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CN1277763C - 废水生物净化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助活性淤泥生物净化废水的方法，其中，废水首先引入可曝气的曝气池(B池)内，接着，轮流引入多个与此B池持续液压连接的沉降与重复循环池(SU池)之一中，在那里进行活性淤泥与净化水的分离并在分离后将活性淤泥引回B池中并抽出净化水，以及其中，在SU池内一天完成多次工作循环，包括搅拌阶段(R阶段)、预沉淀阶段(V阶段)和排出阶段(A阶段)。在R阶段，活性淤泥重新与水混合，在V阶段活性淤泥沉降，以及在A阶段抽出净化水(单池技术)。在这些SU池中的循环相位错移以及A阶段彼此邻接，所以只有在A阶段这些SU池才贯流，存在近似恒定的水位，并因而形成与净化设备的流入对应的净化设备流出(贯流原理)。尚在R阶段前，已沉降并增稠的活性淤泥从SU池引回B池。

Description

废水生物净化的方法
技术领域
本发明涉及一种借助活性淤泥生物净化市政等废水的方法，其中，废水首先引入可曝气的曝气池(B池)内，接着，轮流引入多个与此B池持续液压连接的沉降与重复循环池(SU池)之一中，在那里一天完成多个工作循环，包括搅拌阶段(R阶段)、预沉淀阶段(V阶段)和排出阶段(A阶段)，其中按顺序在R阶段活性淤泥重新与水混合，在V阶段活性淤泥沉降，以及在A阶段抽出净化水，以及其中，在这些SU池中的循环相位错移，A阶段彼此邻接，只有在A阶段这些SU池才贯流，存在近似恒定的水位，并因而形成与净化设备的流入对应的净化设备流出(贯流原理)。
背景技术
由欧洲专利申请98111970.4已知一种借助活性淤泥生物净化废水的方法，其中，废水首先引入可曝气的曝气池内，接着引入沉降池中，在那里进行活性淤泥与净化水的分离，分离后将活性淤泥引回曝气池并抽出净化水。在沉降池内一天完成多次工作循环，循环包括搅拌阶段、预沉淀阶段和排出阶段，在搅拌阶段活性淤泥重新与水混合，在预沉淀阶段活性淤泥沉降，以及在排出阶段抽取净化水。按现有技术的上述方法，净化在生物的双池系统中进行，即有连续的流入和间歇式流出的曝气池和沉降池。在无流出的时间内，水位通过流入上升(壅水原理)。此方法的权利要求在于，在预沉淀阶段和在搅拌阶段前，将已沉降的活性淤泥引回“借助壅水运行的双池系统”的曝气池内。在此方法中涉及一种壅水运行模式，这也可由此文件(14和15页)的说明中得知，在那里指出：“向第一区不断供水以及也从那里有水溢入第二区。在这里，排出已净化的废水只在第三个工艺步骤期间才进行。在其他工艺步骤期间，废水堵截在这两个区内，或在存在厌氧预处理的情况下也堵截在此区内”。在权利要求13中也可清楚看出，它涉及“借助壅水运行的双池系统”，它们“并联和时间上错开工作”。现有技术的这种方法非常好地适用于小型净水设备。但对于中型和大型净化设备最好采用贯流原理。于是净水设备的流出等于净水设备的流入。
由WO 97/08104已知一种类似的方法，其中在每个循环的一开始，在曝气池和沉降池内调整为相同的淤泥浓度，为此在搅拌阶段进行未沉降活性淤泥的回引。在搅拌阶段前不规定回引已沉降并明显增稠的活性淤泥。
由1999、12、29的欧洲专利0670817 B1同样已知一种类似的方法，其中废水在两个槽内处理，废水在处理和排出槽内曝气和混合，以及在混合期间(B阶段和R阶段)进行从处理和排出槽到第一处理槽的淤泥回引。在这里重要之点在于，在处理和排出槽内曝气和混合，以及不发生沉降和增稠的活性淤泥的回引，由此为了回引需要较长的时间，在第一处理槽内只获得低的干物质含量，并因而对于其他阶段产生时间上的损失(见此文件中的权利要求1)。
由2000、01、17的欧洲申请99890398.3已知一种类似的方法。在一种按贯流原理工作和采用单池技术的净化设备中，沉降并增稠的活性淤泥在V阶段后和尚在R阶段前回引到第一处理池内。淤泥回引在较短的时间内完成，这需要大的回引量。
EP 0339013涉及一种废水处理设备，其中可用简单的方式缓冲大的废水量(废水冲击)；为达到这一目的，曝气池出口的关闭机构有一个用可弹性变形的膜制成的可运动的封闭体。来自曝气池的液体借助压气升液器(Druckluftheber)输入再净化池内。在两个池的底部设可关闭的口，它们用于间歇式地从再净化池向曝气池输送沉淀的淤泥以及仅短时打开。因此，两个池的液压连接大多数时间是中断的，并导致在两个池内不同的水位。在以此设备为基础的方法中，涉及按壅水原理工作的曝气方法，包括间歇式短时地从再净化池向曝气池的淤泥回引以及间歇式地从再净化池排出，这与前言所示的贯流法不同。
发明内容
本发明的目的是，改进前言所述用于生物净化废水的方法，使得通过采用贯流原理，此方法可应用于中型和大型净化设备，并与此同时在较短的回引时间内通过回引沉降和显著增稠的生物活性淤泥，在曝气池内达到更高的淤泥浓度。
为此，本发明提供一种借助活性淤泥生物净化废水的方法，其中，废水首先引入一个可曝气的、亦称作B池的曝气池内，接着，轮流引入多个与此B池持续液压连接的、亦称作SU池的沉降与重复循环池之一中，在那里一天完成多个工作循环，包括搅拌阶段即R阶段、预沉淀阶段即V阶段和排出阶段即A阶段，其中按顺序在R阶段使活性淤泥重新与水混合，在V阶段使活性淤泥沉降，以及在A阶段抽出净化水，并且，在这些SU池中的各循环相位错移，A阶段彼此邻接，只有在A阶段这些SU池才贯流，存在近似恒定的水位，因而依贯流原理形成与净化设备的流入对应的净化设备流出，其特征为：在V阶段后和在R阶段前，实施一S阶段，在该S阶段将已沉降并增稠的活性淤泥从SU池引回B池。
本发明的特征在于，为了实施贯流原理，曝气池(B池)与多个沉降和重复循环池(SU池)持续液压连接，其中，在SU池内一天完成多次工作循环，工作循环包括搅拌阶段(R阶段)、预沉淀阶段(V阶段)和排出阶段(A阶段)。在R阶段活性淤泥重新与水混合，在V阶段活性淤泥沉降，以及在A阶段抽出净化水。在这些SU池中的循环相位错移，使A阶段彼此邻接，并因而形成与净化设备的输入对应的净化设备输出(贯流原理)。在这里的要点是，尚在R阶段前将沉降的显著增稠的活性淤泥回引到B池中(S阶段)。有利地，当回输(Rueckfoerderung)只是在净化水排出阶段(A阶段)结束后才进行时，在B池中可达到高的淤泥浓度并实现短的回引时间。
回引的活性淤泥的提取恰当地从SU池底部进行，因为在那里存在最高的淤泥浓度。
由于沉降淤泥的回输，在B池中水被置换，水重新经表面附近的口回流到SU池内。这些水同样含有活性淤泥，当然有比回输的沉降淤泥低的浓度。为了使淤泥的这种从曝气池向沉降池的回流达到最低程度，按本发明，恰当地在活性淤泥的回输开始前，在曝气池内的曝气中断或节流。由此降低了因曝气卷起的活性淤泥到低于在表面附近的口的水平面以下，并减小了被置换的水的淤泥浓度。
表面附近的口设活门，它们自动打开并在V阶段和A阶段关闭。
沉降淤泥的回引可借助电动器具(泵、搅拌机)或借助压气升液器(Druckluftheber)进行。
在SU池内的搅拌(R阶段)也可以用不同的方式实施。可以吹入空气，可以使用电驱动的搅拌机，以及可以采用压气升液器。
为了回引淤泥和为了搅拌SU池，也可以采用组合式压气升液器(双虹吸器)。当存在用于B池的小气泡曝气时，可以停止此曝气，然后将提供的压缩空气使用于双虹吸器的运作。在这里重要之点在于，为了搅拌形成一股强的水射流，它卷起活性淤泥，使SU池的内容物均匀化，以及将可能形成的漂浮淤泥输送到B池内，在那里它可重新在活性淤泥内得到处理。
可以在R阶段、在S阶段或同时在这两个阶段中断B池的曝气。
一个B池可例如与两个SU池液压连接以及循环时间假定约140分钟：S阶段约5分钟；R阶段约5分钟；V阶段约60分钟；A阶段约70分钟；A＝S+R+V。
对于三个SU池，一个循环约为105分钟：S阶段约5分钟；R阶段约5分钟；V阶段约60分钟；A阶段约35分钟；A＝(S+R+V)：2。
为了排出净化水，业已证明非常可靠的是固定安装的气动闸门。多余和漂浮的淤泥的排出也可以使用自动工作的压气升液器。
有利地，在V阶段结束时，在水位下面1.0至1.5m的预定深度，测量淤泥浓度，以及若淤泥浓度的测量显示淤泥水平处于测量点之上，则在A阶段结束时用几分钟短时地抽出增稠的多余淤泥。
本发明还提出，B池与SU池通过在这些池的中部的一个或多个口持续地液压连接；在S阶段，将增稠的淤泥从SU池底部引入B池上部至表面附近，以及B池由此置换的内容物通过这些池中部的口被引回；在R阶段，SU池的内容物被卷起并均匀化，不产生经B池的循环流动；以及，在A阶段，从B池流入SU池同样通过中部的口进行。
附图说明
下面参见附图说明本发明的其他详情。其中：
图1 一个循环过程中各阶段示意图；
图2 用于沿两个方向输送液体的双虹吸器示意图；
图3 在使用双虹吸器的情况下一个循环过程中各阶段示意图；以及
图4 净化水排出示意图(气动闸门)。
具体实施方式
图1a至d示意表示阶段S、R、V和A。沿流动方向的垂直剖面通过B池和通过至少两个SU池中一个。与连续流入不同，只在A阶段流出。在此视图中，S阶段和R阶段借助搅拌机工作。在V阶段和A阶段表面附近的口关闭。用B表示曝气池和用SU表示沉降和重复循环池。图1a示意表示S阶段。在此情况下，增稠的淤泥QS借助于搅拌机从SU池通过底部附近持续打开的口输送到B池中，以及相同量的QS经表面附近的口从B池回流到SU池内。也可以例如使用压气升液器代替搅拌机。图1b表示搅拌阶段。在此情况下借助搅拌机产生强的液流QR，它卷起SU池的内容物并均匀化。同样大的液流经表面附近的口从SU池进入B池。在图1c中看到的是V阶段。在此期间在SU池内淤泥沉降并形成一封闭的淤泥水平，而在B池内，在这种情况下用小气泡的压缩空气曝气。表面附近的口也被关闭。最后，图1d表示A阶段，在此阶段中实施与流入Qzu相等的流出Qab。表面附近的口是关闭的。通过在池底部持续开启的液压通道，由淤泥与水组成的与流入Qzu相等的流量流入SU池内。
图2示意表示双虹吸器。图2a表示在S阶段中的工作以及在图2b中表示R阶段的工作。在图2a中，通过加入压缩空气QL(表示了一些小气泡)，液体量QS从SU池输送到B池中。在图2b中，造成从B池到SU池的反向液流，其中QR大于QS。同样重要的是，液流QR以一个如此大的流速进入SU池内(V≈2.0m/s)，以致卷起在底部的沉积淤泥并使SU池的内容物均匀化。
图3a至d示意表示在使用图2所示双虹吸器的情况下阶段S、R、V和A。在旁边可看到表面附近带活门的口的各种状态。对于图3a至d基本上也适用对图1a至d的说明。
最后，图4表示带气动闸门的一种可能的净化水排出。在约1m距离处，在水平放置的管内设垂直向下定向的放水接管。为了实现关闭，在水平管内压入压缩空气QL。图4a表示关闭的气动闸门，在这种情况下，连续吹入的小量压缩空气QL通过一小细管逸出保持恒定的水位差ΔH。在SU池中最大水位用“max.Wsp.”表示，而在排出通道内的水位用“Wsp.im Ablaufkanal”表示。在气动闸门内形成一个等于水位差ΔH的空气压力。在图4b中表示已开启的气动闸门。流出量为Q。在此情况下，排出通道是一个打开的槽，它也可以设计为压力管。在气动闸门的内部和外部存在相同的空气压力。

Claims (10)

1.借助活性淤泥生物净化废水的方法，其中，废水首先引入一个可曝气的、亦称作B池的曝气池内，接着，轮流引入多个与此B池持续液压连接的、亦称作SU池的沉降与重复循环池之一中，在那里一天完成多个工作循环，包括搅拌阶段即R阶段、预沉淀阶段即V阶段和排出阶段即A阶段，其中按顺序在R阶段使活性淤泥重新与水混合，在V阶段使活性淤泥沉降，以及在A阶段抽出净化水，并且，在这些SU池中的各循环相位错移，A阶段彼此邻接，只有在A阶段这些SU池才贯流，存在近似恒定的水位，因而依贯流原理形成与净化设备的流入对应的净化设备流出，
其特征为：
在V阶段后和在R阶段前，实施一S阶段，在该S阶段将已沉降并增稠的活性淤泥从SU池引回B池。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：沉降的活性淤泥的回输在A阶段期间或在A阶段后进行。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征为：在R阶段，将在S阶段排入B池中的容积通过表面附近的口引回到SU池中，该容积所含的干物质比被带入的沉降活性淤泥少；以及，表面附近的口只在S和R阶段允许流动，而在V和A阶段关闭。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在R阶段，在SU池内的搅拌通过吹入空气、通过电驱动搅拌机或通过压气升液器进行。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为了在S阶段回引沉降的活性淤泥和为了在R阶段在SU池内进行搅拌，采用一组合式压气升液器，它允许沿两个方向输送液体以及在V和A阶段在B池与SU池之间建立持续的底部附近的液压联系，其中，在SU池内的搅拌效果通过造成一股强有力的水射流形成，水射流在底部卷起沉积的活性淤泥，使SU池的内容物均匀化，以及通过表面附近的口将可能形成的漂浮淤泥输送到B池内。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在R阶段、在S阶段或同时在这两个阶段中断B池的曝气。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征为：一个B池与两个SU池液压连接以及循环时间选择为140分钟，其中S阶段为期5分钟，R阶段为期5分钟，V阶段为期60分钟，A阶段的持续时间是S、R和V阶段的持续时间之和且为期70分钟；或者一个B池与三个SU池液压连接以及循环时间选择为105分钟，其中S阶段为期5分钟，R阶段为期5分钟，V阶段为期60分钟，A阶段的持续时间是S、R和V阶段的持续时间之和的一半且为期35分钟。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征为：排出设置为气动闸门，包括一根水平放置的管和至少一个向下定向的放水接管，其中，在水平放置的管内可吹入压缩空气。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在V阶段结束时，在水位下面1.0至1.5m的预定深度，测量淤泥浓度，以及若淤泥浓度的测量显示淤泥水平处于测量点之上，则在A阶段结束时用几分钟短时地抽出增稠的多余淤泥。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征为：B池与SU池通过在这些池的中部的一个或多个口持续地液压连接；在S阶段，将增稠的淤泥从SU池底部引入B池上部至表面附近，以及B池由此置换的内容物通过这些池中部的口被引回；在R阶段，SU池的内容物被卷起并均匀化，不产生经B池的循环流动；以及，在A阶段，从B池流入SU池同样通过中部的口进行。
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Assignee: Lida Environment Engineering Co., Ltd., Dalian

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