專利名稱：廢活性污泥處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉MSA水(例如，污水)。特別是，本發(fā)明涉^JtS^ 活十生污泥的方法和裝置。 魃常規(guī)的廢7jc處理系統(tǒng)有很多的缺陷。 一些廢水處理方法需要可能 會(huì)持續(xù)數(shù)周的過長的孩炎生物消化過程。實(shí)祐^it樣的方法的裝置需要高容量、高 *沐、昂貴的設(shè)備。廢水處皿需要加入多種化學(xué)品以協(xié)助分離存在于廢活性 污泥中的固體。這些化學(xué)品可以包括脫水劑、增稠劑、凝聚劑等?；瘜W(xué)品成本 ^的。 一些化學(xué)口口^以不*的^1保留在處現(xiàn)昏的廢料中。
處理后的廢料的處置也成問題。M水處3^置銜逸污泥到4^里 場，并^M^斤述污泥，是昂貴J^時(shí)的過程，經(jīng)常會(huì)有負(fù)面的環(huán)嫂影響。4i里 在填埋場中的污泥^改曱烷氣體到大氣中。釋^^ij河流和海洋中的流出物， 經(jīng)常^^有高^*的#^其它會(huì)損害環(huán)嫂的有害物質(zhì)。多種廢水處理方法以及處理污泥的方法已經(jīng)被下述美國專利所描
述
3,342,731 (Gotthold)-
3,428,554 (Dye)
3， 440， 165 (Davis等) .3,549,529 (Wiseman)3，728，254(Carothers)
3，803，806(Komline Sr.)
4，028，130(Webster等)
4，297，122(Wallace)
4，554,002(Nicholson)
4，778，598(Hoffman等)
4，541，933(Armold等)
4，917，802(Fukaya等)
5，078,882(Northrop)
5,336，290(Jermstad)
5，482，528(Angell等)
5， 853，590(Burnham)
另一個(gè)水處理方法描述于GB 2216114A。需要有減少或^J賄廢水處理系統(tǒng)的缺點(diǎn)的成rt效的、環(huán)嫂 友好的廢水處理系統(tǒng)。 附圖簡述附圖舉例說明了本發(fā)明的非P艮制性實(shí)施方案。


圖1是4 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的方法的流程圖。
圖2是才 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的方法的流程圖。
圖3是4N^本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的污i/^3^置的圖。
圖4A至4C是^^本發(fā)明的更詳細(xì)的實(shí)施方案的污泥處S^置的 示意圖。圖5是才 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的儲(chǔ)存室的示意圖。圖6是才 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的污泥處^^置的示意圖。
描述貫穿以下描述，闡述了特定的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的M分的理 解。然而，本發(fā)明可以在無這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其它情況下，公知的元 件沒有被詳細(xì)A^示示或描述出來，以g不必^k^^發(fā)明^^月不清。因此， 認(rèn)為說明書和附圖是示例性的，而非限制性的。 本發(fā)明涉M3i^活性污泥的系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，4 本^發(fā)明的系統(tǒng)^f戈了， i^擴(kuò)大了廢水處3^置中的消化器。廢活性污^皮接收， 并與有助于處理該污泥的物質(zhì)混合。所述物質(zhì)可以是或包含火山灰質(zhì)物質(zhì)。本 說明書中的術(shù)語"火山M物質(zhì)"包^iar、P艮于
沉積火山灰；
飛灰；
-硅鋁啦；
.絲土；
天然火山灰；
它們的混^/;以及，
. 一種或多種上述物質(zhì)與其它物質(zhì)的混合物。 在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)包含石灰和火山^t物質(zhì)。 一些可以與所iiA活性污泥混合的物質(zhì)的M實(shí)例包括
.沉積火山灰和石灰的混合物；
石灰和天然硅鋁酸鹽的混合物，其石灰^J:超過16wt。/。(在某些實(shí)施方 案中至少為18wt%)和鋁氧化物的^i:低于所"灰含量；
鈣含量大于12wt% (在某些實(shí)施方案中至少為18wt%) JU^t低于所 i^4丐^t的飛灰。
.火山^t物質(zhì)例如員土的混合物，包含至多15wt。/。的鋁氧化物^J:和
至少18wty。的鉀氧化物舍量。戶斤i^物質(zhì)^皮細(xì)l^碎。所述物質(zhì)被孩ilH匕以使得所述物質(zhì) 的顆粒為200目或更細(xì)(即，75孩沐或更小)。均化并膝氣所述"^物。允許沉降并除去固體。由所ii^法產(chǎn)生的 固體產(chǎn)物可以用作土壤增強(qiáng)劑、月&#、動(dòng)物窩、混M添加劑(例如，用于生 產(chǎn)碌夬、建筑塊、重量輕的洗鑄"mi和M其它重量輕的建筑材料)、路基等。 流出物返回到該方法中進(jìn)#^一步處 返回到廢水處^置中。圖1顯示了才娥本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的廢活性污i/^l:理方法的 主要步驟。在步驟l，廢活性污泥與火山M物質(zhì)混合。所iiA活性污泥可以接 收自常規(guī)的廢7jc處S^置，例如處理市M7jc的裝置。在步驟2，廢活性污^^火山城物質(zhì)的^^N皮均4沐膝氣。均 化和曝氣使得所述^:牲承泥與所述火山^t物質(zhì)緊密接觸。結(jié)果是，增加了所述〉'^^的艦，導(dǎo)致所述;^^pH水平高。保持升高的pH值可殺M防止所述';^^物中不想要的微生物(例 如病原體和產(chǎn)曱烷細(xì)菌)的生長。與一些其中產(chǎn)甲烷細(xì)菌可存活的現(xiàn)有方法相 比，減少或消除產(chǎn)曱烷細(xì)菌可以減少或消除A^斤述方法中釋放曱烷氣體。均化和/或曝氣可以在預(yù)定的溫度或溫度范圍下實(shí)施。例如，在某 些實(shí)施方案中，均^^/或曝氣可以在低于50。C的溫度下實(shí)施。盡管可以使用更 高的溫度，但所述方法^^較低的溫度下實(shí)施。在典型的應(yīng)用中，不需要對(duì) 引入的廢活性污泥進(jìn)行加熱。所述方法可以在環(huán)境溫度(例如，在剛高于結(jié)冰 的溫度到20。C或30。C范圍內(nèi)的溫度)下實(shí)施。希望所述yV^^勿的pH值大于約10。在某些實(shí)施方案中，所tt活 性污泥和火山A^物質(zhì)的混合物在曝^it程中的pH值為11到12. 5。在步驟3，固^M^斤述';^^中沉降出來。已發(fā)現(xiàn)火山城物質(zhì)使 廢活性污泥DMC并變稠。在某些實(shí)施方案中，沉降的固體可以有超過15%的固體 舍量。例如，在實(shí)驗(yàn)性的(prototype)系統(tǒng)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)步驟3后回收的固體 不經(jīng)過強(qiáng)制^7K^有12. 5%或15%到20y。的固體^J:，這明顯高于一些包括強(qiáng)制 脫水步驟的常皿水處理方法的產(chǎn)物的平均固體含量。作為進(jìn)一步的實(shí)例，在 實(shí)驗(yàn)性的系統(tǒng)中"簡易的螺J妙榨系統(tǒng)用^Ut行強(qiáng)制脫水，已^Jl現(xiàn)回收的 固傳L^有35至60。/。的固體含量，或者更多，iWJ夬于所添加的火山M物質(zhì)的 量。在步驟4，啟動(dòng)再循環(huán)。再循環(huán)涉及從下游位置提取包括火山A^ 物質(zhì)的部分混合物，并在上游位置引入所述部分》'^^物回到所述方法中。在某 些實(shí)施方案中，所述火山M物質(zhì)可以再循環(huán)至多三次。在其它實(shí)施方案中， 所述火山^t物質(zhì)可以再循環(huán)多于三次。可以部分基于所沉降的固#質(zhì)的想 要的終端應(yīng)用來選^^再循環(huán)的量。在某些實(shí)施方案中，沒有^/f亍再循環(huán)。在這 種可選的實(shí)施方案中，添加適量的火山^t物質(zhì)，并允許貫穿所述方法。在某些實(shí)施方案中，所i^Ji游位置靠i^位于添加火山^t物質(zhì) 到廢活性污泥的位置。例如，所iiJi游位置可包^^昆合室，^t匕所述火山M 物質(zhì)與引入的廢活性污泥混合。所述下游位置，可以包括，例如曝氣室、沉 降室、瀑氣室下游的某點(diǎn)，等等。在某些實(shí)施方案中，所述下'雜I^沉降室。 在這樣的實(shí)施方案中，至么然幽火山^t物質(zhì)在它與沉降的固體一^被卸出之前被再循環(huán)。 在本發(fā)明的一些可選實(shí)施方案中，沒有"i^亍再循環(huán)。在這些實(shí)施 方案中，添加了足量的新鮮火山M物質(zhì)以處理引入的廢活性污泥。圖2示出了才娥本發(fā)明的可選實(shí)施方案的方法，其類似于圖1顯 示的方法，但額夕卜地包旨驟5，其中在步驟l中，在啟動(dòng)再循環(huán)的同時(shí)減少或 4亭止火山^f物質(zhì)的加入，以利用再循環(huán)的火山M物質(zhì)。減少或停止添加新 鮮的火山M物質(zhì)可以實(shí)規(guī)A^的節(jié)省。圖3示出了才 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的裝置U。廢活性污^/Lit 過管線12 ^Ui^ 10中持續(xù)i^仏^室30中?；鹕組物質(zhì)經(jīng)過計(jì)量裝置(未 示出)從儲(chǔ)存室20i^混合室30。所述火山M物質(zhì)可以作為粉末提供。在 某些實(shí)施方案中，粉末中的顆粒的尺寸細(xì)于O. 08mm,優(yōu)選細(xì)于0. Olmm。所述火 山M物質(zhì)可以以合適的比例添加。最佳的火山^f物質(zhì)添加速率將M于待 處理的廢活性污泥的M并取決于火山^t物質(zhì)的組成。在某些實(shí)施方案中， 火山^t物質(zhì)以某-Ht率添加以使得火山A^物質(zhì)和引入的廢活性污泥的比例 為約1: 5至約1:14?；旌鲜?0中的濕^i殳備》'^^所述火山^t物質(zhì)和廢活性污 泥。所述〉'^^i殳備可以包括例如可移動(dòng)的槳葉或其它撒泮器。 所述"^4勿通過管線34進(jìn)料到膝氣室39中，在那里所述^^ 通過膝氣設(shè)4#氣。所述瀑氣設(shè)備可包^^接到擴(kuò)散器的壓縮空氣源，空^A 該擴(kuò)散器擴(kuò)糊所述;絡(luò)勿中。 膝氣室39的^K可以另L這樣的，例如所述';^^在瀑氣室39中 具有約48小時(shí)的平均4亭留時(shí)間。曝氣室39可具有至少150倍于流量的容量， 例如200倍或約300倍(以升計(jì))于引入的廢活性污泥的流量(以升/^4中計(jì))。 曝氣過的混^通過管線44送到沉降室50中并允許沉降。 一些沉,^^^ 可通過管線68再循環(huán)回到混合室30。因此，再循環(huán)的沉I^';^^物中的火山灰 質(zhì)物質(zhì)可以與來自ii^ 10的新鮮的廢活性污泥反應(yīng)。沉,固體可以定期絲連續(xù)絲固體出口管線85處(參見圖3) A^冗降室50中移出。可以在流出物出口管線87處A/v^置lA中移出流出物。圖4A至4C更詳細(xì)地圖示了與圖3的裝置1A類似的裝置1B。廢活 性污泥通過^iii泵8 M活性污泥的來源處(例如常規(guī)的廢7jc處^置4) M 至it^lQ。 ii^10包:^菱;tt^a4一用絲所ii^活性污^l皮ilU^'^^室30之前均化所iiJ:活性污泥。在其它實(shí)施方案中，ii^罐10不包^r浸t^L 泵14。在其它實(shí)施方案中，通過其它合適的設(shè)備，例如攪拌器、共混機(jī)、 搖動(dòng)器、振動(dòng)器、超聲波設(shè)抖，來均化所碰活性污泥。所狄活性污泥靠 泵100通過管線12 ^f^J'J混合室30的入口 11。在某些實(shí)施方案中，入口 11 在^給室30頂部和底部之間的過中逸泉處被布置在》V給室30的側(cè)面上?；鹕組物質(zhì)被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存室20中。在-^的更^ 的實(shí)施方
應(yīng)足以夠用火山M物質(zhì)的預(yù)期消耗。所述儲(chǔ)，可以裝*適的銜逸系統(tǒng)，
例如螺it^r^^幾，以才 需務(wù)陣火山^"物質(zhì)從儲(chǔ)^^^|」儲(chǔ)存室20 (或在
某些實(shí)施方案中直^Mi'hV^室30 )。儲(chǔ)存室20包括螺旋^T^機(jī)24和^H幾26。螺旋％^^ 24 ^NtJ半 機(jī)26 ^#艇火山雄物質(zhì)到&給室30。螺^^^i機(jī)24從儲(chǔ)存室20的內(nèi)娜 進(jìn)受控制的體積的火山M物質(zhì)到管線22。例如，如圖5所示，螺旋ti^幾24 可以包括螺放刀片螺it^Tit^幾?？梢钥刂?^'仏給室30的火山M物質(zhì)的體 積，以使得輸送的體積擬于被添加到混合室30的活'f生廢料的體積。 ^#機(jī)26將儲(chǔ)存室20內(nèi)部中的火山^f物質(zhì)維持在一致的均勻 狀態(tài)。特別地，醋螺J走^ilU幾24從儲(chǔ)存室20中排出火山城物質(zhì)，^f機(jī) 26防止了所述火山灰物質(zhì)的"漏斗化"。如圖5所示，攪拌機(jī)26位于螺旋g 機(jī)24的上方，并可以包含從其上突出有多個(gè)刀臂的軸。^^機(jī)26可以平行地 延伸到螺^走^&24，并可以以與螺j走^i機(jī)24的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
^機(jī)26導(dǎo)致儲(chǔ)存室20內(nèi)的火山雄物質(zhì)落到螺旋^i^幾24上，在那里可以 通過，螺旋g機(jī)24將火山A^物質(zhì)^TiiL^混合室30。儲(chǔ)存室20可以布置在》'a^室30上方以允許用螺iti^il1^ 24從儲(chǔ) 存室20排出火山M物質(zhì)以靠重力自由下落到^給室30中。 火山A^物質(zhì)和廢活性污^^^^室30中》V給。"給室30的混 ^i殳備32可以包括一^^機(jī)。例如，攪拌機(jī)32可以包括垂直軸，多個(gè)螺v5狄 固定在沿著該軸的不同高泉處(未示出)。例如，可以控制 ^機(jī)32的速度以 使得^^ii^絲i^皮添加到';^^室30中的活性廢料的^^P、。 ；^^i更備32可 以包^ft"f可適用于均化所述火山^t物質(zhì)^i^勝污泥的裝置。在其它實(shí)施方案中，例如，混^i殳備32可以包括共混機(jī)、浸漬機(jī)、搖動(dòng)器、振動(dòng)器、超聲波 設(shè)條 布置在混會(huì)室30的頂部的下水管31接收再循環(huán)的物質(zhì)，入下文 所討論的。在混合室30中形成的';^^故泵101通過管線33 fiil到曝氣系統(tǒng) 40。
^il個(gè)實(shí)施方案中，曝氣系統(tǒng)40包含第一曝氣室46和第二曝氣 室48。曝氣室46、 48可以是圓柱形的。在其它實(shí)施方案中，所述膝氣室46、 48可以是立方形或其它形狀。曝氣室46的上端可以包括圓錐形分配器41,通 過它可以在所述';^l^勿從管線33 i^A第一曝氣室46時(shí)凈皮均勻地分配。曝氣室 46和/或48可以有漏斗形的下部，以促進(jìn)沉降中的固體的收集和排出。由空氣源43供應(yīng)的空^iitliU^幾/壓縮機(jī)45通過管線47 M 到膝^#格49、 51?？梢钥刂朴晒腏^幾/壓縮機(jī)45^T^的空氣的體積以取決于 被添加到》V給室30中的活'f^^料的^P、。膝^#49、 51布置在曝氣室46、 48的底部絲過曝氣室46、 48連續(xù)財(cái)散空氣。曝^#49、 51可以形成與 膝氣室46、 48的橫截面形斜目對(duì)應(yīng)的形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，曝^W各49、 51包含多個(gè)開口直徑為3mm至 6mm的小型單向閥。這些閥允許空氣^AJ'j曝氣室46、 48中，但當(dāng)壓縮機(jī)45 沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，防止流^Nv膝氣室46、 48^^瀑^ 49、 51。曝^#^49、 51可以是一級(jí)或兩 格。在其它實(shí)施方案中，可以由其它適合的設(shè)^N如攪 拌機(jī)、i^E管等提郷氣。當(dāng)啟動(dòng)裝置1B時(shí)，^^i^絲曝氣室46凈W斤i^^4勿至少填充20% 之后，提供空^1W氣室46、 48。在其它實(shí)施方案中，空氣可^更早或更遲 的時(shí)點(diǎn)ll供。 —旦第一膝氣室46中的混*液位達(dá)到預(yù)定的液位，液位傳感器 200凈ic^L活。液位傳感器200控制泵102的運(yùn)轉(zhuǎn)，以從膝氣室46的底部區(qū)域泵 送;^^通過管線55到曝氣室48的頂部區(qū)域，同時(shí)##第一曝氣室46在既不 太滿又不太低的狀態(tài)。每個(gè)膝氣室中的液位傳感器可以連接到控制系統(tǒng)(未示出)上。 所述控制系統(tǒng)可以#^閥門和/或泵，以建立曝氣室46和48的#—個(gè)中的* 的辦液位。
最終，所述';^^在啄氣室46、 48中部^;冗降。電#感器210 和濁度傳感器220監(jiān)控了曝氣室48頂部中的混合物的電導(dǎo)率和澄清度。當(dāng)傳感 器210、 220感知到電導(dǎo)率或澄清度或二者處預(yù)定水平時(shí)，引起泵103的啟動(dòng)， 并將上層清M曝氣室48頂部區(qū) 過管線61再循環(huán)到曝氣室46中。在某些實(shí)施方案中，泵103再循環(huán)所i^Ji層清液到泵101的上游 點(diǎn)。在這樣的實(shí)施方案中，泵103的啟動(dòng)使得泵101泵送得更快，除了來自混 合室30的^^的>'^^"卜，g瀑氣室48 ^i^再循環(huán)中的Ji^清^U'j曝氣 室46中。在初始啟動(dòng)后， 一些實(shí)施方案中的裝置1B可以，在其中曝氣室 46、 48的流體液^目對(duì)恒定的穩(wěn)定狀態(tài)下。^il種^定狀態(tài)下，泵101^U^ 室30 M引入的;^^到曝氣室46中，曝氣系統(tǒng)40持續(xù)g散空^t過曝氣 室46、 48,和泵102和103在膝氣室46、 48之間連續(xù)fit/斤述';^^。部分沉 降的固體以_&^上等于來自"給室30的〉l^的引Ail率的速率從膝氣室48 排出。膝^W 51可以^^期地失活，以允許固^膝氣室48中至少部^;冗 降。 從曝氣室48排出的部^^冗降的固體經(jīng)過管線44 ^沉降室50 中。來自曝氣室48的部分沉降的固體也可以經(jīng)過管線56和下水管31再循環(huán)到 混合室30中。通過回流閥110可以控制經(jīng)過管線56的再循環(huán)。例如，在液位 傳感器230檢測到第二曝氣室48近乎充滿時(shí)，作為響應(yīng)，可以打開回流閥110。 來自膝氣室48的部分沉降的固體在沉降室50中進(jìn)一步沉降。沉 降室50可以至少有膝氣室46和48的兩倍大，以更有^3fe兄降。沉降室50可 以具有稍微凹陷的底端。來自曝氣室48的濕/^通迚咒降室50頂部的入口 52 引AJ'J沉降室50中。入口 52可以包樹氐湍;M的漏斗。沉降室50也可以包括 分離振動(dòng)板63，以防止所iift^"沉M固^ii過出口 54排出而形成的"漏斗 化"。分離振動(dòng)板63可以包^t一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)器(未示出)。來自沉降室50的上層清液具有低的化學(xué)需氧量(COD)、低的生物 需氧量(BOD),以及低的M度(可以少于3. 0毫克/升)。該Ji^清液可以通 過管線87艇回到廢水處錄置4?；蛘?，該JiJ:清液可以通過管線64再循環(huán) 到膝氣室46中，或者通過管線66和下7jc管31再循環(huán)到混合室30中。
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來自沉降室50的沉降的固體的固體^fe豕以為1.0%或！5%至20%，，該固體含量高于用常MA水處理系統(tǒng)所得到的典型固體含量。所述沉降的固體
可通過管線68和下水管31再循環(huán)到混合室30。回流閥120調(diào)節(jié)通過管線68 的沉降的固體的再循環(huán)。 來自沉降室50的沉降的固體也可以通過^ii^幾67 tr^至用來自 然干燥的干燥墊板69或用于十絲干燥的旋針^f幾71。 ^^，所i^冗降的固
60)中。通錄螺it^榨機(jī)60中壓榨出液體，所述固體的固體^J:可以得到提 高。在某些實(shí)施方案中，將所述固^^Jijit^^幾82中。造^^L82制成的顆 粒可以通過裝袋系統(tǒng)84裝袋，以便于大糸h^ft或^^:輸。 螺4t^榨機(jī)60可以包括小容量的立式螺 妙榨機(jī)，it種類型的螺 ;^i榨才;L^有低的育沐。合適的螺it^榨機(jī)是可商購得到的^H肖售用于常規(guī)小 型或中型的廢活性污泥處《置。螺g榨機(jī)60 A^冗降室50接收引入的沉降 的固體，并將它們向上^ifit^壁柱體。當(dāng)這些物質(zhì)向上提升時(shí)，所述物質(zhì) 受力側(cè)向地穿過布有小孔的第一壁和布有更大孔的第二壁。水因itbMJ斤述物質(zhì) 中壓榨出來并收集在水倉75中以通過管線77再循環(huán)到曝氣室46中。通過所述 螺JA^榨機(jī)60 ^^升的物質(zhì)，從螺^^榨機(jī)60頂部的噴口 79噴到Hlri^幾81上， 并mi'j儲(chǔ)存箱83中儲(chǔ)M來?？梢哉{(diào)節(jié)螺^a榨機(jī)60的進(jìn)料壓力以實(shí)現(xiàn)想 要的固體含量。最終的物質(zhì)可具有例如60。/?；蚋叩墓腆w含量?；蛘?，來自M
的i^N幾82中。所，?？梢詢?chǔ)存在儲(chǔ)存箱83中或^錄袋系統(tǒng)84裝袋。由于將火山M物質(zhì)再循環(huán)到混合室30,可減少或停止從自儲(chǔ)存 室20加入新的火山M物質(zhì)。 在某些實(shí)施方案中，布l^fe例如在下水管31或回流閥110和120 中的流量閥或其它適合的流量傳感器(未示出)，監(jiān)測再循環(huán)的物質(zhì)的流量和/ 或體積。監(jiān)測來自傳感器的信號(hào)的控制系統(tǒng)可檢測再循環(huán)的物質(zhì)的流量何時(shí)達(dá) 到預(yù)定的閾值流量，或再循環(huán)的物質(zhì)的體積何時(shí)達(dá)到預(yù)定的閾值體積。所述控 制器可以控制螺旋ir^24。響應(yīng)于來自傳感器的信號(hào)的量級(jí)，或響應(yīng)于指出 已經(jīng)ii^閾值流量或^P、的信號(hào)，所述控制器可以減漫或停止螺放^ii^幾24。例如，對(duì)于再循環(huán)中的濕合物的一定次數(shù)的"循環(huán)"，可以停jUo 入新,的火山^f物質(zhì)。 一次循環(huán)可以包括將所i^'^^從曝^J:48再循環(huán)回到膝氣室46中，同時(shí)將新的廢活性污泥ir^U瀑氣室46中。例如，在實(shí)驗(yàn)性的 系統(tǒng)中，通過所述再循環(huán)^^物的至少三個(gè)循環(huán)來充分處^^活性污泥，而不 進(jìn)一步添力喊的火山^t物質(zhì)。所錄置的多個(gè)組件可以由電動(dòng)才A4區(qū)動(dòng)。方^^S^是強(qiáng)制'f挑， 允許改變至少螺旋^T^機(jī)24、攪拌機(jī)32和螺^a榨機(jī)60的^ftii/變。這些組 件可以由變速電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)(例如，被變頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的a目交流電動(dòng)機(jī))。其 它電動(dòng)機(jī)可以是單速電動(dòng)機(jī)，盡管這并非強(qiáng)制性的。例如，橫拌機(jī)26、鼓^i幾/ 壓縮機(jī)45和泵100、 101、 102和103可以被固^^1的3目交流電動(dòng)才;^其它 適合的電動(dòng)才/^斤驅(qū)動(dòng)。與現(xiàn)有的廢活性污泥處理方法相比，本發(fā)明的一些實(shí)施方案可以 具有一個(gè)或多偉點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括下述的一個(gè)或多個(gè)
將廢活性污泥轉(zhuǎn)換為對(duì)環(huán)^A好的產(chǎn)物，例如土壤增強(qiáng)劑、重量輕的建
筑骨辨；
.減少或消l^ir處^^的污^J'j:^里場的需要；
封^活性污泥中的7JC溶性重金屬；
減少或消除廢活性污泥中的致病細(xì)菌和其它有機(jī)物；
與其它廢水處理方法相比，減少了甲烷氣體的輸出；
.與其它廢7jc處理方法相比，減少或消除了令人不愉決的氣味；
減少了排^'J環(huán)嫂中的流出物中的"I^1;
減少了排;^'J環(huán)境中的流出物的化學(xué)需氧量(COD )和生物需氧量(BOD);
通過減少廢活性污泥的處理時(shí)間，節(jié)省了^t^時(shí)間； .消除或減少了化學(xué)脫水劑、增稠劑和/或絮凝劑的使用，m的實(shí)施方 案消除了許多實(shí)施方案中對(duì)這些試劑的需求，常規(guī)的M^K劑、增稠劑和/或絮凝
劑的添加是不合意的；以及
.強(qiáng)化了廢活性污泥中固體和液體的分離。
^^管本文描述的方法4^i兌明了本發(fā)明的一些實(shí)施方案的潛在優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng) 當(dāng)意識(shí)到，絲4ML發(fā)明的一些實(shí)施方案實(shí)艦完全實(shí)5Uii^斤有優(yōu)點(diǎn)(飾 優(yōu)點(diǎn))。 參考上述/iHf,賴域技^A員顯而易見的是，在本發(fā)明的實(shí)踐 中有可能傲出許多改動(dòng)和變動(dòng)，而不背離本發(fā)明的主旨和范圍。例如.可以提供控制站(未示出)來電*/或才;*^制本發(fā)明的多個(gè)組件，
包括斜局限于，浸;t^幾泵14、螺it2NH^幾24、 ^機(jī)32、 ^KU幾45、螺旋 壓榨才幾60、回流閥66和68、泵IOO、 101、 102和103、以^^傳感器200、 210、 220和230。所述控制站可以包括用戶界面，該用戶界面顯示這些組件和它們的 運(yùn)行狀態(tài)(例如，"開"或"關(guān)"、電動(dòng)枳逸變、溫度，等)的圖形表示。圖6 ^f列說明了裝置lC，本發(fā)明的扭實(shí)施方案，其中控制站10控制了該裝置(如 虛線所示)的多個(gè)組件。裝置1C !4Ui和裝置1B類似，裝置1C的組件以鉢 上與裝置1B的對(duì)^應(yīng)組件類似的方式^^作用。與裝置1B的組件相對(duì)應(yīng)的裝置1C 的組件包括ii^310，浸漬泵314,泵400,儲(chǔ)存室320， 〉！/^室330， 機(jī)326，第一曝氣室346,第二曝氣室348，空氣源343,曝，洛349、 351， 沉降室360，分離振動(dòng)板363，螺i^a榨機(jī)360, 381和儲(chǔ)存箱381。還
與裝置1B的組件對(duì)應(yīng)的是泵400、 401、 402和403。泵412從'A給室330把J昆 #^1到泵401中。泵444把部^;冗降的固#^膝氣室348 ^iH到沉降室350 中?；亓鏖y420對(duì)應(yīng)于裝置1B的閥120。泵"4;feJ^層清液A^降室350 ^i^ 到第一曝氣室346的頂部。泵477把榨出液(pressate)從螺^!E榨機(jī)360泵 送到第一曝氣室346的頂部。
'火山A^物質(zhì)可以通過不同于螺^^榨機(jī)/^^半機(jī)的設(shè)備從儲(chǔ)存室20、 320糸一出。
.在其它實(shí)施方案中，爆氣系統(tǒng)40可以包括單個(gè)的室。在別的其它實(shí)施 方案中，曝氣系統(tǒng)40可以包含三個(gè)或更多的曝氣室。
本文描述的方法和裝置可以應(yīng)用到港口污泥或礦山污泥的處理中。
依據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的備&的方法作為間歇過程操怍，其中在處理 過程中停止或減少廢活性污泥的導(dǎo)入。 本發(fā)明有著廣泛的方面。盡管以上討論了多個(gè)示例性的方面和實(shí) 施方案，4^頁域技^Mv員將意識(shí)到它們的某些更改、改變、添加和子組合。因 此，
St、 M、添加襯組合。
權(quán)利要求
1、處理廢活性污泥的方法，所述方法包括a)添加火山灰質(zhì)物質(zhì)到廢活性污泥中以形成混合物；b)均化并曝氣所述混合物以使所述火山灰質(zhì)物質(zhì)與所述廢活性污泥反應(yīng)；c)沉降所述混合物；d)從下游位置將部分混合物再循環(huán)到上游位置，其中所述被再循環(huán)的部分混合物包括火山灰質(zhì)物質(zhì)。
2、 才 權(quán)利要求1的方法，包拾e) 當(dāng)火山^f物質(zhì)在步驟(d)中被再循環(huán)時(shí)，減少步驟(a)中添加新火 山A^"物質(zhì)的速率。
3、 才M居權(quán)利要求1或2的方法，其中添加所述火山^J:物質(zhì)包括添加包含200目或更細(xì)微的顆粒的粉末。
4、 才M居權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其中沉g驟(c)包括i) 允許所述';^^4勿在曝氣室中進(jìn)行部^^冗降；以及ii) 允許所述》V^4勿在沉降室中進(jìn)一步沉降。
5、 才M居權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中再循環(huán)步驟(d)包括: 氣 室中部分沉降的混^再循環(huán)到實(shí)施步驟(a)的位置。
6、 4M居;^UN要求4或5的方法，其中再循環(huán)步驟(d)包括把在沉降室中進(jìn) 一步沉lW》'^^勿再循環(huán)到實(shí)施步驟(a)的位置。
7、 才iU^M'J要求1至6中任一項(xiàng)的方法，包括在步驟(c)^^^L降的混 ^ 的澄清部分再循環(huán)到所述膝氣室中。
8、 才^^5^'J要求1至6中4—項(xiàng)的方法，包括在步驟(c)^^fe;冗降的混 ^/的澄清部分再循環(huán)到流出物出料口 。
9、 #^似"要求1至8中^-項(xiàng)的方法，其中步驟(b)的曝氣包^ii過多 個(gè)爆氣室循環(huán)所i^a^，同時(shí)允許空氣泡穿it^斤述曝氣室。
10、 #^權(quán)利要求9的方法，其中步驟(b)的膝氣包括 U提供第一曝氣室和第二曝氣室；ii)泵i^/斤述》V^^到所i^一曝氣室的頂部；iii) A^斤錄一膝氣室的底部^i^斤述"^^到所ii^二曝氣室的頂部；以及iv) ;^斤述第二膝氣室的頂^#循環(huán)所述^^到所述第一膝氣室的頂部。
11、 才M斗又利要求10的方法，包括在所述第一膝氣室的濕^^勿Ji4面已經(jīng) 升到預(yù)定液位之后開始步驟(i i i)。
12、 才財(cái)居權(quán)利要求10或11的方法，包括在所述第二膝氣室頂部的濕# 的電導(dǎo)率和濁度的一個(gè)或多個(gè)&U 了預(yù)定水平之后開始步驟(iv)。
13、 才財(cái)居權(quán)利要求10至12中^"項(xiàng)的方法，包括當(dāng)開始步驟(iv)時(shí)提高步驟(n)中的^ii4率。
14、 4 權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，包括在步驟(a)之前均化所述 廢活性污泥。
15、 才 權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟(b)中所述>'^^7 以與步驟(a)中提供廢活性污泥的速率相對(duì)應(yīng)的速率被均化。
16、 才M^5U'J要求1至15中任一項(xiàng)的方法，其中步驟(b)中的均化包括攪 拌所必^^/。
17、 才娥權(quán)利要求1至16中^-"項(xiàng)的方法，其中所述火山^f物質(zhì)包M 自由沉積火山灰、飛灰、珪鋁酸鹽、硅藻土、天然火山灰和它們的混^^誠 的組中的物質(zhì)。
18、 才財(cái)居權(quán)利要求17的方法，其中所述火山^t物質(zhì)包含石灰。
19、 #^權(quán)利要求17或18的方法，其中所述火山M物質(zhì)包含火山灰。
20、 4財(cái)居^UH要求1至19中^"-項(xiàng)的方法，其中所述火山A^:物質(zhì)的鈣含 量高于12wt%。
21、 #^權(quán)利要求20的方法，其中所迷鈞^i:至少為18wt%。
22、 才Mt權(quán)利要求l至19中任一項(xiàng)的方法，其中所述火山^t物質(zhì)的4睹 量低于所述火山M物質(zhì)的鈣舍量。
23、 ^!^M'J要求1至22中任一項(xiàng)的方法，其中所i^^^的石灰^J:至少為l8wt。/。，和4^f:低于所"灰^i:。
24、 #^權(quán)利要求1至20中^^項(xiàng)的方法，其中所述火山^t物質(zhì)包含飛 AiU丐含量至少為18wt%，和4^K氐于所述鉀含量。
25、 ##權(quán)利要求1至24中^f—項(xiàng)的方'L其中所述;^^物的pH值在于步驟(a)中添加所述火山^物質(zhì)之后大于約10。
26、 才^^權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，包旨;^^斤i^兄l^^^物的 至少一部分。
27、 才M居權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，包括壓榨所述沉,';^^物的 至少一部分。
28、 才財(cái)居權(quán)利要求27的方法，其中壓榨包^t過螺，榨才;i^^斤i^冗降的';^^的所述部分。
29、 才M居權(quán)利要求1至28中任一項(xiàng)的方法，包4^t^立所ii^C';^^物的至少一部分。
30、 用于處理來自源頭的廢活性污泥的裝置，所ii^置包括 儲(chǔ)存室，用于儲(chǔ)存火山M物質(zhì)；所述/^存室下游的混合室，用于接JJ^斤iiA活性污泥和所述火山M物質(zhì)， 所述混合室包括用于均化所述火山灰質(zhì)物質(zhì)和廢活性污泥以形成混合物的設(shè)備；所述混合室下游的曝氣室，用于曝^/斤述';^^物；以及所述膝氣室下游的沉降室，用于沉降所述膝氣后的混合物，所述沉降室包拾入口；以及出口，用于排出所i^冗降的';^^，其中所iii冗降的:^^4勿的至少""^分4皮再循環(huán)到上^H立置。
31、 才N^WJ要求30的裝置，包括調(diào)節(jié)所述火山^t物質(zhì)自所述儲(chǔ)存室到 所述;^^室的流動(dòng)的設(shè)備。
32、 4N^5U'J^求30或31的裝置，其中用于調(diào)節(jié)所述火山^t物質(zhì)流動(dòng) 的設(shè)備至少部分基于A/J斤述沉降室出口再循環(huán)到所iUi游位置的那部分沉lWj ;^^的流量來調(diào)節(jié)所述流動(dòng)。
33、 ^i^5U'j要求30至32中^-項(xiàng)的裝置，其中所述瀑氣室包括出口， 所述出口用于^^斤述;^^物的部分沉降的部分再循環(huán)到所iiJi^置。
34、 ^^權(quán)矛漆求30至33中^"-項(xiàng)的裝置，其中所i^hM:^l^斤^;昆 合室。
35、才^t權(quán)利要求30至34中^-項(xiàng)的裝置，復(fù)中辦必冗降室,包括出口，所述出口用于^e^斤述';^^物的澄清部分再循環(huán)到所述曝氣室、所述混合室和流 出物出料口中的至少一個(gè)中。
36、 ##權(quán)利要求30至35中任一項(xiàng)的裝置，其中所述曝氣室包括 第一曝氣室，包括第一入口，其與所述混合室以流M通，以接收來自所述混合室的所述第二入口； 出口； 第二曝氣室，包括 入口，其與所述第一曝氣室的所述出口以流體i^逸，以接收來自所述第一曝氣室的所述';^^4勿；第一出口，其與所述第一曝氣室的所述第二入口以流體iiit,以再循環(huán)部分所述^^到所i^一曝氣室；第二出口，其與所述沉降室以流體連通，以排出部分所述》V給物到所述沉降室；膝氣系統(tǒng)，其與所i^一曝氣室和所述第二曝氣室以流體連通。
37、 沖 權(quán)矛漆求36的裝置，其中所述曝氣系統(tǒng)包括布置在所述第 一曝氣室和所述第二曝氣室的每一個(gè)中的至少 一個(gè)曝氣柵格；空氣源；以及把空氣^^斤述空氣源推動(dòng)至所述曝^^上的鼓風(fēng)機(jī)。
38、 才 ;|5^要求30至37中^~~項(xiàng)的裝置，其中所述儲(chǔ)存室包括內(nèi)部；連接到所述^^室的出口管道；以及計(jì)J^殳備，以>^斤述內(nèi)^#出所述火山城物質(zhì)到所述出口管道。
39、 ^^權(quán)矛J^"求38的裝置，其中所述計(jì)t^殳備包括螺放^iii^。'
40、 才Mt^H要求30至39中^-項(xiàng)的裝置，其中所述儲(chǔ)存室位于所述混 合室之上，由jH^斤述儲(chǔ)存室與所i^花合室以重力沐M通。
41、 才財(cái)居權(quán)利要求30至40中<—項(xiàng)的裝置，其中所述儲(chǔ)存室包括，器 以將儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)存室中的火山^物質(zhì)^#在均勻的密度，.
42、 4M^WJ要求30至41中^f—項(xiàng)的裝置，其中廢活性污泥的源頭包括
43、 才 權(quán)利要求42的裝置，其中所i^ii^包括用于均化所iiA活性污 泥的設(shè)備。
44、 才^t權(quán)利要求43的裝置，其中用于均化所述度活性污泥的設(shè)備包^^旻
45、 4iU居權(quán)利要求30至44中^f壬一項(xiàng)的裝置，其中用于均化所述火山M 物質(zhì)和所#活性污泥的設(shè)備包括"1^半機(jī)。
46、 4 權(quán)利要求30至45中任一項(xiàng)的裝置，其中所述沉降室的入口包括 《氐湍;危漏斗。
47、 才M居權(quán)利要求30至46中^-項(xiàng)的裝置，其中所必冗降室包括位于所 i^冗降室內(nèi)部的沉lfi史備以^i^斤述〉l^^的沉降。
48、 才^t權(quán)利要求47的裝置，其中所必冗^i殳備包括分離振動(dòng)板。
49、 ^L^M'J要求30至48中任一項(xiàng)的裝置，其中所述出口排出所述沉降 的混合物到壓榨機(jī)、it^i^^干^i殳備中的至少一種。
50、 才 權(quán)利要求49的裝置，其中所絲榨機(jī)包括螺雞榨機(jī)。
51、 才M斜X^要求49的裝置，其中所述干^i殳備包針燥墊板。
52、 才 ;^^要求49的裝置，其中所述干燥設(shè)備包^ 走針^K
53、 包括本^^斤#/或#^列說明的^[可新穎'1"沐創(chuàng)造性的步驟、行為、步 #/或4于為的纟且^^或步#/或4于為的子纟且合的方法。
54、 包括本i^斤i^K或種'H兌明的4封可新穎'fi^創(chuàng)造性的特征、特征的組 合或特征的子組合的裝置。
全文摘要
處理廢活性污泥的方法，包括添加(1)火山灰質(zhì)物質(zhì)到廢活性污泥中以形成混合物。所述混合物被均化和曝氣(2)。所述火山灰質(zhì)物質(zhì)與所述廢活性污泥反應(yīng)。使所述混合物沉降(3)。所述混合物的一部分被從下游位置再循環(huán)(4)到上游位置。所述再循環(huán)的混合物包括火山灰質(zhì)物質(zhì)。一些實(shí)施方案提供了相對(duì)于現(xiàn)有廢水處理方法的優(yōu)點(diǎn)，所述優(yōu)點(diǎn)可包括減少或消除了令人不愉快的氣味、降低了整體成本、把廢料轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)物，和/或減少或消除了排出的細(xì)菌或其它不想要的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C02F11/00GK101528613SQ200780017188
公開日2009年9月9日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者G·P·瓦什克 申請人:皮雷維環(huán)境公司