申请日2008.11.11
公开(公告)日2011.01.19
IPC分类号B01D61/16; C02F3/02; C02F1/44
摘要
本发明涉及一种废水处理设备，其中机械净化装置整合于生物净化反应容器中，包括这种废水处理设备的澄清设备，以及净化废水的方法。通过将机械净化装置设置在生物净化反应容器的平面图区域之上，降低该设备的面积和空间需求。
翻译权利要求书
1.废水处理设备(17)，包括至少一个生物净化反应容器，至少部分设置在所述生物净化反应容器的平面图区域之上的机械净化装置(20)，和用于将废水通入机械净化装置(20)内的输送装置，其中，机械净化装置(20)在其至少一个分界面内具有筛孔。
2.如权利要求1所述的废水处理设备，其特征在于，机械净化装置(20)完全设置在生物净化反应容器的平面图区域之上。
3.如权利要求1或2所述的废水处理设备，其特征在于，机械净化装置(20)至少部分处于由所述生物净化反应容器的壁划定的空间内。
4.如权利要求1～3之一所述的废水处理设备，其特征在于，机械净化装置(20)至少部分处于所述生物净化反应容器的运行填充高度之下。
5.如权利要求1～4之一所述的废水处理设备，其特征在于，机械净化装置(20)为细筛装置(23)。
6.如权利要求5所述的废水处理设备，其特征在于，细筛装置(23)包括一个或多个滚筒筛(34)。
7.如权利要求7所述的废水处理设备，其特征在于，细筛装置(23)包括一个或多个带状筛(25)。
8.如权利要求5～7之一所述的废水处理设备，其特征在于，细筛装置(23)筛孔的内径至少为0.1mm，优选至少为0.25mm和最高为1mm，优选最高为0.5mm。
9.澄清设备，其特征在于，该澄清设备包括一个或多个如权利要求1～8之一所述的废水处理设备(17)以及连接在所述一个或多个废水处理设备上游或下游的一个或多个机械、生物或者化学废水处理装置。
10.处理废水的方法，其特征在于，废水借助至少部分处于生物净化反应容器平面图区域之上的机械净化装置(20)进行机械净化，并从所述机械净化装置转移到所述生物净化反应容器中并在那里进行生物净化。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述机械净化为细筛。
说明书
废水处理设备和处理废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理设备，其中机械净化装置整合于生物净化反应容器中，以及净化废水的方法。
背景技术
废水既是指通过家庭、商业和工业使用受到污染的水，也是指来自居民区的沉积水。直接将废水引入天然水域会破坏其生态平衡并损害其利用潜力，例如在饮用水获取方面。为将这些破坏和损害保持在低程度上，废水在排放之前应进行净化。
负载有有机物质的地方和工业废水特别是在澄清设备上净化，其中首先对废水进行机械处理并然后对其进行生物处理。
在此，为了机械净化，使废水例如通过格栅设备和沉沙池/集油池以低流速导入大体积的预澄清池(也称为沉淀池)，在该预澄清池内通过悬浮物的沉淀和/或浮选和/或通过化学试剂辅助进行预澄清。也可以在特地构建的池或者渠道内进行取代预澄清池的废水筛滤。提取在预澄清池内或在废水筛滤时产生的由废水内含有的悬浮物组成的初级沉淀物、进一步处理并在为提高其开始时仅约为2～5重量%的固体份而脱水之后最终清除，例如通过堆肥、放置或者焚烧。在经过这些机械净化设备之后，废水进入生物净化装置的反应容器中。
例如在EP 1568662中示出了一种澄清设备，其中在膜生物反应器-活化池上游连接一个过滤装置，其借助筛孔径不足1mm的细筛去除毛发和类似残留物。所述连接在膜生物反应器-活化池上游的过滤装置布置在一个单独的池内，从该池将经过滤的废水输送到膜生物反应器-活化池。必要时，在过滤装置与膜生物反应器-活化池之间还可以设置其他的废水处理阶段，如沉沙池或集油脂分离器。
这类澄清设备具有大的面积和空间需求，因为实施单独的机械和生物净化步骤的有些情况下大体积的装置并排布置。此外，初级沉淀物的低固体份造成其以大体积产生并需要相应延伸的进一步处理装置和脱水装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种废水处理设备以及用于净化废水包括这种废水处理设备的澄清设备，其相对于现有技术具有更小的面积和空间需求。
该目的通过一种废水处理设备得以实现，包括至少一个生物净化反应容器，至少部分设置在所述生物净化反应容器的平面图区域之上的机械净化装置，和用于将废水通入机械净化装置内的输送装置，其中，机械净化装置在其至少一个分界面内具有筛孔。
废水处理设备的生物净化反应容器可以例如是池或反应器。可以是用于实施活性淤泥法的不充气阶段或充气阶段的反应容器。此外，可以是在载体固定的流化床中用于实施好氧活性淤泥法的装置、用于实施厌氧除磷法的装置、用于实施去氮法的装置、或可以是用于实施生物处理的装置的一部分。
废水处理设备机械净化装置可以包括机械净化的一个或多个单独的装置，例如一个或多个滚筒筛或者带状筛。这些装置例如可以并联或者串联。机械净化装置的数量及其连接方式可以视要去除的废水的内容物的类型和量以及废水产生的量而定进行选择。
机械净化装置至少部分布置在生物净化反应容器的平面图区域之上。反应容器的平面图区域是指反应容器在水平面上的垂直投影。对于机械净化装置来说，在这种布置中必定仅占用小于其平面图区域的面积，因为机械净化装置至少部分设置在本来已经被生物净化反应容器占用的面积之内。
机械净化装置设置在反应容器的平面图区域之上的部分越大，节省的面积也就越大。
向生物净化反应容器输送废水的装置可以例如以管道、槽或渠道的形式实现。因为输送装置通入机械净化装置内，所以在废水处理设备运行时，废水在经过机械净化装置并穿过筛孔进入其界面之后才到达生物净化反应容器。相应地，进入生物净化反应容器的只是在通过机械净化装置和/或穿过筛孔时经过机械净化的废水。由此，生物净化必定分解更少的有机污染物，其引起定义为BSB5的生物氧需求或化学氧需求(CSB)，这与未整合机械净化装置的反应容器相比，使得生物净化反应容器可以具有更小的设计布局和更低的面积和空间需求。
机械净化装置也可以完全布置在生物净化反应容器的平面图区域之上。
按照一个具体实施形式，机械净化装置至少部分地处于由生物净化反应容器的壁划定的空间内。
按照另一个具体实施形式，机械净化装置至少部分处于生物净化反应容器的运行填充高度之下。运行填充高度是一种设备技术参数，其表示为了保证具有最高效率的最佳净化，生物净化反应容器在运行时必须填充到怎样的高度。
机械净化装置可以是细筛装置。细筛是指筛孔的内径5mm和以下的筛子。通过细筛实现很大程度上去除废水不溶解的内容物并迅速减少悬浮物含量。
视所要去除的废水的内容物的类型和量而定，可以不同选择筛孔的内径，其中，下限为0.005mm。
优选筛孔的内径为至少0.1mm，优选至少0.25mm，和最高1mm，优选最高0.5mm。采用这种小的内径实现特别大程度上净化废水，并且甚至很大程度上筛出油脂，而同时过滤效率是可以接受的，过滤效率以过滤的废水体积/单位时间的方式测得。
细筛装置可以包括一个或多个滚筒筛或带状筛。在存在多个滚筒筛或者带状筛时，可以视单个滚筒筛或单个带状筛产生的废水量和废水负荷而定向单个、多个或所有滚筒筛或者带状筛输送废水。
依据本发明的废水处理设备还包括用于将在生物净化反应容器中处理的废水从反应容器排出的排出装置，其例如可以是槽、渠道或管。
机械净化装置包括排出由废水不溶解的内容物组成的分离出的筛余物的装置。这种筛余物可以按照不同的方式排出，例如利用打孔输送槽内的螺旋输送器。优选筛余物在排出时脱水，其中，筛余物的固体份得到提高，例如在地方废水的情况下为最高至35重量%。
本发明的另一主题是澄清设备，其特征在于，该澄清设备包括一个或多个如权利要求1～12之一所述的废水处理设备以及连接在所述一个或多个废水处理设备上游或下游的一个或多个机械、生物或者化学废水处理装置。
本发明的废水处理设备可以在重建澄清设备时使用。视所要去除的废水的内容物的类型和量而定，澄清设备包括机械、生物和/或化学废水处理装置的不同组合，它们相应于出现的净化任务进行组织。因此，在本发明的澄清设备中，在本发明的废水处理设备的上游或下游可以连接一个或多个机械、生物或者化学废水处理的装置。在上游连接的是例如机械净化装置，如格栅和沉砂池。在下游连接的是例如生物净化装置，如在载体固定的流化床中的用于实施活性污泥法，例如好氧活性污泥法的不充气阶段或充气阶段的装置，用于实施厌氧除磷法的装置或用于实施生物处理的装置。
包括本发明的废水处理设备的澄清设备的面积和空间需求小于以相同的分解功率完成相同的净化任务的传统澄清设备。在依据本发明的澄清设备中，大多数情况下可以取消用于沉淀或者浮选悬浮物的、占地面积大的预澄清池，因为悬浮物通过依据本发明的废水处理设备中的细筛去除。这相对于传统的澄清设备大大减少了澄清设备本身的面积需求。
如果油脂在本发明的废水处理设备中很大程度上也得到筛除，那么可以放弃设立用于分离出沙和油脂的充气的沉砂池/集油池。代替这种情况，在本发明的澄清设备中设立不充气的沉砂池足够，其在建造和设备技术上可以更加简单地以及更加节省占地和空间地构成，因为充气沉砂池/集油池的大小通过油脂分离的方法技术任务确定。
如果筛余物在从机械净化装置排出时脱水，则可以产生附加的面积节省。排出的筛余物可以如预澄清池的初级沉淀物那样分级。在排出时对分离出的筛余物很大程度上的脱水和提高废水内容物的清除程度影响澄清设备的面积和空间需求，因为厌氧或好氧的沉淀物稳定设备和/或其他清除装置和脱水装置可以具有更小的尺寸。
本发明的废水处理设备也可以在扩建现有的废水处理设备时使用并安装到现有的澄清设备中，以便可以在面积需求保持不变的情况下实现改进的净化功率或者消除现有澄清设备的瓶颈。
如果在本发明的澄清设备中除了本发明的废水处理设备还在其他装置中进行生物废水处理，那么有利的是，本发明的废水处理设备在废水的流动方向上观察设置在其它生物废水处理装置的上游。由此实现，将仅仅已在本发明的废水处理设备中得到处理的废水导入其他生物废水处理装置。这种经处理的废水本身携带很少生物上要分解的物质，且相应地其他生物废水处理装置具有小的尺寸，这降低了澄清设备的面积和空间需求。
本发明的用于处理废水的方法的特征在于，废水借助至少部分处于生物净化反应容器平面图区域之上的机械净化装置进行机械净化，并从该装置转移到生物净化反应容器内并在那里进行生物净化。按照一个优选的具体实施形式，所述机械净化为细筛。
优选生物净化借助好氧活化淤泥法、厌氧除磷法、脱氮法、或生物处理在载体固定的流化床中进行。