废水处理方法和系统的制作方法_5

文档序号:8946922阅读:来源:国知局
对于系统A和B的SOUR没有明显影响。比耗氧速率(SOUR)在系统A和 系统B之间没有显著变化。
[0246] 化学氧需求 阳247] 供给到好氧处理系统12的TAS36的平均COD是92044mg/L。对于混合有2880L/ 天的废水10的11. 5L/天的TAS36来说(平均tCOD浓度是1076mg/L),系统A中进料到 好氧处理系统12中所计算的平均tCOD是1441mg/L。平均上,该好氧处理系统12的COD 降低在系统A中是71 %和在系统B中是50 %。系统A实现了明显更大的SCOD降低:66 % sCODr,与之相比系统B是48%sCODr,运表明TAS36是好氧生物可降解的。 阳248] 生物氧需求 阳249] 系统A和B中进料到好氧处理系统12的废水10的平均BOD是281mg/L。在系统 A和B中溢流液体/固体分离设备(澄清器)16的堪的流出物18的BOD浓度分别是16mg/L和24mg/l,或者对于系统A是94 %的BOD降低(不包括来自于TAS36的BOD)和对于系 统B来说是91 %的BODr。
[0250] 营养物补充 阳巧1] 如实施例3中,营养物需求是基于初级澄清器流出物的平均B0D,供料流速,和 BOD:N:P比是100 :4. 9 :0. 7,其是由工厂的流出物处理设备使用的。21ml尿素/L和1. 6ml APP/L水的平均供料速率列于表12中。 阳巧引 表12 :营养物加入 阳巧3]
[0254] 该数据显示尿素和APP到系统A和B的流速不是明显不同的。平均上,TAS36包 含3414mg/L的TKN,但是仅仅61mg/L作为氨存在。TAS36还包含1261mg/L的总憐酸盐, 其的55 %是可溶性。
[0255] 将11. 5L/天的TAS36加入到供给到好氧处理系统12的废水10中提供了营养物。 平均上,TAS36包含3414mg/L的TKN,其的2149mg/L的TKN是可溶性的。没有厌氧消化, 仅仅小部分的氮是作为氨存在的(平均仅仅32mg/L)。相对于氮含量,TAS36包含相对高 量的憐:126〇111旨/1的总憐酸盐,并且68%的总憐酸盐是可溶的。 阳巧6] 下表13显示了能够明显减少加入系统A和B二者的氮和憐肥,基于澄清器溢流中 氨和憐的平均流出物浓度。
[0257] 表13 :排出物中的营养物 阳巧引 阳巧9]
[0260] 污泥体积指数 阳261] 平均地,系统A中的SVI是165ml/g和系统B的是210ml/g,运表明与系统B相比, 在系统A中更好的沉降。 阳%2] 悬浮固体 阳263] 表14列出了对于活化污泥系统内全部阶段的平均总和挥发性悬浮固体浓度。该 数据显示了系统A包含比系统B更高的固体浓度,运部分归因于TAS36的增加的固体负 荷。
[0264]表 14:TSS和VSS阳2化]
阳%6] 细胞产率 阳%7] 在该降低BOD的方法中,好氧处理系统12产生生物质。如上面实施例3所解释的, 所产生的生物质的量(VSS)/所减少的BOD被称作细胞产率。一种典型的好氧处理系统12 的细胞产率是0. 5gVSS/gBODr。为了评价由于TAS36供给到好氧而对于净固体产生的影 响,表15和16显示了分别对于系统A和B所计算的细胞产率的数据。
[0268] 表 15 :系统AVSS和BOD
[0269]
[0270] 在运个实施例中,所计算的系统A的细胞产率是-0.06。运种细胞产率(基本上 0)是与通常的好氧处理系统12的细胞产率相比一个格外低的值。如实施例3的情况,其中 5L/天的TAS36加入到支流废水10中,所述数据显示了VSS的净降低,而非细胞产率。运 表明相比于通过它从处理废水10中生产的相比,甚至在高出20%体积的WAS22加入好氧 处理系统12时,从供料中除去了相比于作为培养微生物来消耗BOD的结果而形成的VSS的 更多的VSS。TAS36运样的降解证实了消除了WAS22对于脱水和处置的可行性。 阳271] 基于表16的数据,对于系统B进行同样的计算,其显示了与系统A相比对于基线 好氧处理系统12来说截然不同的细胞产率。
[0272]表 16 :系统BVSS和BOD
[0273]
[0274] 系统B的0.44gVSS所产生的/gBODr的污泥产率处于流出物处理设备通常的范围 内。虽然系统A接收了高于系统B的3. 7倍的固体负荷(系统A是539g/天VSS,系统B是 146g/天VS巧,运归因于加入A的TAS36,来自于系统A的用于排出的VSS的质量(490g/ 天VS巧仅仅比来自于系统B的(479g/天VS巧增加2%。运表明在运个实施例中,基本上 全部的TAS36是在好氧处理系统12中降解的。
[0275] 总之,在初步研究中,在运个实施例中,W好氧处理系统12中所产生的WAS22的 量的大约120%的比例将TAS36加入废水10中没有对好氧处理设备14或者液体/固体分 离设备(次级澄清器)16的性能产生不利影响。 阳276] VSS中接近于0的增加表明几乎全部的加入系统A中的TAS36是在好氧处理系统 12中降解的。
[0277]系统A的经处理的流出物18中升高的浓度的氮和憐表明将需要较少的肥料来运 行TAS36供给的好氧处理系统12。 阳27引虽然上面已经讨论了许多示例性方面和实施方案,但是本领域技术人员将认可其 的某些改变、交换、增加和子组合。因此其目的是将下面的附加的权利要求和下文引入的权 利要求解释为包括了全部运样的改变、交换、增加和子组合,其处于它们的真实主旨和范围 内。
【主权项】
1. 一种降解废水处理所产生的污泥的方法,其包括: (a) 提供好氧处理系统,其接收所述废水的供料; (b) 在与所述好氧处理系统流体连通的污泥处理单元中通过破裂所述污泥中存在的微 生物细胞来处理所述污泥的供料以生产经处理的污泥,所述经处理的污泥与未处理的污泥 相比具有增加的液体:固体比和增加的降解潜力; (c) 将所述经处理的污泥供料从所述污泥处理单元传送到所述好氧处理系统,用于与 所述废水共消化,其中所述经处理的污泥传送到所述好氧处理系统而没有在所述污泥处理 单元下游脱水或除去固体;和 (d) 通过与所述废水共消化,来在所述好氧处理系统中充分降解所述经处理的污泥的 所述供料,由此避免对于与所述好氧处理系统分离的、用于降解所述污泥的专用反应器的 需要, 其中在所述好氧处理系统中降解的所述经处理的污泥中存在的微粒固体的净质量近 似于在所述好氧处理系统中产生的好氧污泥中存在的微粒固体的净质量,由此基本上避免 在所述方法运行过程中微粒固体在所述好氧处理系统中的净积聚。2. 权利要求1所述的方法,其中所述污泥基本上包含在所述方法运行过程中由所述好 氧处理系统产生的好氧污泥,其中基本上全部所述好氧污泥经历了所述处理,传送和降解, 由此基本上避免了对于脱水或者处置所述好氧污泥的需求。3. 权利要求1或2所述的方法,其中所述好氧处理系统连续或者半连续地接收所述废 水的所述供料和所述经处理的污泥的所述供料。4. 权利要求1-3任一项所述的方法,其包括在所述处理之前,除去所述污泥中存在的 任何非生物可降解的碎片。5. 权利要求1-4任一项所述的方法,其中所述废水在所述系统中的水力驻留时间对应 于所述废水供料的流入速率,其中所述经处理的污泥在所述好氧处理系统中的降解在所述 方法运行过程中发生且基本上不改变所述驻留时间。6. 权利要求1-5任一项所述的方法,其中所述经处理的污泥供料在所述好氧处理系统 中的水力驻留时间小于36小时。7. 权利要求6所述的方法,其中所述经处理的污泥供料在所述好氧处理系统中的水力 驻留时间小于24小时。8. 权利要求7所述的方法,其中所述经处理的污泥供料在所述好氧处理系统中的水力 驻留时间小于12小时。9. 权利要求8所述的方法,其中所述经处理的污泥供料在所述好氧处理系统中的水力 驻留时间小于8小时。10. 权利要求1-9任一项所述的方法,其中所述污泥包含从所述废水中除去的初沉污 泥。11. 权利要求1-10任一项所述的方法,其进一步包括在所述传送到所述好氧处理系统 之前,厌氧处理所述经处理的污泥的所述供料。12. 权利要求11所述的方法,其中在厌氧处理之后,所述经处理的污泥直接传送到所 述好氧处理系统。13. 权利要求2所述的方法,其中所述好氧污泥包含返回活化污泥(RAS)和废活化污 泥(WAS),和其中主要比例的所述WAS在所述污泥处理单元中处理,并且作为所述经处理的 污泥传送到所述好氧处理系统。14. 权利要求13所述的方法,其中基本上全部的所述WAS在所述污泥处理单元中处理, 并且作为所述经处理的污泥传送到所述好氧处理系统,由此基本上避免了脱水或者处置所 述WAS的需要。15. 权利要求1-13任一项所述的方法,其中所述好氧处理系统包括好氧处理设备和液 体/固体分离设备,和其中所述污泥处理单元与所述分离设备流体连通用于从其中连续地 接收好氧污泥。16. 权利要求1-15任一项所述的方法,其中所述污泥中存在的主要比例的微生物细胞 在所述污泥处理单元中溶解。17. 权利要求1-16任一项所述的方法,其中所述污泥在所述污泥处理单元中基本上液 化。18. 权利要求16或17所述的方法,其中将所述污泥送过所述污泥处理单元中的高压喷 嘴来基本上溶解所述污泥中存在的细胞。19. 权利要求11所述的方法,其包括提供厌氧消化器,其与所述好氧处理系统和所述 污泥处理单元流体连通,其中所述污泥中存在的物质多次循环穿过所述污泥处理单元、所 述厌氧消化器和所述好氧处理设备。20. 权利要求1-19任一项所述的方法,其包括在所述处理所述污泥供料之前,增稠所 述污泥。21. 权利要求1-20任一项所述的方法,其中所述好氧处理设备选自活化污泥反应器、 irngx?康水处理系统、滴流过滤器、曝气池、氧化沟、旋转生物接触器、顺序批次反应器、膜 生物反应器和悬浮介质系统,和其中所述液体/固体分离设备选自澄清器、膜和过滤器。22. 权利要求10所述的方法,其包括在位于所述好氧处理系统上游的液体/固体分离 设备中,从所述废水中除去所述初沉污泥。23. 权利要求22所述的方法,其包括从所述初沉污泥中除去不可消化的微粒物质。24. 权利要求23所述的方法,其包括增稠所述初沉污泥。25. 权利要求1-24任一项所述的方法,其包括在将所述经处理的污泥的所述供料传送 到所述好氧处理系统之前,从所述经处理的污泥中除去选自营养物和重金属的化合物。26. 权利要求25所述的方法,其中所述营养物包含具有高氮或者磷含量的化合物。27. 权利要求1-26任一项所述的方法,其中所述处理所述污泥的所述供料包括将所 述污泥进行选自如下的处理:升高的压力、升高的温度、加入化学品、加入生物化学品、电穿 孔、微波、空化、超声波或者剪切力。28. 权利要求1-27任一项所述的方法,其中传送到所述好氧处理系统的基本上全部的 所述经处理的污泥的供料在所述好氧处理系统中降解且不明显降低其中存在的微生物的 比耗氧速率(SOUR)。29. 权利要求1-28任一项所述的方法,其中所述好氧处理系统产生好氧污泥和经处理 的流出物,和其中所述方法包括调节好氧污泥从所述好氧处理系统到所述污泥处理单元的 流动来在所述经处理的污泥中提供营养物供料用于所述好氧处理系统中存在的微生物,同 时将所述经处理的流出物的总悬浮固体(TSS)浓度保持在低于阈值量。30. 权利要求15所述的方法,其包括调节所述好氧污泥从所述好氧处理系统传送到所 述污泥处理单元的流动以在所述经处理的污泥中提供营养物供料用于所述好氧处理系统 中存在的微生物,同时将所述液体/固体分离设备的污泥体积指数(SVI)保持在低于阈值 量。31. -种废水处理系统,用于处理来源于流出物供料的废水,其包括: (a) 好氧处理系统,用于接收来自于所述流出物供料的废水,其中所述好氧处理系统产 生经处理的流出物和好氧污泥; (b) 与所述好氧处理系统流体连通的污泥处理单元,其中所述污泥处理单元破裂所述 污泥的所述供料中存在的微生物细胞,由此产生了经处理的污泥,所述经处理的污泥与未 处理的污泥相比具有增加的液体:固体比和增加的降解潜力; (c) 碎片除去系统,用于在所述污泥传递到所述污泥处理单元之前,从所述废水或者所 述污泥中除去非生物可降解的微粒物质;和 (d) 污泥流路,用于将所述经处理的污泥从所述污泥处理单元传送到所述好氧处理系 统来用于与所述废水以足以基本上避免固体在所述好氧处理系统中净积聚的速率共消化, 其中所述流路将所述经处理的污泥传送到所述好氧处理且无需在所述污泥处理单元下游 脱水或者除去固体。32. 权利要求31所述的系统,其包括位于所述污泥处理单元下游的厌氧消化器,用于 在所述经处理的污泥传送到所述好氧处理系统之前,厌氧消化所述经处理的污泥。33. 权利要求31或32所述的系统,其中所述好氧处理系统包括好氧处理设备和液体/ 固体分尚设备。34. 权利要求33所述的系统,其中所述好氧处理设备选自活化污泥反应器、IMOX?废 水处理系统、滴流过滤器、曝气池、氧化沟、旋转生物接触器、顺序批次反应器、膜生物反应 器和悬浮介质系统,和其中所述液体/固体分离设备选自澄清器、膜和过滤器。35. 权利要求32所述的系统,其中所述厌氧消化器的出口直接连接到所述好氧处理系 统的入口,其中所述经处理的污泥没有在所述厌氧消化器和所述好氧处理系统之间的所述 污泥流路中进行脱水或者除去固体。36. 权利要求31-35任一项所述的系统,其包括初级液体/固体分离设备,用于在所述 废水传递到所述好氧处理系统之前,从所述废水中除去初沉污泥。37. 权利要求31-36任一项所述的系统,其中所述碎片除去系统包括第一碎片除去设 备,用于在所述废水传递到所述好氧处理系统之前,从所述废水中除去至少一些不可消化 的微粒物质。38. 权利要求37所述的系统,其包括第二碎片除去系统,用于在所述污泥传递到所述 污泥处理单元之前,除去所述污泥中存在的不可消化的微粒物质。39. 权利要求31-38任一项所述的系统,其包括增稠器,用于增稠所述污泥处理单元上 游的所述污泥。40. 权利要求36所述的系统,其包括: (a)初沉污泥处理单元,用于接收来自于所述初级液体/固体分离设备的至少一些所 述初沉污泥和破裂所述至少一些所述初沉污泥中存在的微生物细胞,由此产生经处理的初 沉污泥,所述经处理的初沉污泥与未处理的初沉污泥相比具有增加的液体:固体比和增加 的降解潜力;和 (b)初沉污泥流路,用于将所述经处理的初沉污泥从所述初沉污泥处理单元传递到所 述好氧处理系统。41. 权利要求40所述的系统,其包括增稠器,用于增稠所述初沉污泥处理单元上游的 所述初沉污泥。42. 权利要求40所述的系统,其包括厌氧消化器,用于在所述经处理的初沉污泥传递 到所述好氧处理系统之前,厌氧处理所述经处理的初沉污泥。43. 权利要求31-41任一项所述的系统,其中所述污泥处理单元包括高压喷嘴,用于充 分液化所述污泥。44. 权利要求40所述的系统,其中所述初沉污泥处理单元包括高压喷嘴,用于充分液 化所述至少一些所述初沉污泥。45. 权利要求31-44任一项所述的系统,其包括化合物回收装置,用于在所述经处理的 污泥传送到所述好氧处理系统之前,从所述经处理的污泥中回收选自营养物和重金属的化 合物。46. 权利要求33所述的系统,其包括可调节的控制,用于改变从所述好氧处理系统 传递到所述污泥处理单元的所述污泥的所述供料的体积,以响应选自下面的测量参数:所 述经处理的流出物的总悬浮固体(TSS)浓度和所述液体/固体分离设备的污泥体积指数 (SVI)〇47. 权利要求40所述的系统,其中所述污泥处理单元包括所述初沉污泥处理单元,和 其中所述初沉污泥与所述好氧污泥的供料混合。48. -种处理接收自流出物供料的废水的方法,其包括: (a) 在好氧处理系统中,好氧处理所述废水来生产经处理的流出物和好氧污泥; (b) 将所述污泥供料从所述好氧处理系统传送到污泥处理单元; (c) 在所述污泥处理单元中,破裂所述污泥的所述供料中存在的微生物细胞来生产经 处理的污泥,所述经处理的污泥相比于未处理的污泥具有增加的液体:固体比和增加的降 解潜力; (d) 将所述经处理的污泥供料传送到所述好氧处理系统;和 (e) 在所述好氧处理系统中,充分降解所述经处理的污泥供料中存在的固体, 其中在所述好氧处理系统中降解的所述经处理的污泥供料中存在的固体的净质量近 似于所述好氧污泥中存在的通过所述好氧处理系统产生的固体的净质量,由此基本上避免 在所述方法运行过程中所述好氧处理系统中固体的净积聚。49. 权利要求48所述的方法,其中所述好氧污泥包含废活化污泥(WAS),和其中将通过 所述好氧处理系统生产的至少主要部分的所述WAS传送到所述污泥处理单元,和其后作为 经处理的污泥传送到所述好氧处理系统。50. 权利要求49所述的方法,其中将通过所述好氧处理系统生产的基本上全部的所述 WAS传送到所述污泥处理单元,和其后作为所述经处理的污
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