申请日2013.11.27
公开(公告)日2016.09.28
IPC分类号C02F1/38; C02F3/30
摘要
用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法和系统，所述方法包含将废水进料至执行废水处理工艺的处理器的进口、在处理器的出口输出经处理的废水、将经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口、及在重量选择器的第一出口将循环流输送回处理器。
权利要求书
1.用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法，所述方法包括：
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流。
2.权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述重量选择器的第二出口输出废料流至固体处理，其中固体处理包括至少一次浓缩、稳定、调理及脱水。
3.权利要求1所述的方法，进一步包括：
将所述循环流从所述重量选择器的所述第一出口供给至所述处理器。
4.权利要求3所述的方法，其中所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
5.权利要求2所述的方法，其中废弃所述废料流及使所述循环流返回至所述处理器。
6.权利要求 4所述的方法，其中所述废料流包含具有差的沉降和过滤特性的固体或就膜淤塞而言具有增加的潜力的固体。
7.权利要求 1所述的方法，其中所述处理方法包括：
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
8.权利要求1所述的方法，其中所述处理方法包括生物处理方法。
9.权利要求8 所述的方法，其中所述生物处理方法包括管线内固-液分离方法。
10.权利要求1所述的方法，其中所述处理器包括膜分离器。
11.权利要求1所述的方法，其中所述处理器包含旋流器，其将所述废水加速并向所述废水提供剪切力，以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
12.权利要求1所述的方法，其中所述处理器包含离心机，其提供离心力和剪切力，以在所述废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
13.权利要求 11所述的方法，其中对到所述旋流器的进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置，以调节所述废水在所述旋流器中的速度以：
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
14.权利要求1所述的方法，其中所述将所述经处理的废水进料至所述重量选择器的所述进口包括：
将所述经处理的废水进料至分离器的进口，所述分离器将所述废水分离成底流和流出液;
从所述分离器接收所述底流;及
从所述底流中按重量选择具有优异的沉降特性的固体及将所述循环流供给至所述第一出口。
15.权利要求11所述的方法，进一步包括：
控制所述废水在旋流器中的速度以致保留具有预定尺寸或密度的固体。
16.权利要求 11所述的方法，进一步包括：
控制水力负荷率，以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
17.选择并保留具有优异的沉降特性的固体的设备，所述设备包含：
包含进口和出口的处理器，配置所述处理器，以执行处理方法;及
包含进口、废料流出口和循环流出口的重量选择器，
其中将所述重量选择器的所述循环流出口连接至所述处理器的所述进口。
18.权利要求17所述的设备，其中将所述重量选择器的所述进口连接至所述处理器的所述出口。
19.权利要求17所述的设备，其中将所述重量选择器的所述进口连接至分离器的底流出口。
20.权利要求17所述的设备，其中所述重量选择器的所述循环流出口向所述处理器供给循环流，所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
21.权利要求 17所述的设备，其中所述处理方法包含：
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
22.权利要求 17所述的设备，其中处理器包含：
生物反应器。
23.权利要求 21所述的设备，其中所述生物反应器方法包括管线内固体对液体分离方法。
24.权利要求17所述的设备，其中所述处理器包含旋流器，其将所述废水加速并向所述废水提供剪切力，以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
25.权利要求17所述的设备，其中所述处理器包含离心机，其提供离心力和剪切力，以在所述废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
26.权利要求24所述的设备，其中对进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置，以调节所述废水在所述旋流器中的速度以：
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
27.权利要求17所述的设备，进一步包含：
分离器，其具有连接至所述处理器的所述出口的进口。
28. 权利要求24 所述的设备，其中所述旋流器控制所述废水的速度以调节溢流速率，以致保留具有预定尺寸或密度的沉降固体。
29.权利要求24所述的设备，其中所述旋流器控制水力负荷率，以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
30.用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法，所述方法包括：
接收来自废水供给品的废水;
处理所述废水以提供经处理的废水;
从所述经处理的废水中按重量选择具有沉降特性的固体;及
向处理器供给所选固体，以进一步处理所选固体连同从所述废水供给品中接收的更多废水。
说明书
用于使用重量选择的废水处理的方法及设备
在先申请的交叉引用
本申请对2012年11月27号提出、题为“用于使用重量选择的废水处理方法及设备”的美国临时专利申请no. 61/730,196要求优先权及其权益，藉此通过引用将其整体并入本文。
本公开内容的领域
本公开内容一般涉及用于废水处理的方法及设备，且更具体地，涉及用于使用重量选择(gravimetric selection)的废水处理的方法及设备。
本公开内容的背景
重力分离(Gravity separation)常用于除去与活性污泥方法相关的固体。已开发通过重量选择以改善固体沉降的方法学。也可应用该方法学来减少膜生物反应器 (MBR)方法中的膜淤塞(fouling)或减少膜扩散器(diffuser)淤塞。现有三种途径来选择沉降良好的固体。第一种是活性污泥方法范围内的策略，以选择良好沉降的固体，例如通过使用好氧的和缺氧或厌氧的区域或选择器来改善沉降。但是，这些选择器的使用具有混杂的历史且其并不总是起作用。
第二种方法包括在反应器中使用剪切/搅拌，以选择沉降良好的颗粒固体。该选择还伴随在主流固-液重力分离器中污泥的溢流速率的增加。该选择方法经常是渐进且冗长的，并且，因为选择器与主流方法相关，其可导致与满足许可要求相关的问题。在大多数情况中，仅按序分批反应器方法(sequencing batch reactor process)允许灵活性(flexibility)，以随时间增加并修改溢流速率。
第三种方法包括选择并消耗(wasting)沉降差的泡沫并截留固体(通常通过在使用“分类选择器”的反应器的表面收集并“表面消耗”泡沫和固体)。尽管该途径原先意欲减少泡沫，但是其也选择性地洗去沉降不良的固体，因为这些缓慢沉降的固体倾向于在反应器中在该表面附近聚集。因此，该方法仅保留沉降良好的固体, 从而提供可用于淘汰沉降差的固体的方法，但该方法在选择沉降固体中可能具有有限的用途。在实施该方法时沉降特性改善通常是不一致的，因为有时候沉降差的固体被保留并存留在污泥中(如果以超过例如分类器表面去除速率的速率产生它们的话)。
对于用于废水处理的方法和设备存在着未实现的需求，所述方法和设备不具有当前用于从废水中选择并分离固体的方法的缺点。
本公开内容的概述
根据本公开内容的一个方面, 提供了用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法。所述方法包括：将废水进料至对废水执行生物处理方法的处理器的进口;在处理器的出口处输出经处理的废水;将经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;及在重量选择器的第一出口输出循环流。
本方法可进一步包括在重量选择器的第二出口输出废料流至固体处理，其中固体处理包括至少一次浓缩(thickening)、稳定、调理和脱水。可将废料流废弃并可使循环流返回至处理器。废料流可包含具有差的沉降和过滤特性的固体或就膜淤塞而言具有增加的潜力的固体。
本方法可进一步包括从重量选择器的第一出口供给循环流至处理器。循环流可包含具有优异的沉降特性的固体。
处理方法可包括：悬浮生长活性污泥方法、颗粒污泥方法、集成固定膜活性污泥方法、生物营养素去除方法、好氧消化方法或厌氧消化方法。
处理方法可包括生物处理方法。生物处理方法可包括管线内(in-line)固-液分离方法。
处理器可包含膜分离器。
处理器可包含旋流器(cyclone)，其将废水加速并向废水提供剪切力，以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
处理器可包含离心机，其提供离心力和剪切力，以在废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
可对到旋流器的进料速率和旋流器的几何结构进行配置，以调节旋流器中的废水速度，以选择较大或较致密的固体或增加旋流器中分离可用时间。
将经处理的废水进料至重量选择器的进口的方法可包括：将经处理的废水进料至分离器的进口，所述分离器将废水分离成底流和流出液(effluent);从分离器接收底流;及从底流中按重量选择具有优异的沉降特性的固体及将循环流供给至第一出口。
本方法可进一步包括控制废水在旋流器中的速度，以致保留具有预定尺寸或密度的固体。
本方法可进一步包括控制水力负荷率，以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
根据本公开内容的另一方面，提供了选择并保留具有优异的沉降特性的固体的设备。所述设备包含：包含进口和出口的处理器，配置该处理器以执行处理方法;及包含进口、废料流出口和循环流出口的重量选择器，其中将重量选择器的循环流出口连接至处理器进口。
可将重量选择器的进口连接至处理器的出口。
可将重量选择器的进口连接至分离器的底流出口。
重量选择器的循环流出口可向处理器供给循环流，循环流可包含具有优异的沉降特性的固体。
处理方法可包括：悬浮生长活性污泥方法、颗粒方法、集成固定膜活性污泥方法、生物营养素去除方法、好氧消化方法或厌氧消化方法。
处理器可包含生物反应器方法。所述生物反应器方法可包括管线内固体对液体分离方法。
处理器可包含旋流器，其将废水加速并向废水提供剪切力，以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
处理器可包含离心机，其提供离心力和剪切力，以在废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
可对进料速率和旋流器的几何结构进行配置，以调节废水在旋流器中的速度以：选择较大或较致密的固体;或增加旋流器中分离可用时间。
设备可进一步包含分离器，其具有连接至处理器出口的进口。
旋流器可控制废水的速度以调节溢流速率，以致保留具有预定尺寸或密度的沉降固体。
旋流器可控制水力负荷率，以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
根据本公开内容的另一实例，提供用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法，其中所述方法包括：接收来自废水供给品(wastewater supply)的废水;处理废水以提供经处理的废水;从经处理的废水中按重量选择具有沉降特性的固体;及向处理器供给所选固体以进一步处理所选固体连同从废水供给品中接收的更多废水(further wasterwater)。