申请日2009.01.28
公开(公告)日2011.02.16
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及一种用于对废水进行处理的反应器，用于使废水在一个反应器容积内既进行缺氧/厌氧又进行好氧处理。通过分离器使缺氧/厌氧反应区与好氧反应区隔离，该分离器在两个反应区之间还起到水动力学分离器的作用。所述反应器能使流出水具有较低的悬浮固体含量，并使其比对比反应器产生更少的污泥。所述反应器还比现有技术的反应器具有更高的能效。可以平行设置多个根据本发明的反应器，从而以模块的方式对流入的废水进行处理，并由此有利于对装置进行维护。
权利要求书
1.一种用于对进料水进行生物处理的反应罐(0)，该反应罐(0)包括：
-一个或多个进料水入口(1)，通常将所述进料水入口设置在所述反应罐(0)的下部，
-一个或多个流出液出口(22)，所述流出液出口位于所述反应罐(0)的上部，
-其中，所述反应罐(0)包括一个反应器容积，其中，进料水在下部缺氧/厌氧反应区(31)和上部好氧反应区(32)内进行处理，所述下部缺氧/厌氧反应区(31)和上部好氧反应区(32)被分离结构(4)部分隔离，
-所述上部好氧反应区(32)中设置有曝气的生物膜介质(52)，以形成用于生长和释放生物物质的底物，
-所述分离结构(4)被设置成允许流体从下部厌氧/缺氧反应区(31)向上进入上部好氧反应区(32)，同时能至少部分防止氧气进入所述厌氧/缺氧反应区(31)，
其特征在于：
-所述分离结构(4)还具有通常倾斜的上表面，该通常倾斜的上表面被设置成能引导所述被释放的生物物质从所述上部好氧区(32)到所述下部厌氧/缺氧反应区(31)，以对所述生物物质进行进一步处理并能收集污泥。
2.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，该反应罐(0)包括污泥出口(21)，该污泥出口(21)位于包括所述厌氧/缺氧反应区(31)的所述反应罐(0)的下部。
3.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，所述下部厌氧反应区(31)中含有用于对来自上部好氧反应区(32)的生物物质或生物体进行厌氧/缺氧降解的活性污泥。
4.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，通过气泡扩散器(7)注入空气来向所述曝气的生物膜介质(52)提供氧气，所述气泡扩散器(7)被设置在所述好氧反应区(32)的下方。
5.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，所述生物膜介质(52)被设置成当生物膜介质(52)上的生长周期完成后，所述生物膜介质(52)以基本向下的方向释放所述生物物质。
6.根据权利要求5所述的反应罐(0)，其中，所述生物膜介质(52)被设置成在所述上部好氧反应区(32)内流化的形式。
7.根据权利要求6所述的反应罐(0)，其中，所述生物膜介质(52)被设置成以机械的方式固定，从而持留在所述上部好氧反应区(32)内。
8.根据权利要求4所述的反应罐(0)，其中，所述气泡扩散器(7)被设置成用于释放直径较小的气泡。
9.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，设置有循环管线(8)用于将至少部分来自所述反应罐(0)上部的流出液循环至所述反应器的下部。
10.根据权利要求1所述的反应罐(0)，其中，所述分离结构(4)包括组装的两个或更多的次级分离结构(41)。
11.一种用于对反应罐(0)内的进料水进行生物处理的方法，该方法包括：
-通过一个或多个位于所述反应罐(0)下部的进料水入口(1)接收所述进料水，
-使流出液通过一个或多个位于所述反应罐(0)上部的流出液出口(22)流出，
-在下部缺氧/厌氧反应区(31)和上部好氧反应区(32)内对所述进料水进行处理，所述下部缺氧/厌氧反应区(31)和上部好氧反应区(32)被分离结构(4)部分隔离，
-对提供有生物膜介质(52)的所述上部好氧反应区(32)进行曝气，以形成用于生长和释放生物物质的底物，
-所述分离结构(4)能使来自所述下部厌氧/缺氧反应区(31)的流体向上流入所述上部好氧反应区(32)内，并至少部分地防止氧气进入所述厌氧/缺氧反应区(31)内，
其特征在于：
-所述分离结构(4)的上表面引导从所述上部好氧反应区(32)释放的生物物质进入所述下部厌氧/缺氧反应区(31)内，在该下部厌氧/缺氧反应区(31)内对所述生物物质进行进一步处理。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，该方法允许污泥聚集在所述下部厌氧/缺氧反应区(31)内，并通过污泥出口(21)从所述反应罐(0)的下部排出所述反应罐(0)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述生物处理包括在所述好氧反应区(31)内的硝化处理，以及在所述缺氧/厌氧反应区(32)内的脱氮处理。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述下部厌氧反应区(31)中含有活性污泥。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，该方法包括通过气泡扩散器(7)对所述上部好氧反应区(32)进行曝气。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述气泡扩散器(7)释放具有较小直径的气泡。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述好氧生物膜介质(52)在所述上部好氧反应区(32)内循环。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述缺氧/厌氧反应区内的液体表面上升流速为约0.0005cm/秒至约4cm/秒。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，至少部分所述流出液体流通过循环管线(8)进行循环以在所述反应罐(0)内进行进一步处理。
20.权利要求1所述的反应器在对城市污水流进行处理中的应用。
21.权利要求1所述的反应器在对工业废水流进行处理中的应用。
22.权利要求1所述的反应器在对农业废水流进行处理中的应用。
23.权利要求1所述的反应器在对水产养殖业废水流进行处理中的应用。
说明书
用于处理废水的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种对废水进行处理的方法，其中，使废水在一个通常由两个反应区构成的反应器内进行处理。所述反应器被设置成能够在一个反应器容积内既以缺氧/厌氧的方式又以好氧的方式来对水进行处理。根据本发明，所述反应器特别适用于处理工业废水、生活污水、农业废水或其它的废水。这就必须优选将大部分的悬浮固体从进料水中除去，同时尽可能多地除去来自反应器的被处理的流出液中的全部生物物质。将根据本发明的反应器设计成对来自反应器的被处理的流出液中的悬浮固体进行还原，从而减少对流出液进行后处理操作(如物理/化学沉降)的需要，减少对反应器进行清洗和后处理过程中的用水量，并显著减少后处理所使用的化学药品的量，还便于对反应器进行维护。从环境的角度来看，减少水和化学药品的用量是特别值得关注的。进一步将根据本发明的反应器构造成用于减少过量的好氧污泥的量以及因此减少对污泥进行清理的后处理(如传统的污泥脱水、传统的污泥稳定作用、化学消毒或其它的后处理技术)的需要。鉴于本反应器构思的新颖性和创造性，本发明还能减少对水进行处理所需要的能量。
背景技术
已经广泛地采用生物学反应器或生物反应器来对污染物进行生物降解，如处理系统中的城市污水和工业废水中的可通过生物学进行消耗的有机物和无机物。商业上通常使用两种类型的生物学反应器：i)活性污泥反应器，和ii)生物膜反应器。采用传统活性污泥反应器和生物膜反应器的生物学废水处理系统的传统设计需要污泥或颗粒分离单元，以在将废水排到天然储水池中之前从来自反应器的废水中除去一些悬浮固体。若不需颗粒分离单元，则能降低废水处理系统的资金成本以及例如用电和化学药品使用而产生的运行成本。
对传统的生物学废水处理系统的定期维护也会增加成本，还会使干净的流出液的产量受到损失。此外，废水处理系统中采用的活性污泥和生物膜好氧生物学反应器必须包括针对污泥处理的额外管理，因此使污泥处理系统的成本增加。这就需要对背景技术中的来自好氧生物学反应器的过量污泥进行适当的管理和充分的处理。
流出液中悬浮固体的高浓度、流出液的高粘度以及在传统好氧活性污泥生物学反应器中对过量污泥进行的管理会造成操作上的困难，并产生额外的用于整个废水处理系统和清洁水生产系统的资金成本。
本发明被构造成至少能解决由于进料水处理系统中高悬浮固体量和过量好氧污泥产量造成的一些问题，并因此极大地降低了生物学进料水处理系统的运行和维护成本。
本发明提供了一种新型生物学反应器，该反应器被设计成能控制反应器内的悬浮固体的量，以减少好氧消耗过程中产生的过量好氧污泥的量，并使产生的流出液中的悬浮固体的浓度较低。
一般生物学背景
废水的组成可能因废水产生地的不同而有差别，且还与水质、用途、保护性措施、培养特性(cultural attributes)、工业活动以及当地进行的各种工业处理有关。通过使原废水溢出到接受者(recipient)后造成的一个问题就是由于作为生物生长的限制因子的营养物质(氮、磷和有机物)的引入，而使接受者发生富营养化。原废水排入环境后会造成病原微生物的蔓延以及各种重金属发生富集和储存的风险。用生物学反应器对处理系统内的城市污水和工业废水中的有机物或无机物进行生物降解。
厌氧/缺氧废水处理是一种通常不需要提供空气或氧元素的对废水进行生物学处理的方法。厌氧/缺氧微生物能将废水中的有机化合物进行转化，并产生含有大量甲烷及一些二氧化碳的气体(被称为沼气)。
厌氧/缺氧细菌能在厌氧/缺氧环境下发生脱氮作用。无氧环境下的脱氮过程可以将亚硝酸盐/硝酸盐转化成为即使被排入大气也是无害的氮气。硝酸盐是不希望存在于废水中的物质，它易于渗入地下水并在其中对富营养化过程产生重要的影响。
在排水工程领域(wastewater engineering)中，可以通过用化学方法将其氧化所需氧气的量来测量其中的有机物。所述氧气量称为“化学需氧量(COD)”，大体来说它是表示有机物含量或浓度的度量。COD高的废水可以通过生物降解而被转化为污泥，但除去这些污泥的费用高昂并需要进行后处理。好氧废水处理设备基本上是“废弃污泥制造厂”。由于对废水进行曝气而必须持续地提供氧气，因此为了操作通风装置而耗费大量的能量。
在生物好氧区域内会发生硝化作用。硝化作用是指用氧气将氨通过生物氧化成为亚硝酸盐，然后将该亚硝酸盐氧化成硝酸盐。
本发明所解决的一个主要问题是，降低废水中不期望的成分的量从而防止对排出的流出液造成污染。
背景技术
大量的现有水处理系统已投入使用，并是本领域所公知的。下面将对其中与本发明最相关的进行描述。
德国专利公开DE19758486A1，“以生物学方式将氮从废水中除去的方法及装置(Method and device for biological removal of Nitrogen from wastewater)”描述了一种直立式罐式反应器，该反应器包括位于下部的厌氧反应区和位于上部的好氧反应区。这两个反应区被水平喷嘴板分开，水平喷嘴板的目的是防止污泥从上部的好氧区域移动到下部厌氧区。厌氧反应是在小尺寸颗粒的致密滤材(filter)中进行的，该滤材被填充在所述罐的整个直径内，好氧反应是在大尺寸颗粒的不太致密滤材中进行的，该滤材也被填充在所述罐的整个直径内。废水由底部入口被泵送到下部厌氧区域的过滤器内。所述下部过滤器收集废水颗粒，并允许水与生成的氮气向上进入上部好氧区内的疏孔过滤器中。空气管线将氧气泵入罐中的上部过滤器之下。上部过滤器中发生的好氧过程产生了大量的污泥。为了除去来自下部过滤器和上部过滤器的废物，需要暂停罐内的全部操作，并用上部的干净储水罐沿重力方向对整个系统进行冲刷，并通过底部入口(此时为出口)将罐内水排出。
1989年9月18日公布的日本专利JP 01231994摘要：“污水处理设备(Sewage treating equipment)”也描述了一种能使废水通过下游厌氧反应滤床区域向上流动，然后流经上部的好氧反应区的直立式罐。所谓的隔断墙阻断了下部厌氧反应区内可能形成的诸如氮和二氧化碳的气体，所述隔断墙是由同轴双漏斗形式形成于厌氧滤床上的装置。气体通过气体管线从漏斗装置上部排出罐外。来自下部厌氧反应区的水向上通过漏斗形的隔断墙进入上部好氧滤床反应区内，该好氧滤床反应区由紧挨漏斗形隔断墙上方的氧气管线从下部向该反应区内提供氧气。在好氧区域内，通过粘附在滤床材料内的悬浮物质上的好氧微生物对水进行处理。所述滤床材料必须是可进行清洗或可替换的。位于上部滤床顶部的防止滤床流出网防止悬浮的滤床材料流出。从该上方的上部防止网上收集到纯净水。
1997年9月30日公布的日本专利JP 09253687摘要：“废水的厌氧和好氧处理以及设备(Anaerobic and aerobic treatment and apparatus for waste water)”中也描述了一种直立罐式构造。水被从下部厌氧填充区引导至上层厌氧填充区，并在顶部设置有纯净水的出口。曝气装置形成在上部好氧区和下部厌氧区之间的隔离带。在下部填充床下方设置了搅拌设备。
2000年5月16日公布的美国专利US 6063273，“对废水进行生物纯化的设备(Apparatus for the biological purification of waste water)”中也描述了一种直立罐式构造，该构造具有下部厌氧区、所谓的升流式厌氧污泥床(UASB)-反应器和将下部与上部好氧区分隔开的隔板。允许厌氧流出液向上通过隔板进入好氧反应区内。集气装置设置在厌氧区域上方。在好氧反应器上安装浮选分离器用于从纯净水中分离生物体。该美国专利中描述的在好氧区域中产生的过量生物体将随着多余的水从好氧区底部流出，并通过管线向上至浮选室，其中的气泡将过量生物体碎屑带入浮选室的水表面上。在表面上，生物体碎屑能通过除沫器(skimmer)装置流出，并通过安装在中央的污泥罐主管线排出系统。US 6063273在第一栏第47-50行中特别指出：“鉴于好氧反应器内的流动可能会相当湍急的事实，厌氧生物体不能沉入厌氧反应器内，这会对净化效果产生不利影响”。另外，我们引用了第59-65行内容“隔板尤其确保了厌氧污泥不会以进入好氧反应器而终结，而好氧污泥也不会沉入厌氧反应器内。”所引用的段落显示出这两个反应区被严格地分离开来，且它们之间不会发生物体交换。为了除去净化液体中产生的过量好氧生物体，在好氧反应器的顶部安装浮法分离设备。
挪威专利NO 320361描述了一种经过改良的升流式污泥床反应器，该反应器与上述提及的UASB反应器相比具有更多的特征——在厌氧区下方还具有供氧管线。增加的氧气管线的使用可以促进兼性生物体和好氧生物体的生长，因此能使反应器内的操作在厌氧模式和好氧模式之间交替运行，这可以在一年中气候变化时使用。
上述提到的五种设备都普遍存在一些不足。在下部厌氧区产生的污泥被单独地从罐的上部好氧区内产生的污泥中除去。由于这两个区域是分离的，且好氧区也并不是纯净的，因此需要更多的氧气，也即需要更多的能量。在背景技术中，通常将好氧区内产生的污泥从好氧区的顶部机械式地除去，或者必须经常对用于从纯净水中除去污泥的滤材进行清洗。还存在这样的风险：微生物会在管道中进行生长，而这是人们所不期望的。
在其它因素中，背景技术的缺陷之一就是会产生悬浮固体和其它的化学物质。这些成分可能会引起不期望的富营养化。
背景技术显示，很多用于废水处理的反应器都利用了UASB(升流式厌氧污泥床)-反应器，该反应器包括直立放置的分离的厌氧区和好氧区。UASB反应器的特征在于，具有两个被障碍物而隔开的区域，从而能防止好氧区内的物质向下流入厌氧区中，所述障碍物可以为例如喷嘴板、隔断墙、滤材或组合有多孔板的隔离区。
US 6132602描述了一种处理废水用升流式直立反应器。所述公布内容中描述了进行剧烈搅拌以及随后待处理的生物物质在废水中的分布，由于通过泵入大量空气并使其以气泡形式通过该系统，因此它同时还结合地对废水进行了大规模的氧化作用。在处理区内分布良好的生物物质允许增大生物处理剂和较重的氧化废水之间的接触面积。接下来，处理后的水和生物物质应该从外部流下至主处理器中，因此，生物物质将会沉积并在污泥区中进行厌氧处理，而废水则被再次循环。根据该美国专利的一个主要目的是将生物物质以不会使其发生结块的方式进行分布。US 6132602的一个主要缺陷在于，首先分布良好的生物物质不易于沉积到污泥区内。为了避免结块而使生物物质进行的活性分布将抵制部分悬浮固体的除去。因而这就需要有第二沉积区，从而使设计变得复杂。此外，即使有第二沉积区也将无法充分地除去全部的悬浮物体，因此需要对流出液进行进一步处理。这种设计进一步显示出通过上述系统鼓入大量空气气泡存在的不足，因而耗能巨大。除此以外，US6132602需要在反应器的空间内安装大量盘形元件和管道，因此增加了资本支出并减少了可利用的反应器体积。
WO 9416999涉及一种二级水处理系统，其中，提供了一个单独的反应器并且其中设置有多个反应区。反应器内有三个主区域，其中最下面的区域9为污泥收集区，次下级区域10为缺氧沉积区，其上方为进行混合和曝气的区域11，通过该区域对废水进行泵送，该区域还提供有浮球17，该浮球为具有浮力的塑料球，且这些浮球17上附着有细菌介质。但是，这些具有浮力的球仅能将罐界定成三个区域，其中，仅罐的最顶部的面积为发生反应的区域。好氧区内的水直接向下流动，而厌氧活性污泥不会对废水的处理产生影响。另外，该反应器会根据气流上升的方法而发挥作用，由此能耗巨大。由于对废水进行的剧烈的搅拌，流出液中还会含有大量的悬浮固体。
EP 0428537描述了一种通过活性污泥法用于对废水进行生物纯化的方法，其中，通过将废水交替地引入所述处理区内来使废水与微生物分别在缺氧处理区和好氧处理区中与微生物接触。但是该方法还必须在额外的独立好氧处理区内进行后续处理，然后将水引入澄清池中。因此EP 0428537需要四个独立空间来对水进行处理，其中两个为好氧处理空间。
WO 9111396涉及一种制备所谓的“生物膜载体”及随后用其对废水进行处理的系统和方法。
综述文献，如Rodgers和Zhan的“动介质生物膜反应器(Moving-medium biofilm reactors)”，环境科学与生物技术综述(Reviews in Environmental Science and Biotechnology)2：213-2242003，以及Kalago和Verstraete的“厌氧污泥床(ASB)反应器在国内废水处理中的发展：目的和前景(Development of anaerobic sludge bed(ASB)reactor technologies for domestic wastewater treatment：motives and perspectives)”，世界微生物与生物技术杂志(World journal of Microbiology & Biotechnology)15：523-534，1999，公开了多个不同的对废水进行处理的方法，这些方法或者已投入使用或者待使用。有必要提到生物转盘(Rotating Biological Contactors，RBC)和Rodgers和Zhan所讨论的直立式动生物膜反应器。这两种方法与本发明中讨论的反应器差别很大。作者还对已知的移动床生物膜反应器的方法进行了讨论，其中，通过载体进行使用(如WO 9111396中的讨论)。
Kalago和Verstraete讨论了多种用于对废水进行厌氧处理的方法，但这些方法较少地涉及到对得到的流出液进行好氧后处理。其中讨论的方法均采用了升流式厌氧污泥床反应器(UASB)和建立在同一基础上的腐败物(septic)、膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed，EGSB)、升流式水解污泥床(hydrolysis upflow sludge bed，HUSB)及这些方法的变体。注意到这通常需要好氧系统来对流出液进行后处理以有效地除去营养物和病原体。后处理系统常具有实质性，实例包括兼期塘(facultative lagoon)和氧化池。
Goncalves等人在水科学与技术(Water Science and Technology)，卷38，8-9期，1998年11月20日，189-195页中提出了一种通过结合升流式厌氧污泥床(UASB)反应器和浸没式生物过滤器来对废水进行两步处理的方法。所述浸没式生物过滤器主要是用于对在UASB中进行废水处理后，对流出液进行抛光(polishing)的步骤，且所描述的方法阐述了背景技术系统的复杂性。浸没式生物过滤器并未形成为UASB反应器的一部分，而是需要对污泥进行单独处理，并且在厌氧操作和浸没式生物过滤器之间没有循环。
发明内容
本发明试图克服上述有关减少反应器流出液中过量好氧污泥的量和高固体浓度的问题，以及本发明包括：一种如随附独立权利要求1的装置所限定的用于对污染水进行生物学处理的反应罐。本发明还包括随附方法独立权利要求11所限定的用于对污染进料水流进行处理的方法。本发明还包括如分别在权利要求20、21、22和23中所限定的用于对城市污水、工业废水、农业废水和水产养殖废水进行处理的所述反应罐的使用方法。
一般认为，用于启动生物学反应器的常规方法也可以用于启动根据本发明的反应器，即，在反应区内接种或者通过使废水以设定的运行条件进入反应罐来进行调节。已经存在于废水中的厌氧/缺氧微生物将在下部厌氧/缺氧区内生长，而废水中的好氧微生物将存在于好氧区内。随着厌氧/缺氧操作和好氧操作的建立并进行物质交换，缓慢地将废水通入到该系统中，该方法的整体效果是品质良好的流出液从好氧区流出，而过量的好氧污泥在厌氧/缺氧区内被收集，污泥废物将从该处被清除掉。
本发明的优势及对存在于现有技术中的一些问题的解决方法
本发明的第一个优势在于，主要通过在一个反应器容积内既在缺氧/厌氧条件进行水处理，又在好氧条件下进行水处理。进料水和流出液中的大部分悬浮固体将通过生物学和水动力学的方式被除去。在本发明中，上部好氧区内产生的生物物质能暴露于下部的厌氧/缺氧区，从而减少了产生的好氧污泥质量的总量，这相悖于背景技术中的装置，在背景技术中，要防止好氧区内产生的有机物落入缺氧/厌氧区内。在本发明中，好氧允许产生于上部好氧区的生物物质暴露于下部的厌氧/缺氧区，因此减少了所产生的总污泥质量。大量的生长于好氧区内的生物体被向下引导至厌氧/缺氧区内进行再操作，最终产生污泥废物。
本发明的第二个优势在于，本发明能更有效地降解进料水中的有机化合物，结果能减少产生的污泥废物的量并由此减少了对环境的污染。这将在反应器内造成较少的堵塞问题，并因此减少了对污泥处理进行的后处理(如传统的污泥脱水、传统的污泥稳定作用、化学消毒或其它的后处理技术)的需要。
本发明的优于背景技术的第三个优势在于，最终的污泥的除去步骤发生在厌氧/缺氧区，这解决了需要从上部好氧区除去污泥的问题。
本发明的第四个优势在于，主要减少了无机化学物和有机化学物，以及废水中的固体颗粒，降低了使接受者发生富氧化的风险。
本发明的第五个优势在于增加了污泥在厌氧/缺氧反应区内的停留时间，并因此可以有更多的时间用来使淤泥进行重力压缩和稳定化，因此减少了得到的污泥的体积。
本发明的第六个优势在于减少了对氧的需求，从而减少了用于将空气泵送为泡沫分散剂从而在好氧区下方释放氧气气泡所需的能耗。
本发明的第七个优势在于实现了改善水质的同时使用了较少的能量。
本发明的第八个优势在于，当分离结构引导于好氧区内产生的生物体颗粒向下落入厌氧/缺氧区时，同一分离结构引导水从厌氧/缺氧区向上流入好氧区内，并防止氧气扩散到厌氧/缺氧区内。
本发明的第九个优势在于，鉴于流出液的良好品质与低悬浮固体浓度有关，因此能根据流出液的目标用途而极大地减少对后处理的需要。由于减少了对用于后处理操作中的化学药物的需要，使得后处理操作的资金成本也降低了。
本发明的第十个优势在于，即使生物体在上部好氧反应区内产生，该生物体也可以在重力作用下被运输至下部厌氧/缺氧反应区内，从而能在厌氧/缺氧区内主要用于对过量好氧生物体的降解并产生污泥废物。可以通过定期或连续地将污泥从下部厌氧/缺氧区内除去来控制生物体与污泥在下部反应区内的停留时间，且有利于有足够的时间使污泥压缩和稳定化。这将产生较少的污泥废物体积，并由于减少了进行后处理的需要，以及由于减轻了污泥废物的质量从而减少了对污泥废物进行运输的要求，从而减少了后处理的成本。
本发明还具有的优势是，与背景技术(需要用于在上部好氧区产生污泥的污泥出口)不同的是，本发明不需要从好氧区除去污泥的出口。
本发明的反应器被构造成在一个反应器容积内同时对水进行厌氧/缺氧和有氧处理。背景技术描述的对依次进入处理区内的废水进行生物净化的单向流动法与本发明的区别在于，本发明的反应器在一个容器内进行整合操作，并且其中，好氧区内的生物体被引导至厌氧/缺氧区内，以通过有利的自驱动水动力学循环装置进行进一步的处理。
根据现有技术对废水进行的好氧处理可能是个耗能过程，其中形成了大量的好氧污泥。厌氧/缺氧污泥处理可能需要较少的能量。通过在同一个反应器容积内结合这两种好氧和厌氧/缺氧系统，并利用重力使被选择的组分在选择的方向上进行运输，人们可以在获得环境上优势的同时减少各系统的不足。