申请日2010.12.30
公开(公告)日2012.09.26
IPC分类号C02F3/12; C02F3/28
摘要
用于处理废水的方法，其包括在厌氧区中处理废水，以从废水去除有机物并形成生物质颗粒;将来自厌氧区的废水流出物转移至曝气区;在曝气区中用氧源和活性污泥处理废水流出物，以从废水流出物进一步去除有机物并形成另外的活性污泥;以及将一部分活性污泥从曝气区转移至厌氧区。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.用于处理废水的方法，其包括：
在厌氧区中处理废水，以从废水去除有机物并形成生物质颗粒;
将来自厌氧区的废水流出物转移至曝气区;
在曝气区中用氧源和活性污泥处理废水流出物，以从废水流出物 进一步去除有机物并形成另外的活性污泥;
将一部分活性污泥从曝气区转移至厌氧区;并且
其中生物质颗粒的生长得率大于约6%。
2.权利要求1的方法，其还包括：
从厌氧区去除一部分生物质颗粒。
3.权利要求1的方法，其中厌氧区包含升流式厌氧污泥层反应器。
4.权利要求2的方法，其中被去除的这部分生物质颗粒包含在厌 氧区中形成的过量颗粒。
5.权利要求1的方法，其中厌氧区中生物质的生长得率为至少约 7%。
6.权利要求1的方法，其中厌氧区中生物质的生长得率为至少约 12%。
7.权利要求1的方法，其中废水包括工业废水。
8.权利要求1的方法，其中废水包括来自于对苯二甲酸制造过程 的流出物。
9.权利要求1的方法，其中废水包括来自于生物燃料制造过程的 流出物。
10.权利要求1的方法，其中除了从曝气区转移至厌氧区的这部 分活性污泥之外，在运行期间基本上不从曝气区去除活性污泥。
11.权利要求1的方法，其中从曝气区转移至厌氧区的这部分活 性污泥是被直接转移而不经任何处理步骤。
12.用于处理废水的方法，其包括：
在厌氧区中处理废水，以从废水去除有机物并形成生物质颗粒;
将来自厌氧区的废水流出物转移至曝气区;
在曝气区中用氧源和活性污泥处理废水流出物，以从废水流出物 进一步去除有机物并形成另外的活性污泥;
将一部分活性污泥从曝气区转移至厌氧区;以及
从厌氧区去除一部分生物质颗粒。
13.权利要求12的方法，其中厌氧区包含升流式厌氧污泥层反应 器。
14.权利要求12的方法，其中被去除的这部分生物质颗粒包含在 厌氧区中形成的过量颗粒。
15.权利要求12的方法，其中废水包括工业废水。
16.权利要求12的方法，其中废水包括来自于对苯二甲酸制造过 程的流出物。
17.权利要求12的方法，其中废水包括来自于生物燃料制造过程 的流出物。
18.权利要求12的方法，其中除了从曝气区转移至厌氧区的这部 分活性污泥之外，在运行期间基本上不从曝气区去除活性污泥。
19.权利要求12的方法，其中从曝气区转移至厌氧区的这部分活 性污泥是被直接转移而不经任何处理步骤。
20.用于处理废水的系统，其包括：
具有废水入口的厌氧区，所述厌氧区含有适用于去除废水中的有 机物并形成另外的生物质颗粒的生物质颗粒;
与厌氧区流体连通的曝气区;
污泥转移管线，所述管线将曝气区与厌氧区流体相连;以及
在厌氧区中的出口，所述出口适用于从厌氧区回收颗粒状生物质。
说明书 [支持框选翻译]
用于在废水处理中生产生物质颗粒的方法和系统
相关申请
本申请要求2009年12月30日提交的美国系列号61/291,147的优 先权，通过参考以其全文结合于此。
技术领域
本发明涉及用于处理废水的方法和系统。具体来说，本发明涉及 用于在废水处理中生产生物质颗粒的方法和系统。
背景技术
来自于工业过程或城市污水的废水含有显著量的必须被去除的有 机物。用于处理废水的常规系统已利用有时被称为活性污泥的聚集在 生物质中的微生物来消化有机物。这种系统典型地包括两级——第一 级为含有颗粒状生物质的厌氧区，第二级为含有活性污泥的好氧区。 对于去除大量有机物来说，厌氧区通常是更经济有效的，但往往不能 将有机物浓度降低至超过一定水平，例如约800ppm化学需氧量 (COD)。好氧反应器被用于将有机物浓度降低至更低水平，例如约 100ppm COD。
活性污泥可用于去除有机物，但是随着时间推移，活性污泥中生 物有机体的生长要求将一部分生物有机体从系统中清除出去。好氧废 水处理的不利条件之一是需要除去在好氧区中形成的过量活性污泥， 所述过量活性污泥有时被称为废活性污泥。典型地，废活性污泥在废 弃之前必须通过一种或多种化学、热或机械方法进行处理。被去除的 废活性污泥典型地含有约85%至99%的水，必须通过过滤方法例如带 式压滤机将水与污泥分开。所产生的滤饼可以被焚烧或填埋，或通过 其他方法进行处理。所有这些方法都使过程成本增加并具有环境影响。
一些现有系统已试图通过将废活性污泥转移至厌氧区中来将它除 去。然而，这种现有系统已发现，必须在将废活性污泥进料到厌氧区 之前对废活性污泥进行处理。例如，一些现有技术的系统已利用机械 破坏好氧细胞。这些类型的处理方法使过程成本增加。
在以前的系统中，厌氧过程的不利条件是在厌氧反应器、特别是 那些被构造成使用颗粒状生物质的厌氧反应器中生物质的损失。一种 已知的特别适合的厌氧反应器是升流式厌氧污泥层反应器(UASB)， 所述反应器在升流式构造中利用流化的生物质颗粒。由于来自于厌氧 反应器的流出物流入好氧反应器，现有的USAB反应器已显示出颗粒 存量随时间而损失的趋势。损失的颗粒必须用外源颗粒代替，这使过 程成本增加并具有扰乱系统的风险。此外，现有厌氧反应器的另一个 问题在于它们倾向于随时间而具有重金属的显著积累。
因此，仍需要改进废水处理，特别是改进厌氧和好氧两种反应器 中的生物质供应和去除。
发明内容
本发明解决了现有废水处理系统中的许多问题。本发明减少或消 除了对废活性污泥的高成本的下游操作、处理和从好氧区除去的需要。 本发明还减少或消除了对购买高成本的用于厌氧区的生物质颗粒的需 要。
根据本发明的一个方面，用于处理废水的方法包括首先在厌氧区 中从废水去除有机物并形成生物质颗粒。将来自于厌氧区的废水流出 物转移至曝气区，在曝气区中用氧源和活性污泥处理流出物，以从废 水流出物进一步去除有机物并形成另外的活性污泥。将来自于曝气区 的一部分活性污泥转移至厌氧区。厌氧区中生物质颗粒的生长得率大 于约6.0%。
根据本发明的另一方面，将过量生物质颗粒从厌氧区去除。
根据本发明的又一方面，用于处理废水的系统包括厌氧区、好氧 区、将厌氧区与好氧区流体相连的污泥转移管线、和厌氧区中用于去 除生物质颗粒的出口。厌氧区具有废水入口，并含有适用于去除废水 中的有机物并形成另外的生物质颗粒的生物质颗粒。污泥转移管线将 活性污泥从好氧区转移至厌氧区。
本发明的上述方面说明了那些可以通过本发明来实现的方面，并 且不旨在穷举或限制能够实现的可能优点。因此，从本文的描述可以 明显看出，或者从本发明的实践可以领会到本发明的这些以及其他方 面，所述两方面被具体包含在本文中，或者由于本技术领域的专业人 员可能显而易见的任何变体而得到修改。