用于处理废水的设备和方法_2

文档序号:9761532阅读:来源:国知局
骤(a)中的水解。
[0027]优选地,所述水解废水的步骤是为了降低所述废水中的化学需氧量(COD)。
[0028]优选地,所述将已水解的废水与所述厌氧微生物分离的步骤包括使用澄清器。
[0029]对于本领域的普通技术人员,在结合附图阅读本发明的具体实施方案的以下描述后,本发明的其它方面将变得清楚。
【附图说明】
[0030]为了本发明可以更容易地理解并结合实际效果,现将参照附图,所述附图示出了本发明的优选实施方案,并且其中:
[0031]图1示出了不具有EQ-H过程的常规工业废水处理厂的现有技术过程图;
[0032]图2是根据本发明的实施方案的具有EQ-H过程的工业废水处理厂的系统框图;并且
[0033]图3示出了与常规工业废水处理厂相比的EQ-H过程的结果。
[0034]本发明的其它设置是可能的,并且因此,附图不应被理解为代替本发明的描述的一般性。
【具体实施方式】
[0035]根据本发明的实施方案,提供用于处理废水的设备10,其包括设置为接收待处理的废水的均衡池20、第一澄清器30、好氧生物反应器40和第二澄清器50。除典型的均衡功能以外,均衡池20还可操作以充当厌氧水解反应器,特别是用于移除COD水平的厌氧水解反应器。COD水平理解为水质的量度,作为水中的有机化合物的量的间接量度。水解包括导致颗粒有机底物(substrate)转变为液化单体和/或聚合物的厌氧细菌的代谢活动。具有水解功能的均衡(下文中称为EQ-H)池20具有缓和水的质和量的变化的均衡功能。另外,均衡池也具有降低进入的工业废水的COD浓度的功能。均衡池20的均衡和COD移除功能的这种组合称为均衡-水解或EQ-H,并且所得池称为EQ-H池20。
[0036]EQ-H池20具有用以接收未处理的工业废水的第一流入物22和用以在分离水和厌氧污泥后从第一澄清器30排放已处理的工业水流出物的流出物24。EQ-H池20具有用以接收来自下游好氧生物反应器和第二澄清器50的已消耗的活化好氧生物污泥的第二流入物26。
[0037]EQ-H池20进一步包括至少一个搅拌器28,安装所述搅拌器28以防止厌氧污泥沉降在EQ-H池20的底部。优选地,包括多个搅拌器28,安装多个搅拌器28以防止污泥沉降在EQ-H池20的底部。搅拌器28也安装在EQ-H池20中以均衡水的质和量的波动。所述搅拌器可以是机械搅拌器。
[0038]EQ-H池20可操作以保持在溶解氧(DO)少于0.5份/百万份(ppm)的厌氧条件。本领域已知的任何厌氧水解微生物都是合适的,只要它们能够水解废水。
[0039]第一澄清器30与均衡池20连接,并且可操作以将EQ-H池20内的废水与厌氧水解微生物分离。在一个实施方案中,将第一澄清器30构建到均衡池20中以节省空间。第一澄清器30包括用以接收由厌氧水解产生的厌氧污泥的第一部分32 (S8)和用以接收已分离的废水的第二部分24。第二部分24优选呈相对于好氧生物反应器40位于上游的料槽的形式。第一澄清器30包括用于将已分离的厌氧污泥引导回均衡池或引导出系统的潜水栗36。在第一澄清器30与第二部分24之间包括用以防止厌氧污泥流动到第二部分24中的挡板。所述挡板允许水通过,但不允许漂浮在第一澄清器30的表面上的较大粒子和污泥通过。第一澄清器30可使用混凝土、碳钢、不锈钢或纤维增强塑料(FRP)形成。
[0040]在各种实施方案中,EQ-H池20可包括检修盖(未示出)。此类检修盖可移动以允许人进入EQ-H池20,以对第一澄清器30和/或搅拌器28进行维护。优选地,检修盖位于EQ-H池20的最上面的顶板上,以确保在将其打开时,EQ-H池20没有液体损失。在各种实施方案中,检修盖是围绕其周边处于水封中的倒置U型盖,以从EQ-H池20的最上面的顶板通过孔切口(hole cut)密封入口。最少化进入池的空气的任何盖也都是合适的。在各种实施方案中,EQ-H池20可由混凝土形成。在各种其它实施方案中,EQ-H池20可使用碳钢、不锈钢或纤维增强塑料(FRP)或者不会被水解副产物腐蚀的任何其它材料形成。
[0041]好氧生物反应器40与第一澄清器30连接以接收来自第一澄清器30的已处理废水,并且可操作以进一步加工或处理来自第一澄清器30的废水。与好氧生物反应器40组合的是第二澄清器50,其可操作以接收来自好氧生物反应器40的已处理废水,第二澄清器50进一步可操作以将已处理废水与由好氧生物反应器的废水处理产生的好氧生物污泥分离。
[0042]将一部分由第二澄清器50分离的好氧生物污泥经由第二流入物26循环回EQ-H池20。所述方法是连续的,直到已处理废水处于待排放的合适水平。有利地,这意味着好氧方法的高生物污泥生产量降低,因为它被部分进料到厌氧EQ-H池20中,从而降低污泥脱水的成本,因为从系统排放的体积减小。此外,进入EQ-H池20的好氧生物污泥有助于保持有机底物和最小化EQ-H池20中的厌氧微生物的稀释,这可帮助保持厌氧微生物的水解活性和缩短水力停留时间(HRT)。
[0043]接下来,将在废水处理的上下文中,特别是在使用工业废水均衡(EQ)池作为厌氧水解反应器用于移除COD和减少污泥以改善下游好氧方法性能并降低功率消耗以及污泥生产量的方法的上下文中,对设备10进行描述。
[0044]在操作中,EQ-H池20和澄清器30的下列参数适用。
[0045].EQ-H池20保持在溶解氧(DO)少于0.5ppm的厌氧条件。
[0046].EQ-H池的厌氧水力停留时间(HRT)可为6小时到数天。
[0047]?第一澄清器30的HRT可为I小时到4小时。
[0048].EQ-H 池 20 中的混合液悬浮固体(MLSS)可为 lOOOppm-lO, OOOppm。
[0049].EQ-H 池 20 的 COD 移除效率为 10 % -60 %。
[0050].EQ-H池20可接收pH为5-10的工业废水。
[0051]设备10的操作参照图1和图2进行描述,其中图1是指不具有EQ-H过程的常规工业废水处理厂;而图2是指使用设备10用于工业废水处理。应了解并理解的是,所描述的体积和操作参数仅用于说明目的。
[0052]参照图1,常规工业废水处理包括连接到体积为10,OOOm3的好氧反应器T2的体积为10,OOOm3的均衡池Tl。T2连接到体积为2,OOOrn 3的澄清器T3。机械搅拌器Ml在功能上类似于所描述的搅拌器28。鼓风机M2被用来提供好氧反应器T2所需的氧气。
[0053]在操作中,从化学工业设施排放的废水(SI)的COD平均浓度为1,000mg/l并且平均流速为10,OOOm3AL将其栗送到均衡池(Tl)。机械搅拌器(Ml)安装在Tl中,以防止悬浮固体在Tl中沉降并均衡水的质和量的波动。来自Tl的流出物(S2)的平均质和量没有变化,保持1,000mg/l的COD和10,000m3/d的流量。S2进入好氧反应器(T2)并与生物污泥(微生物)混合。鼓风机(M2)将空气供应到T2。在曝气条件下,微生物消化S2中的有机物并将有机物转化为CO2和生物污泥。T2中的废水的COD浓度降低。废水和生物污泥的混合物(S3)进入澄清器(T3),其中将水与生物污泥分离。来自T3的上清液是含有10mg/L COD的已处理的水流出物。将浓度为约8000mg/L的在T3的底部的沉降的生物污泥部分地(S5)栗送到T2以在T2中保持好氧生物污泥浓度,并将过量的好氧生物污泥(S6)从生物处理系统排放出来,并进入污泥脱水设备以降低污泥中的水含量以进一步处置。
[0054]应理解的是,鼓风机的功率消耗和已消耗的好氧污泥的体积由好氧池的COD负荷(kgCOD/天)决定。较高的COD负荷需要更多的功率消
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