(shè)備(10)和方法，包括一個(gè)生物反應(yīng)器(12)，用于包含待處理廢水和活性泥漿的混合物。生物反應(yīng)器(12)分成許多串聯(lián)的處理區(qū)(30，32，34，36，38)，包括一個(gè)廢水入口(18)、一個(gè)下游需氧區(qū)(38)以及一個(gè)在廢水入口(18)和下游需氧區(qū)(38)之間的上游需氧區(qū)(34)。一個(gè)薄膜過濾器設(shè)在下游需氧區(qū)中，使得它對包含廢水和活性泥漿工作容積的生物反應(yīng)器，起到一個(gè)浸沒式薄膜過濾器(56)的作用。浸沒式薄膜過濾器過濾從生物反應(yīng)器通過第一出口(20)流動(dòng)的被處理水。一個(gè)充氣裝置(58)在操作上與薄膜過濾器(56)連接，凈化薄膜過濾器(56)中的固體顆粒。在下游需氧區(qū)(38)中的一個(gè)第二出口與上游需氧區(qū)中的入口連接，從下游需氧區(qū)到上游需氧區(qū)再循環(huán)充氧的活性泥漿。
文檔編號C02F3/00GK1449363SQ01814775
公開日2003年10月15日 申請日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月27日
發(fā)明者格倫·T·戴格, 艾伯特·M·沃爾曼, 薩德赫·N·穆爾蒂, 埃德溫·J·弗萊舍, 托馬斯·A·布羅德里克 申請人:Ch2M希爾公司