申请日2015.07.30
公开(公告)日2017.05.24
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明涉及在序批反应器中利用氮的氧化和还原化学反应处理包含铵形式的氮的排放物的方法，该方法包括：‑进料步骤，在该步骤过程中将待处理排放物体积引入到反应器中，‑至少一个曝气第一步骤，在该步骤过程中将氧或空气注入到反应器中以用于铵部分氧化为亚硝酸根和/或硝酸根，‑缺氧第二步骤，在该步骤过程中通过中断氧或空气的注入，产生气态氮，‑沉降步骤，在该步骤过程中，污泥沉积在反应器的底部并且反应器的内容物在接近其表面处澄清，‑排出步骤，在该步骤过程中排放反应器的内容物中的经澄清部分，所述排出和进料的步骤同时进行，其中在进料步骤中，在接近反应器的底部引入待处理排放物体积，并且在排出步骤中，在接近反应器的内容物的表面的预定排放水平处排放反应器的内容物的经澄清部分。
权利要求书
1.在序批反应器(1)中利用氧化和还原化学反应处理包含铵形式的氮的排放物的方法，该方法包括：
-进料步骤(2)，在该步骤过程中将待处理排放物体积引入到反应器(1)中，
-至少一个曝气第一步骤(10)，在该步骤过程中将氧或空气注入到反应器(1)中以用于铵部分氧化为亚硝酸根和/或硝酸根，
-缺氧第二步骤(20)，在该步骤过程中通过中断氧或空气的注入，产生气态氮，
-沉降步骤(30)，在该步骤过程中，污泥沉积在反应器(1)的底部并且反应器的内容物在接近其表面处澄清，
-排出步骤(40)，在该步骤过程中排放反应器的内容物中的经澄清部分，
所述排出(40)和进料(2)的步骤同时进行，
其特征在于，在进料步骤(2)中，在接近反应器(1)的底部引入待处理排放物体积，
在排出步骤(40)中，在接近反应器的内容物的表面的预定排放水平(42)处排放反应器的内容物的经澄清部分，
在排出(40)和进料(2)的步骤中保持反应器的内容物的水平基本上恒定。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将待处理排放物体积引入到污泥床中，优选密切且均匀地，以利于污泥与排放物的均匀化。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，经由引导向反应器(1)底部的注入来引入待处理排放物体积，以产生在反应器(1)底部发现的污泥床中的湍流。
4.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于，经由至少一个以朝向反应器底部的孔洞进行开孔的进料管(4)来引入待处理排放物体积。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述孔洞配备有导流板，每个孔洞能够在反应器(1)底部的基本上10m2上引起湍流。
6.根据上述权利要求任一项的方法，其特征在于，当污泥床扩展到反应器(1)中的参考水平(32)之上时停止进料(2)和排出(40)的步骤，该参考水平(32)被选择在排放水平(42)之下的预定距离处，在该排放水平(42)处内容物在排出步骤(40)中被取出。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，反应器(1)中污泥床的水平通过置于参考水平(32)处的悬浮物质传感器来检测。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，悬浮物质传感器检测污泥浓度，该污泥浓度优选1-10g/L。
9.根据上述权利要求任一项的方法，其特征在于，反应器底部的传感器检测污泥床的厚度，并且当该厚度超过预定阈值时排放污泥。
10.根据上述权利要求任一项的方法，其特征在于，将排出步骤(40)中排放的内容物送回进料步骤(2)中，如果排放的内容物具有基本上大于预定值的污泥浓度的话。
11.用于处理包含铵形式的氮的排放物的设备，其特征在于，该设备包括序批反应器(1)、接近反应器(1)底部的排放物体积的进料装置(3)、接近反应器内容物的表面的反应器内容物的经澄清部分的回收系统(41)、污泥提取系统(51)以及曝气装置(11)，
该反应器(1)被布置和配备以用于实施根据权利要求1-10中一项或多项的方法。
说明书
用于降低废水中的氮含量的序批设备和方法
技术领域
本发明涉及用于在序批反应器中利用氮的氧化和还原化学反应处理包含铵形式的氮的排放物(effluents)的方法。
背景技术
“序批”反应器是指旨在相继处理有限量的液体的反应器，这尤其与连续处理液体的设备相对。
这种方法是已知的，该方法包括：
-进料步骤，在该步骤过程中将待处理排放物体积引入到反应器中，
-至少一个曝气第一步骤，在该步骤过程中将氧或空气注入到反应器中以用于铵的氧化，
-缺氧第二步骤，在该步骤过程中通过中断氧或空气的注入，产生气态氮，
-沉降步骤，在该步骤过程中，污泥沉积在反应器的底部并且反应器的内容物在接近其表面处澄清，
-排出步骤，在该步骤过程中排放反应器的内容物中的经澄清部分，
所述排出和进料步骤同时进行。
但是，进行下述这样的处理是复杂的：该处理同时要足够快速以足以吸收进入反应器的排放物或废水的流量并且足够有效以足以处理排放物并且更特别地是铵形式的氮。
发明内容
本发明的目标在于通过新处理方法完全地或者部分地克服以上的问题。
本发明的目标首先在于降低用于处理包含铵形式的氮的排放物的方法的持续时间并且改善其效率。
本发明的目标还在于改善序批反应器中处理氮的化学反应的调节和控制。这两种反应中的每一种反应都要求特定的条件以确保在具有高漂移(dèrive)风险的工业范围内的足够完全的处理。
本发明的另一个目标在于降低能量消耗，尤其是与氧供应有关的能量消耗。
本发明的再一个目标在于降低处理中产生的污泥的量。
另外，本发明的目标还在于减少甚至消除用于脱硝(dénitrification)的外部碳的使用。
根据本发明，之前限定类型的用于处理包含铵形式的氮的排放物的方法的特征在于，在进料步骤中，在接近反应器的底部引入待处理排放物体积，并且在排出步骤中，在接近反应器的内容物的表面的预定排放水平处排放反应器的内容物的经澄清部分。
优选地，根据本发明的方法使得在排出和进料步骤中保持反应器的内容物的水平基本上恒定。
优选地，在该方法中，可将待处理排放物体积引入到污泥床中，优选密切且均匀地，以利于污泥与排放物的均匀化。可经由引导向反应器底部的注入来引入待处理排放物体积，以产生在反应器底部发现的污泥床中的湍流。例如，可经由至少一个以朝向反应器底部的孔洞进行开孔的管子来引入待处理排放物体积。所述孔洞可配备有导流板(déflecteurs)，每个孔洞能够在反应器底部的基本上10m2上引起湍流。
根据本发明的另一特性，该方法使得能够在污泥床扩展到反应器中的参考水平之上时停止进料和排出步骤，该参考水平被选择在排放水平之下的预定距离处，在该排放水平处内容物在排出步骤中被取出。例如，当污泥床扩展到最大水平之上时，向监管报告警报信息。
优选地，反应器中污泥床的水平通过基本上置于该参考水平处的悬浮物质传感器来检测。悬浮物质传感器检测污泥浓度。当检测的浓度超过预定值时，同时中断排出和进料步骤。污泥浓度优选1-10g/L。
优选地，根据本发明，反应器底部的传感器检测污泥床的厚度和/或检测是否这个厚度超过预定阀值，并且当该厚度超过预定阈值时排放污泥。
根据本发明的另一特性，可将在排出步骤中排放的内容物送回进料中，如果排放的内容物具有基本上大于预定排放值的悬浮物质浓度的话。
根据本发明的另一个方面，提供用于处理铵形式的氮的排放物的设备，包括序批反应器、接近反应器底部的排放物体积的进料装置、接近反应器内容物的表面的反应器内容物的经澄清部分的回收系统、污泥提取系统以及曝气和混合装置，该反应器根据本发明布置和配备以用于实施所述方法。