申请日2011.03.18
公开(公告)日2012.12.19
IPC分类号C02F3/22; C02F3/12
摘要
废水处理的方法和在间歇式反应器中应用该方法的装置，其中活性污泥与处理过的水分离之后，处理过的水由滗水器从该反应器中水的次表层被抽出。被转移出去的水通过该滗水器被输送到气力提升泵的分离槽，该分离槽以不漏水的方式与该反应器的内部分离。该处理过的水由气力提升泵从气力提升泵的分离槽被抽出到出口，它的入口位于相应气力提升泵的输送量所在的平面。该滗水器浸没的入口部分垂直地与反应器中波动的水位一起移动。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.在间歇式反应器中带有悬浮活性污泥的废水处理方法，其中废水处理装置的反应器中的废 水由活性污泥处理，接着在沉降阶段中活性污泥通过沉降在反应器底部与该处理的水分离， 该处理过的水从该废水处理装置中被转移出，其特征在于，来自反应器中次表面水层处理 过的水被吸入到该气力提升泵的分离槽，该分离槽以不漏水的方式与反应器内部分离，由 此，来自该气力提升泵的分离槽处理过的水由气力提升泵抽出到该反应器的出口，其入口 位于相应所需要的气力提升泵的输送的深处。
2.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，在来自反应器处理过的水转移之前气 力提升泵的水槽中水位升高到高于反应器中水位的水位。
3.具有一间歇式反应器的废水处理装置由带有废水流入的反应器(4)的水槽，曝气池(16) 和用于抽出处理过的水的气力提升泵(1)组成，其特征在于，气力提升泵(1)位于该气 力提升泵(1)的水槽(3)中，该水槽以不漏水的方式与该反应器(4)的内部分离，同时， 为了将处理过的水的次表层吸入且将处理过的水输送到水槽(3)，该气力提升泵(1)的 水槽(3)与滗水器(2)连接，同时该滗水器(2)由进口管(9)、浮动部件(7)、处理 过的水的溢流管(8)和运输管(5)组成，其中，浸没在反应器(4)中的水位14下带有 流入口的进口管(9)与该处理过的水的溢流管(8)连接，由水位(14)以上的浮动部件 (7)保持，接着与运输管(5)连接，运输管(5)的下端通过一活动连接(6)与水槽(3) 的内部连接。
4.根据权利要求3所述的具有间歇式反应器的废水处理装置，其特征在于，该气力提升泵(1) 的水槽(3)位于反应器(4)中。
5.根据权利要求3所述的具有间歇式反应器的废水处理装置，其特征在于，该气力提升泵(1) 的水槽(3)位于反应器(4)外面。
6.根据权利要求5所述的具有间歇式反应器的废水处理装置，其特征在于，滗水器(2)通过 该装处理过的水的水槽(26)和连接管(25)被连接到该气力提升泵(1)的水槽(3)。
说明书 [支持框选翻译]
废水处理的方法和在间歇式反应器中用于实现该方法的装置
技术领域
本发明涉及在非连续流动反应器即SBR(间歇式反应器或序批式反应器)(Sequencing Beach Reactor)中的废水处理。因此，本发明涉及主要在小规模和国内废水处理厂中使用活性 污泥悬浮的生物废水处理方法。
背景技术
间歇式反应器(SBRs)中的废水处理的特征是在几个阶段分隔处理，在填充的第一阶段中， 反应器中的水从低水位上升到高水位。在反应器被填充到高水位即操作(工作)水位之后，与 曝气及废水和含有多种微生物混合物的活性污泥混合相关的主要处理方法开始运行。该处理方 法也可以在反应器的填充中开始。在用于废水处理需要的时间之后，接着是进行沉降阶段，比 水重活性污泥沉降到水槽的较低部分。经过足够长时间之后，该时间取决于污泥质量、沉降速 度及水槽的几何形状和尺寸，处理过的水的滗析阶段(decanting phase)进行，此时液体水位从 操作水位降低到低水位。
为了防止流入的废水干扰污泥沉降或未经过处理被抽到出口，这些废水处理厂(装置)在 入口配备一调压水槽，在污泥沉降和处理过的水滗析过程中，废水被收集。另一个可供选择的 方法是，废水处理厂具有多个间歇式反应器，这些间歇式反应器在它们的工作过程中交替工作， 以致总有间歇式反应器能接收流入的废水。另一个可供选择的方法是，由一间歇式反应器组成 的废水处理厂，废水连续地流入该间歇式反应器。在这种情况下，废水被直接导入到反应器的 底部，水槽必须足够深，水槽的入口位于水槽的对(反)面而不是在处理过的水的流出(方向)。 这些措施消除原料和自废水处理装置流出的处理过的水混合的危险。在这种情况下，在高于设 定的高水位的沉降阶段中，反应器被填充，通过在反应器滗析阶段中滗析流入的一定量的废水， 反应器滗析阶段延长。
从以上事实可以明显地看出，在污泥沉降和反应器滗析中，主要处理过程并不运行。因此， 将这些时间减小到最小对于整个工厂的运行有优势。通过高效率的滗析系统以及收集在水位以 下附近处理过的水，而这些水未被正在沉降的污泥的颗粒物污染，得以实现。
在较小的间歇式反应器中，使用气力提升泵(air lift pump)用于处理过的水的滗析有优势。 考虑到在大多数情况下压缩空气在废水处理装置中可得到，该方法具有成本效益且在设计和构 造方面比使用如电泵更有优势。然而，由气力提升泵泵出水的问题是气力提升泵上的小型液力 输送的小部分浸没在将要被抽出的液体中。目前气力提升泵直接位于被抽出的水中，正由于气 力提升泵所需要的液力输送，气力提升泵泵的入口在反应器水平面以下必须足够深，一个长的 时间滞后发生在沉降阶段，直至沉降之后的污泥与处理过的水的界面在气力提升泵的入口下面 降低足够深，为了防止在处理过的水抽出的过程中污泥被吸入。
另一个选择是气力提升泵的设计，其中压缩空气仅仅在底部附近进入，压缩空气产生足够 压力用于气力提升泵的工作。通过位于高于沉降之后估计的污泥层的所在面的入口处理过的水 被输送到气力提升泵泵。尽管这种方法保证气力提升泵的适当输送，但该方法需要持久地沉降 直至污泥层安全地沉降到气力提升泵的入口以下的深处。该方法另一个明显的缺点是在活化过 程中污泥进入气力提升泵的入口的事实，当活性污泥与废水混合时，这会导致流出的处理过的 水质量更差。
发明内容
根据本发明，以上提及的缺点可以通过废水处理方法以及在间歇式反应器中实现的装置来 克服，其中废水处理厂的反应器中的废水暴露于活性污泥，接着在沉降阶段通过沉降在反应器 的底部附近活性污泥与处理过的水分离，处理过的水从废水处理厂中被转移出去。本发明的基 础包括处理过的水的次表层通过滗水器从废水处理装置转移到气力提升泵的分离槽，该分离槽 以不漏水的方式与反应器内部分离。来自气力提升泵的分离槽处理过的水通过气力提升泵被泵 入出口，该气力提升泵的入口位于相应的气力提升泵所需要的液力输送量的浸没深处。滗水器 的被浸没的入口末端与反应器中变化的水位一起垂直地移动。
在处理过的水从反应器中被转移出去之前，气力提升泵的槽中的水位上升至高于反应器中 水位的平面。
在从反应器中转移处理过的水的过程中，气力提升泵的槽中的水位被维持在低于反应器中 的水位，至少在反应器中的水位以上的滗水器溢流高度。
通过降低气力提升泵槽中的水位，来自次表层的水在滗水器的溢流上方被吸入气力提升泵 的槽。由流过滗水器的水引起的液力损失，气力提升泵的液力输送减少。总体上液力损失表现 为水头(扬程)损失，水头损失是反应器中的水位和气力提升泵的槽中的水位之差。该水头损 失是在反应器中水位以上的滗水器中溢流高度和由流过滗水器中的水的水头损失的总数。它应 用于压头损失，该压头损失由于流动增加是随着流动增加(升/秒，升/分)和滗水器减少的管 径的。如果水头损失达到的高度与滗水器和气力提升泵的槽的活动连接浸没的深度相等，即气 力提升泵的槽中的水位下降到低于该连接，滗水器被充满空气及中断工作。
根据本发明具有一间歇式反应器的废水处理装置(厂)由带有废水入口的反应器水槽，曝 气池(aerator)和用于处理过的水抽出的气力提升泵。该气力提升泵位于一分离槽，以不漏水 的方式与反应器内部分离。该抽出的水通过滗水器从反应器中被抽到气力提升泵的槽，该滗水 器由配备有浮动部件的上面流入部分的进口管，溢流管和进口管组成。进口管的下端被灵活地 与气力提升泵的槽连接。该溢流管由反应器中水位以上的浮动部件保持。为了避免在处理过的 水滗析过程中由浮动的不纯物污染，进口管的入口被浸没在该反应器中的水位以下。由于当它 应用于气力提升泵时，气力提升泵被浸没越多，输送量越高，所以该入口的位置通常被选择在 气力提升泵的槽的下面部分，无论该槽位于该反应器的内部或外面。根据所需要的气力提升泵 的输送量，气力提升泵入口的深度被选择。
基于本发明，该技术方案的优点主要在于这样的事实，当操作废水处理厂时，当主要废水 处理本身没有被执行时，闲置时间，即污泥沉降和从装置中转移出处理过的水的时间，明显被 缩短。通过设置气力提升泵入口的深度，转移出处理过的水的速度可根据需要被设置。而且， 污泥进入流出的水的危险也被减小。考虑到这样的事实，压缩空气源是大多数间歇式反应器的 必要部件，与其它抽出的方法相比，在设计和高度地成本效益方面用于保证需要的泵出量的气 力提升泵的使用是容易的。从次表层转移出的处理过的水将阻止浮动的不纯物(杂物)的污染。