用于生物废水净化的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于在污水处理设备(plant)中借助于活性(activated)淤泥来执行废水生物净化的方法，该方法允许污水处理设备的紧急操作，该污水处理设备包括：

•可通风的活性淤泥储器(tank)(在下文称为b储器)，

•至少两个沉积和再循环储器(在下文称为su储器)，其中至少两个su储器包括至少一个第一沉积和再循环储器(在下文称为su1储器)以及至少一个第二沉积和再循环储器(在下文称为su2储器)，其中至少一个su1储器和至少一个su2储器连续地液压连接到b储器，其中在至少一个su1储器中和在至少su2储器中，在一天期间执行多个操作循环，包括淤泥返回阶段、再循环阶段、预沉积阶段和排出阶段(在下文分别称为s阶段、u阶段、v阶段和a阶段)，以及

•用于生物除磷的储器(在下文称为p储器)，其中p储器经由一个或多个开口与b储器液压连接，且其中p储器的体积(volume)持久或间歇地混合，

其中在所述方法中，废水首先引入到p储器中，且随后引入到b储器中，且然后从b储器交替地引入到至少一个su1储器和至少一个su2储器中，

其中连续地，在s阶段中，增稠的活性淤泥的至少部分分别从至少一个su1储器和至少一个su2储器引入到p储器中，在u阶段中，活性淤泥再次与水混合，在v阶段中，活性淤泥沉积，且在a阶段中，排出经处理的水，其中在至少一个su1储器和至少一个su2储器中，所述操作循环相对于彼此相移，至少一个su1储器和至少一个su2储器中的a阶段彼此相接，仅在a阶段中，流分别通过至少一个su1储器和至少一个su2储器，提供大约恒定的水位且因此产生与废水处理系统供应对应的废水处理系统排放(“连续流”原理)。

本发明还涉及一种用于借助于活性淤泥来执行废水生物净化的污水处理设备，该污水处理设备适于执行本发明的方法，其中该污水处理设备包括：

•可通风的活性淤泥储器(在下文称为b储器)，

•至少两个沉积和再循环储器(在下文称为su储器)，其中至少两个su储器包括至少一个第一沉积和再循环储器(在下文称为su1储器)以及至少一个第二沉积和再循环储器(在下文称为su2储器)，其中至少一个su1储器和至少一个su2储器连续地液压连接到b储器，其中在至少一个su1储器中和在至少su2储器中，在一天期间执行多个操作循环，包括淤泥返回阶段、再循环阶段、预沉积阶段和排出阶段(在下文分别称为s阶段、u阶段、v阶段和a阶段)，以及

•用于生物除磷的储器(在下文称为p储器)，其中p储器经由一个或多个开口与b储器液压连接，且其中p储器的体积持久或间歇地混合。

背景技术：

先前在wo01/46075a2中描述用于借助于活性淤泥来执行废水生物净化的方法和污水处理设备。在wo01/46075a2中描述的方法和处理设备以注册商标biocos知名(known)，其中迄今实施了多于150个设备。从wo2016/154646a1已知用于借助于活性淤泥来执行废水生物净化的方法和污水处理设备，其另外包括用于生物除磷的p储器。

通常非常难以执行单线生物污水处理设备的修理。借助于专门设计的p储器，可能在紧急时以两线操作来操作此类污水处理设备，但这仅在短期内且在小污水设备流入的情况下(例如在干燥的天气条件下)是可能的。

技术实现要素：

因此，本发明的目标在于提供一种用于在污水处理设备中借助于活性淤泥来执行废水生物净化的方法，该方法允许污水处理设备在紧急情况下的紧急操作，该紧急操作易于实施和执行，而不需要关闭整个污水处理设备。

本发明的另一目标在于提供一种用于借助于活性淤泥来执行废水生物净化的污水处理设备，该污水处理设备适于执行本发明的方法，且允许污水处理设备在紧急情况下的紧急操作，该紧急操作易于实施和执行，而不需要关闭整个污水处理设备。

本发明通过提供如上文提到的方法来提供对所述目标的解决方案，该方法的特征在于，b储器分为两个储器b1和b2(在下文称为b1储器和b2储器)，该两个储器可经由p储器液压连接，其中b1储器和b2储器中的每个连续地液压连接到至少一个su储器，以便建立单线污水处理设备，其中p储器包括闭合器件，以切断p储器与b1储器和/或b2储器之间的液压连接，且其中su储器中的每个包括用于排放污水处理设备中过量水的溢流单元，其中在所述方法中，在紧急情况下，切断p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接，且废水然后在未切断的储器中积聚和升高，且经处理的废水可经由相应su储器的溢流单元流出。

本发明还提供如上文提到的污水处理设备，其特征在于，b储器分为两个储器b1和b2(在下文称为b1储器和b2储器)，该两个储器可经由p储器液压连接，其中b1储器和b2储器中的每个连续地液压连接到至少一个su储器，以便建立单线污水处理设备，其中p储器包括闭合器件，以在紧急情况下切断p储器与b1储器和/或b2储器之间的液压连接，且其中su储器中的每个包括用于排放污水处理设备中过量水的溢流单元。

本发明的且如本文中描述的方法和污水处理设备允许对需要修理或维护工作的储器进行修理和维护工作，以及允许在紧急情况期间需要采取的其它措施，而不需要关闭整个污水处理设备。

如本文中使用的用语“紧急”和“紧急情况”涉及其中必须调试、关闭或排空污水处理设备的一个或多个储器(例如以便允许对所讨论的储器的修理或维护工作)的任一种情形。

在另一方面，如本文中使用的用语“完全操作”涉及其中所有储器(即整个污水处理设备)在操作的任一种情形。

特征“活性淤泥从分为两个储器b1和b2的b储器交替地引入到至少一个su1储器和至少一个su2储器中”意指：活性淤泥从b储器继而转移到至少一个su1储器和至少一个su2储器中；例如，活性淤泥可首先从b储器转移到至少一个su1储器中，且然后从b储器转移到至少一个su2储器中，然后转移到至少一个su1储器中且然后转移到至少一个su2储器等中，等等。由于此，在至少一个su1储器和至少一个su2储器中发生的操作循环(每个操作循环包含s阶段、u阶段、v阶段和a阶段；见上文描述)相对于彼此相移；特别地，在至少一个su1储器中发生的a阶段与在至少一个su2储器中发生的a阶段相接。

污水处理设备中微生物的活性取决于水温。因此，污水处理设备的效率在夏季比在冬季高。类似的效果通过还未完全使用处理设备来给出。为了节省空间和成本，利用该效果是有用的。与在冬季相比，在夏季(或在不完全使用的情况下)，需要较少的废水处理体积。因此，在夏季，该体积可用于生物除磷。出于该目的，配备有曝气装置的p储器在夏季可用作生物除磷，且在冬季期间可用作b储器。p储器还用来使进入的原污水和回收的淤泥最佳地分配到b储器系统(即b1和b2储器)中。曝气的p储器还允许级联操作。因此，在本发明的方法和设备中使用的p储器是多功能的。

优选地，可经由p储器液压连接的b1储器和b2储器具有基本相同的体积。

在根据本发明的方法的一个方面，p储器定位在b储器的中间且邻近至少两个su储器，且p储器将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断。因此，在本发明的污水处理设备的一个方面，p储器定位在b储器的中间且邻近至少两个su储器，且p储器将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接。示出该方面原理的示例在图2、图3和图4中示出。

在根据本发明的方法的另一方面，b储器位于p储器与su储器之间，b储器由壁分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接，其中在s阶段中，增稠的活性淤泥经由一个或多个管分别从至少一个su1储器和至少一个su2储器转移到p储器中，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断。因此，在本发明的污水处理设备的一个方面，b储器位于p储器与su储器之间，b储器由壁分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接，其中每个su储器与一个或多个管连接，该管适于使增稠的活性淤泥从相应的su储器转移到p储器中。示出该方面原理的示例在图5中示出。

在上述方面的特定方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器，且b2储器连续地液压连接到一个su2储器，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断，以便关闭b1储器和su1储器两者或b2储器和su2储器两者，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水可经由未关闭的相应su储器的溢流单元流出。因此，在本发明的污水处理设备的该方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器，且b2储器连续地液压连接到一个su2储器。出于示例性目的，参照如图2-5中示出的储器的特定布置。

在根据本发明的方法的另一方面，p储器定位在b储器的中间，且将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接，其中b1储器定位在p储器与至少一个su储器之间，且其中b2储器定位在p储器与至少一个su储器之间，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断。因此，在本发明的污水处理设备的一个方面，p储器定位在b储器的中间，且将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口与p储器液压连接，其中b1储器定位在p储器与至少一个su储器之间，且其中b2储器定位在p储器与至少一个su储器之间。示出该方面原理的示例在图6和图7中示出。

在上述方面的特定方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器，且b2储器连续地液压连接到一个su2储器，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断，以便关闭b1储器和su1储器两者或b2储器和su2储器两者，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水可经由未关闭的相应su储器的溢流单元流出。因此，在本发明的污水处理设备的特定方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器，且b2储器连续地液压连接到一个su2储器。出于示例性目的，参照根据图6中示出的实施例的储器的特定布置。

在上述方面的另一特定方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b1-su1-su2”)，且b2储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b2-su1-su2”)，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口来切断，其导致储器b1-su1-su2或储器b2-su1-su2的关闭，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水水位可上升到未关闭的相应su储器的溢流单元的上缘。因此，在本发明的污水处理设备的特定方面，b1储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b1-su1-su2”)，且b2储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b2-su1-su2”)。出于示例性目的，参照根据图7中示出的实施例的储器的特定布置。

优选地，过量淤泥经由气升器(airlift)和至少两个管从su储器泵送到p储器中。

在根据本发明的方法的一个方面，在所有储器完全操作期间，在s阶段中，增稠的活性淤泥大部分地分别引导到b1储器和b2储器中，且p储器主要具有使进入的废水分到b1和b2的任务。

在根据本发明的方法的一个方面，p储器曝气，且可选地，b1储器和b2储器也曝气。

在根据本发明的方法和污水处理设备的一个方面，p储器包括曝气和/或搅拌单元，其可去除以用于修理。

在根据本发明的方法的一个方面，在紧急情况下切断的储器在短时间内排空(例如用于修理)，而同时废水的生物净化用未关闭的储器来操作。

在根据本发明的方法的一个方面，在所有储器完全操作时，p储器中曝气触发且省去生物除磷。

在根据本发明的方法的一个方面，在所有储器完全操作时，p储器中曝气关闭且生物除磷加入操作。

在根据本发明的方法的一个方面，p储器的内容物用搅拌系统持久或间歇地混合。

在根据本发明的方法和污水处理设备的一个方面，p储器以循环储器的形式构造。

在根据本发明的方法的另一方面，在紧急情况下，用于增进淤泥沉积的试剂(优选为絮凝剂)添加至未切断的储器中的一个或多个，即仍在操作中的一个或多个储器。添加用于增进活性淤泥沉积的试剂(优选为絮凝剂)增进仍在操作中的储器的液压容量。用于增进活性淤泥沉积的试剂优选为絮凝剂。在污水处理和淤泥沉积中使用的絮凝剂(例如基于氢氧化钙的絮凝剂)是本领域中众所周知的。

备选地或除了添加用于增进淤泥沉积的试剂之外，在紧急情况下仍在操作中的储器的液压容量还可通过从未切断的su储器去除过量淤泥来增进。优选地，过量淤泥在地面水平处从所述su储器去除，更优选地，从su储器的地面上方约1m的距离去除。如果相应的su储器包括典型地位于su储器的侧壁处或附近的气升器单元，过量淤泥优选地在地面水平处去除，优选地在su储器的地面上方约1m处离气升器单元一定距离处(例如在气升器单元所位于的侧壁相反的su储器的侧壁附近)去除。

附图说明

本发明的另外的细节将从以下图中显现，以下图示出本发明的示例性、非限制性实施例。图中，示出根据本发明的两个操作循环(图1)和废水处理系统的不同示例性实施例(图2-图7)。

图1示出用于图2-6的示例性实施例中示出的su储器su1和su2的两个操作循环(完全操作循环和紧急操作循环)以及溢流3的可能操作；

图2示出本发明的第一实施例的示意图(顶视图)；

图3示出图2的实施例的竖直截面图；

图4示出本发明的第二实施例的示意图(顶视图)，其中p储器呈循环储器的形式(顶视图)；

图5示出本发明的第三实施例的示意图(顶视图)；

图6示出本发明的第四实施例的示意图(顶视图)；

图7示出本发明的第五实施例的示意图(顶视图)。

具体实施方式

如上文提到的，污水处理设备中微生物的活性取决于水温。因此，污水处理设备的效率在夏季比在冬季高。类似的效果通过还未完全使用处理设备来给出。为了节省空间和成本，利用该效果是有用的。与在冬季相比，在夏季(或在不完全使用的情况下)，需要较少的废水处理体积。因此，在夏季，该体积可用于生物除磷。出于该目的，配备有曝气装置的图2-7中描述的p储器在夏季可用作生物除磷，且在冬季期间可用作b储器。p储器还用来使进入的原污水和回收的淤泥最佳地分配到b储器系统(即b1和b2储器)中。曝气的p储器还允许级联操作。因此，如该发明中使用且在附图2-7的实施例中描述的p储器是多功能的。

图1示出用于根据图2-6的示例性实施例示出的su储器su1和su2的操作循环，其中时间在水平方向上从左向右延伸。上文已较详细地论述了在相应的su储器中发生的各个阶段(即s阶段、u阶段、v阶段和a阶段)的过程和功能。在该图中，示出“完全操作循环”和“紧急操作循环”以及溢流单元(见图2-6，su储器的溢流单元3)的可能操作。“紧急操作循环”示出当图2-6中示出的实施例的b2储器和su2储器由于紧急情况(例如，如果b2或su2储器需要修理或维护工作)关闭且排空时阶段的过程和功能。

图2示出废水处理系统的示意图，其中两个su储器su1和su2并排布置在b储器的一侧上且邻近p储器。b储器由p储器分为b1储器和b2储器。在该图示中，当前在su1储器中发生a阶段，其中在su2储器中发生v阶段(不同阶段的描述，见上文)。p储器中废水流用1表示，且离开系统的流用6表示。增稠的活性淤泥4用气升器5从su储器转移到p储器(在s阶段期间)。从p储器到b1和b2储器的液压连接和水流借助于可闭合开口2来实现。可闭合开口包括平的滑动件，以在紧急情况下切断p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接。p储器的内容物也可用搅拌装置7来均质化。b储器和p储器都供应有曝气9。

在“完全操作”中，p储器与b1储器和b2储器之间的可闭合开口2分别打开，且所有储器在操作中有大约恒定的水位(通流原理)。该单线系统可在操作中有或没有生物除磷。在该情况下，不需要溢流单元3(其为su储器的部分)。如果p储器中曝气9起作用，实现级联方法。

在“紧急操作”中，储器的部分(即，b1和su1，或b2和su2)可通过借助于滑动件闭合相应的可闭合开口2(在p储器与b1储器之间，或在p储器与b2储器之间)来停止使用且排空。换句话说，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接关闭，导致b1和su1储器或b2和su2储器的切断/关闭。在该情况下，在s阶段、u阶段和v阶段的前半部中，水位上升。在水位上升时，淤泥在未关闭的su储器中沉降。在大约30min之后，水位达到未停止使用的su储器的紧急溢流单元3的水平，可排放掉没有淤泥的经处理的废水，且不超过水位的最大高度。在随后的a阶段中，流出装置10打开，由此水位呈较低水平。在该情况下，我们谈及“填充原理”。

图3示出图2的系统的竖直截面图(沿着图2中在a-a之间延伸的线)。qin表示引入到p储器中的废水的流量，其中qout为从水处理系统流出的经处理的水的流量。增稠的活性和曝气淤泥4经由例如管从su储器su1和su2转移到p储器中。为了使p储器中的废水与增稠的活性淤泥4有效混合，p储器的体积持久或间歇地混合。废水和淤泥的混合物然后转移到b储器中且进一步经由一个或多个可闭合开口2(其如上文描述的那样将p储器与b1储器和b2储器连接)转移到su储器su1和su2。为了将废水分别从b1储器和b2储器转移到su储器su1和su2，一个或多个可闭合开口还设在b1储器与su1储器之间以及b2储器与su2储器之间；见图2。5表示用于s阶段的操作的气升器操作单元。不超过水位的最大高度8。

图4示出本发明的第二实施例的示意图(顶视图)。第二实施例完全对应于如图2和图3中示出的实施例，其中唯一例外的是，p储器呈循环储器的形式。如图2和图3中，也在该图示中，当前在su1储器中发生a阶段，其中在su2储器中发生v阶段(不同阶段的描述，见上文)。

图5示出本发明的第三实施例的示意图(顶视图)。该实施例中p、b和su储器的布置与如上文描述的图2-4中示出的布置稍微不同，但如上文关于图2-4描述的所应用的“完全操作”模式和“紧急操作”模式(加以必要的变更)应用于图5的实施例。图5中的特征设有与上文关于图2-4中示出的实施例已描述的对应特征相同的参考标记。

在图5中示出的实施例中，b储器位于p储器与su储器之间，b储器由壁11分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口2与p储器液压连接。在s阶段中，增稠的活性淤泥经由一个或多个管12分别从su1储器和su2储器转移到p储器中，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断。

如在图2-4中示出的实施例中，也在图5的实施例中，b1储器连续地液压连接到su1储器，且b2储器连续地液压连接到su2储器，其中在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断，以便关闭b1储器和su1储器两者或b2储器和su2储器两者，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水可经由未关闭的相应su储器的溢流单元3流出。

图6示出本发明的第四实施例的示意图(顶视图)。该实施例中p、b和su储器的布置与如上文描述的布置不同，但如上文关于图2-4描述的所应用的“完全操作”模式和“紧急操作”模式(加以必要的变更)应用于图6的布置。图6中的特征设有与上文关于图2-4中示出的实施例已描述的对应特征相同的参考标记。

在图6中示出的实施例中，p储器定位在b储器的中间，且将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口2与p储器液压连接，其中b1储器定位在p储器与su1储器之间，且其中b2储器定位在p储器与su2储器之间，其中在所述方法中，在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断。在图6的实施例中，b1储器连续地液压连接到su1储器，且b2储器连续地液压连接到su2储器，其中在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断，以便关闭b1储器和su1储器两者或b2储器和su2储器两者，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水可经由未关闭的相应su储器的溢流单元3流出。

图6的p储器具有循环储器的形式。p储器中废水流用1表示，且离开系统的经处理的水流用6表示。增稠的活性淤泥4借助于气升器5和管12从su1和su2储器泵送到p储器中。

图7示出本发明的第五实施例的示意图(顶视图)。该实施例中p、b和su储器的布置与如上文描述的布置不同，但如上文关于图2-4描述的所应用的“完全操作”模式和“紧急操作”模式(加以必要的变更)应用于图7的布置。图7中的特征设有与上文关于图2-4中示出的实施例已描述的对应特征相同的参考标记。

在图7中示出的实施例中，p储器定位在b储器的中间，且将b储器分为b1储器和b2储器，其中b1储器和b2储器中的每个可经由至少一个可闭合开口2与p储器液压连接，其中b1储器定位在p储器与一个su1储器和一个su2储器之间，且其中b2储器定位在p储器与一个su1储器和一个su2储器之间，其中在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断。因此，在图7中示出的实施例中，b1储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b1-su1-su2”)，且b2储器连续地液压连接到一个su1储器和一个su2储器(在下文称为“储器b2-su1-su2”)，其中在紧急情况下，p储器与b1储器或b2储器之间的液压连接通过闭合相应的可闭合开口2来切断，其导致储器b1-su1-su2或储器b2-su1-su2的关闭，且废水然后在未关闭的储器中积聚和升高，且经处理的废水水位可上升到未关闭的相应su储器的溢流单元的上缘。

图7的p储器具有循环储器的形式。p储器中废水流用1表示，且离开系统的经处理的水流用6表示。增稠的活性淤泥4借助于气升器5和管12从su1和su2储器(即，总共四个su储器)泵送到p储器中。

在图2-7中示出的实施例中，仅一个可闭合开口2在图中示出，该可闭合开口2将p储器与b1储器以及p储器与b2储器液压连接。然而，对技术人员将清楚的是，可预见在p储器与b1储器之间以及在p储器与b2储器之间多于一个可闭合开口2。