废水溢流系统和方法
【技术领域】
[0001]提供用于处理废水的系统和方法。废水处理系统和方法允许在可以引起向系统的增加的废水流量的条件期间有效处理废水。
[0002]概述
[0003]本公开内容的某些实施方案提供处理废水的方法，所述方法包括将第一废水流引入到第一生物反应器以提供第一混合液、以及将第二废水流引入到第二生物反应容器以提供第二混合液。方法还包括在第一澄清器中将第一混合液分离以提供第一处理的流出液和第一活性污泥、以及在第二澄清器中将第二混合液分离以提供第二处理的流出液和第二活性污泥。方法还包括将压载物引入到第二活性污泥和第二生物反应器中的至少一个，以提供压载的活性污泥。
[0004]本公开内容的某些其他的实施方案提供用于处理废水的系统，所述系统包括生物反应器，所述生物反应器包括:第一入口，其被流体连接到废水源；和第二入口，其被流体连接到废水源并且位于第一入口的下游。系统还包括:接触区，其在第二入口的下游、邻近第二入口并且由生物反应器的壁的至少一部分界定；和压载的混合液出口，其被流体连接到接触区。系统还包括被流体连接到生物反应器的出口的下游的澄清器。澄清器包括处理的流出液出口和压载的活性污泥出口。系统还包括被流体连接到澄清器的下游的压载物子系统。压载物子系统包括:压载物回收系统，其被流体连接到澄清器的压载的活性污泥出口 ；和压载物源，其被流体连接到生物反应器。
[0005]在本公开内容的某些其他的实施方案中，提供用于处理废水的方法，所述方法包括将废水的第一部分引入到生物反应器的第一入口、以及将废水的第二部分引入到生物反应器的第二入口。第二入口位于第一入口的下游。方法还包括将压载物引入到生物反应器、以及在澄清器中将生物反应器中产生的压载的混合液分离以提供处理的流出液和压载的活性污泥。方法还包括将压载的活性污泥分离以提供回收的压载物和废活性污泥。
[0006]附图描述
[0007]附图不意图按规定比例绘制。为了清楚的目的，可能并非每个部件皆在附图中标注，其中例证不是允许本领域的技术人员理解本公开内容必需的所示出的本公开内容的每个实施方案的每个部件可能也不在附图中标注。
[0008]在附图中:
[0009]图1A呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于操作模式中的利用备用容器设备(tankage)的水处理系统的示意图；
[0010]图1B呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于活动化模式中的利用备用容器设备的水处理系统的示意图；
[0011]图1C呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于去活动化(demobilizat1n)模式中的利用备用容器设备的水处理系统的示意图；
[0012]图2呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用备用容器设备的水处理系统的示意图；
[0013]图3呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的水处理系统的示意图；并且
[0014]图4呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用旁路的水处理系统的示意图。
[0015]详述
[0016]来自高流量事件的升高的废水流量在废水处理系统中可以引起大量问题。在某些情况下，例如在暴雨或降雨事件期间，来自暴雨下水道的水可以与废水混合，导致体积的大量增加。当此发生时，很多过量的废水通常未经处理并且被简单排放，这导致在包括河流、海湾和河口的天然水道中的污染问题。在这些条件下，超过用于多种污染物的排放极限。
[0017]本公开内容提供允许在高流量事件期间(诸如，在中度到重度暴雨水流量和其他降水事件的情况下)可能遇到问题的现有废水处理厂对包括最大流量和峰值流量的增加的流量提供次级处理而不依赖于完全绕过次级处理或安装昂贵的新容器设备的系统和方法。与当前可用的替代方案和常规的废水处理系统相比，本公开内容可以提供明显的成本节约和足迹减少。
[0018]本公开内容可以允许活性污泥系统处理来自暴雨事件的较高的峰值流量，这可以导致较快沉降的次级固体、减少的澄清器固体加载速率、增强的生物反应器动力学、减少的来自次级澄清器的固体损失和相关污染物损失、以及减少的雨天天气流量的次级旁路。公开的系统和方法可以提供超过当前的处理的大量优点。例如，通过将压载的生物质系统包括到废水处理系统中，可以产生允许比其他常规的处理更快的沉降并且可以适应明显较高的次级澄清器加载速率的压载的混合液。处理可以被改进，因为废水将无需完全绕过次级处理来维持在次级澄清器上的可接受的加载速率。除改进的总悬浮固体(TSS)除去之外，通过生物学处理和从处理的流出液中除去生物学固体，也可以改进生物需氧量(BOD)、磷除去和氮除去。在基于氯的系统和基于UV的系统两者中，减少的生物学固体可以导致更有效的消毒。
[0019]某些实施方案意图提供使用备用的压载的生物处理系统和一系列的离线罐对流入到现有的废水处理设施中的暴雨水的次级处理。
[0020]在某些实施方案中，备用的压载的生物处理系统可以用于在现有的容器设备内提供暴雨流量处理，这使用小的回收系统以在暴雨流量已经消退之后缓慢除去压载物。在这种情况下，诸如磁铁矿的回收的压载物可以储存在浆体罐中。此类实施方案对不具有可用的隔离的离线处理设备(train)的工厂更具有吸引力。
[0021]在某些实施方案中，压载的生物处理系统可以用于提供流入到现有的废水处理设施中的暴雨水的次级处理，这使用在生物反应器的排放端的特定区。此系统可以用于经历超过现有的次级处理容量的高暴雨水流量事件的工厂，并且可以用于在高流量、暴雨或降雨事件期间改进流出液的质量。
[0022]在其中利用离线容器设备的实施方案中，可以使离线容器设备快速在线，以将未使用的生物反应器和澄清器罐变成备用的高容量次级处理系统。来自诸如暴雨或暴雪或洪水条件的高流量事件的过量流量的至少一部分可以从活性系统转移到包括压载的生物处理的备用系统。在某些实施方案中，活性系统也可以包括压载的生物处理。在备用系统的活动化期间，某些压载的活性污泥可以从活性系统转移到备用系统的反应器容器设备中的至少一个，因此将备用系统临时转变成压载的生物处理系统而无需另外的容器设备。
[0023]在高流量消退期间、在高流量消退结束时或在高流量消退结束之后的时刻，或在其中废水流量不再需要转移到备用系统的情形下，可以将废污泥从通常离线的系统中缓慢除去，并且可以将回收的压载物储存在浆体罐、混合罐或其他离线反应器罐中的至少一个中。然后，在升高的流量已经消退后，系统可以缓慢地返回到离线状态。相对小的压载物回收系统可以与任选的浆体罐一起使用，以回收并且储存用于在接下来的明显的高流量事件期间使用的压载物的至少一部分。可选择地，可以在现有的备用生物反应器容器设备中储存并回收压载物。
[0024]在某些常规的废水处理厂中，可以有对于平均的日条件的过量的活性污泥处理设备，但对于峰值暴雨事件不足够的设备。在本公开内容的某些实施方案中，通过使用在诸如旱季流量的正常操作期间离线的生物反应器和澄清器中的至少一个，可以增强在工厂的高流量处理能力。正常操作包括当无高流量事件时的时间段，例如，当无暴雨或暴雪或其他洪水条件时的时间。例如，相对大的处理厂比如公有处理厂(POTW)可以具有某种数量的活性污泥处理设备，并且预定分数或预定百分比的那些处理设备在正常操作期间运转或是活性的。例如，处理厂可以包括八个活性污泥处理设备，并且通常仅可以运行八个设备中的六个。在某些实施方案中，工厂可以利用六个活性设备作为典型的活性污泥处理设备。在其他的实施方案中，工厂可以实施用于六个活性设备的压载的生物处理系统。设备I和设备8可以保持处于离线模式直到高流量事件，在所述高流量事件时，当流量增加时，废水的至少一部分例如高流量废水的一部分可以转移到这两个设备中的至少一个。然后，这两个设备中的至少一个可以被临时用作压载的生物处理设备，以提供用于高流量的次级处理。然后，当流量增加时，压载的返回活性污泥可以被再循环到这两个设备中。在某些实施方案中，压载的返回活性污泥可以被再循环到使用中的任何处理设备中的任何一个或更多个中。然后，在那些设备的曝气罐中，压载的返回活性污泥可以与流入的废水混合，这将两个设备基本上变成临时的压载的生物处理设备。在某些实施方案中，其可以在减少的混合液悬浮固体(MLSS)浓度下、大概在约800mg/l到约1，200mg/l范围中运行，在未使次级澄清器超载的情况下提供生物需氧量(BOD)和总悬浮固体(TSS)除去。使用诸如磁铁矿的磁性压载物连同絮凝剂(例如，聚合物)可以允许在次级澄清器中实现非常高的表面溢流率(SOR)，这可能提供用于所有暴雨流量的处理而没有对任何新的生物反应器或澄清器容器设备的需求。
[0025]根据某些实施方案，可以提供用于处理废水的方法。方法可以包括将第一废水流引入到第一生物反应器以提供第一混合液。方法还可以包括将第二废水流引入到第二生物反应器以提供第二混合液。第一生物反应器可以在第一处理设备中并且第二生物反应器可以在第二处理设备中。方法还可以包括在第一澄清器中将第一混合液分离，以提供第一处理的流出液和第一活性污泥。方法还可以包括在第二澄清器中将第二混合液分离，以提供第二处理的流出液和第二活性污泥。第一澄清器可以在第一处理设备中并且第二澄清器可以在第二处理设备中。方法还可以包括将压载物引入