申请日2005.01.19
公开(公告)日2007.09.19
IPC分类号C02F11/12; C02F1/00; C02F3/12
摘要
本发明提出了能够使生物污泥得到处理的设备(6),该生物污泥中占绝大多数数量的内含物为粪便物,所述设备具有粪便物回收站(1),用于分离污泥和滤出液。用于滤清污水的膜单元设有一膜模块(106)和一冲洗室(105),该冲洗室位于所述膜模块下面,所述冲洗室设有一进气连接,利用该进气连接,清洗空气可以注入膜模块(106)。膜模块(106)同时配备了污水进水口和分别用于污泥和渗透液的排出连接。一滤网(108、110)位于所述冲洗室(105)和膜模块(106)之间,以便使清洗空气平均分布在整个膜模块上(106)和/或分布在污水进水装置处,所述滤网用于保留较大的残留颗粒。另外,本发明还涉及一种利用膜单元(103)对污水进行滤清的设备,以及一种使该设备运行的方法,藉此,对应于水池中的水位,对渗透液泵(123)的运行进行控制,与此同时渗透液泵(123)相应地在开或关之间转换,并按照渗透液流量的不同输出量进行运行和/或可以启动一个附加渗透液泵。
权利要求书
1.用于处理含有污泥的粪便物的设备,该设备与粪便物回收站(1) 配套,其特征在于,所述设备属于污泥和滤出液分离设备(6)的领域。
2.根据前述权利要求的设备,其特征在于,为所述设备(6)提供了 水池(7、10),用于滤出液和脱水污泥的回收。
3.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,在过滤池(10) 之后,放置一生物污水净化系统。
4.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,所述生物污 水处理净化系统具有曝气池(11)和第二级滤清池(12)。
5.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,所述第二级 滤清池(12)设有与综合主干线管道连接的出水接头。
6.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,为了输送浓 缩污泥(14),在第二级滤清池(12)和曝气池(11)之间安置一接头, 该接头作为所述第二级滤清池(12)的排出口,以及曝气池(11)的进 水口。
7.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,在第二级滤 清池(12)中,安置了滤除残留污泥的系统(15)。
8.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,在第二级滤 清池(12)中放置漂浮在污水上的控制装置(16)。
9.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,与第二级滤 清池(12)相对应,在至主干线管道的出口前安装污水过滤器(13)。
10.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,分别在第二 级滤清池(12)、污水过滤器(13)、以及粪便物回收站(1)或粪便物 储存池(5)之间建立联结管,用于将从第二级滤清池(12)出来的二级 污泥(14),以及从污水过滤器(13)出来的污泥(14)输送进粪便回 收站(1)或粪便储存池(5)。
11.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,所述设备(6) 是用于分离污泥(8)和滤出液(9)的螺杆压力机。
12.根据前述一项或多项权利要求的设备,其特征在于,在粪便物回 收站(1)安置一设备(2),所述设备用于从未经处理固态物中分离出 含有污泥的粪便。
13.一用于滤清污水的膜单元,它包括一膜模块(106)和一冲洗室 (105)所述冲洗室位于所述膜模块(106)的下面,并配备了空气接头, 利用此接头可以将清洗空气充入膜模块(106),其中膜模块(106)设 有污水输入装置和渗透液出口,其特征在于,在所述冲洗室(105)和膜 模块(106)之间放置滤网(108、110),用于将清洗空气分配到整个膜 模块(106)上,和/或用于在污水输入膜模块(106)时保留污水中的较 大残留固体颗粒。
14.根据前述权利要求的膜单元,其特征在于,所述滤网(108、110) 由穿孔金属板件、网孔和/或分离滤器组成。
15.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,用于污水流入 的滤网(110)放在用于空气流入的滤网(108)上面。
16.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,用于污水送入 的滤网(110)基本上呈垂直放置。
17.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,用于空气送入 的滤网(110)基本上呈水平放置。
18.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,对于膜单元 (103)而言,提供一个单独的微细多孔渗水的曝气器(111),用于向 污水中的细菌供氧。
19.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述曝气器 (111)在空气软管上设有开孔,以使污水产生细微多孔渗透的曝气。
20.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述曝气器 (111)的位置对应于膜单元(103),从各个方向都可进行改变。
21.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述冲洗室 (105)设有滤除污泥的开孔(114)。
22.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述膜单元 (103)放置在承载框架(117)上。
23.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述承载装置 (117)设计成允许其悬挂或建立在水池内尤其污水池内。
24.根据前述权利要求之一项的膜单元,其特征在于,所述承载装置 (117)设有提升调节水池中的膜单元(103)的装置,尤其该水池设在 地平面上。
25.根据权利要求13至24之一项的污水滤清设备,它包括一膜单元 (103)和一渗透液泵(123),该泵与膜单元(103)的渗透液管道(109) 相连,所述设备还包括一设备控制器,其特征在于,所述设备具有至少一 个带有污水进口的水池,在所述水池中提供液位控制器;
所述设备控制器(130)同渗透液泵(123)和液位控制器保持通讯联 系,通过转换同样的开启/关闭模式,或者根据变化着的输送流量和/或启 动附加泵,相对于所述水池中的水位对渗透液泵(123)进行控制。
26.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述设备只有一 个水池,尤其一个设在地平面上的水池,该水池用于贮存未经处理的固体 物和污水。
27.根据前述权利要求的设备,其特征在于,所述水池为多级水池 (101),尤其最终池是活化池。
28.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,在渗透液管道 (109)上提供流量计(125),且所述流量计与设备控制器(130)保持 通讯联系。
29.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,在渗透液管道 (109)上放置一过滤器(122)。
30.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述渗透液泵 (123)是自吸泵(123)。
31.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述鼓风机(120、 121)与膜模块(106)的冲洗室(105)上进气接头相连,和/或与曝气器 (111)相连。
32.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述液位控制器 是一浮标(104)。
33.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,为了增加渗透液 泵(123)的容量,从所述泵开始提供附加排水输出管道(127)。
34.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述附加输出管 道(127)装有一可控排水阀(128)。
35.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,在输出管道(124、 127)上分别提供节流阀。
36.根据前述权利要求之一项的设备,其特征在于,所述控制系统 (130)可以发出干扰信号。
37.根据权利要求25至36之一项或多项的一种用于运行所述设备的 方法,籍此,在单个水池或尤其在现有水池的情况下,最终池被设计成用 作活化池,其中安装膜模块(106),并且通过供氧和投入微生物,对最 终池中所含的污水进行生物净化,生物(活性)污泥和已净化污水的混合 物通过膜模块(106)中的超滤膜进行物理分离,滤清水通过渗透液泵(123) 抽吸而去除,其特征在于,对渗透液泵(123)运行的控制是相对于所述 水池中的水位而言,由此,渗透液泵(123)转换至开/关档位,根据不同 的输送流量运转和/或启动附加泵。
38.根据前述权利要求的方法,其特征在于,可以对多个水位进行测 定。
39.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,一直到第一较深 水位才关闭渗透液泵(123)。
40.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,在第一较深水位 和第二较高水位之间,渗透液泵以正常输送流量运行。
41.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,在第二水位之上, 渗透液泵(123)以增强容量的方式运行。
42.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,在第二水位之上, 打开由渗透液泵(123)出来的附加排水管。
43.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,所输送渗透液的 数量根据水位进行无级控制。
44.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,所述水池的曝气 器(111)根据水位而运行。
45.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,所述曝气器(111) 运行时出现停顿。
46.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,清洗空气根据水 位进行运行。
47.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,所述设备的功能 通过流量计(125)进行管理。
48.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,当所述设备受到 干扰时,启动故障信号发送设备(131)。
49.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,当所述设备受到 干扰时,启动自校正修复系统。
50.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,启动自校正修复 系统的一个清洗程序。
51.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,所述清洗程序、 渗透液泵(123)、和/或曝气器、和/或清洗空气进行间歇式运行。
52.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,当所述设备受到 干扰时,渗透液泵(123)和/或曝气器和/或清洗空气至少在运行时临时 停止。
53.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,通过压力、氧气 量、净化度、和/或渗透液混浊度的测量读数,测定设备的功能。
54.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,为了测定混浊度, 使用一窥镜。
55.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,为了测定混浊度, 使用光度计。
56.根据前述权利要求之一项的方法,其特征在于,利用CSB试验, 也就是化学缺氧测定,可以实现渗透液清澈度的测量。
说明书
用于处理含有污泥的粪便物的设备和方法以及膜单元
技术领域
本发明涉及用于处理含有污泥的粪便物的设备,该设备与粪便物回收 站配套。该设备包括一膜模块和一位于所述膜模块下面的冲洗室。该冲洗 室装有空气连接口,由此可将清洗空气吹到膜模块的过滤器膜,该过滤器 膜垂直呈一条线(在下文中称之为“过滤器盘”)。因此,膜模块设有污 水进水管道和污泥与渗透液的输出管道。另外,本发明包括通过设备所拥 有的膜模块及其相应的总体控制,对污水进行滤清,并且描述了设备进行 运行的方法。
背景技术
全世界的环境保护和健康呵护的紧迫问题之一是污水的回收与处理。 极其重要的是,向人类提供没有任何问题的净化过的可饮用水的能力。然 而,由于经济的缘故,不是所有的家庭都能够与中央处理系统相连,因此 这类居所的污水必须由当地的或组合水池进行回收,这类水池为粪便物所 含物质而设计。污水的滤清通过固体在水池中沉淀达到目的。从这些粪便 物和污泥水池中流出的污水经简单的、开放式流水槽引入回收池。通过这 种方式,可成功地防止高浓度的危险物质在江河、湖泊和海洋中积聚。与 此同时非常频繁地出现一种与活性污泥(生物污泥)相对应的生物污水净 化。随后通过沉淀或过滤完成从水中分离出活性污泥。经过超滤系统去除 杂质的污水渗透液可用于更多的使用场合。从中回收的含有污泥的粪便物 必须定期从相关的沉淀池中清除并接受强化的净化。就这种净化系统而 言,设计用于粪便物所含物质的许多中央处理厂需要提供这种系统。
用于污水过滤的膜模块的一种实施例,已经由专利申请EP 1016449 A2公开。该专利申请中描述的膜模块设有过滤袋,该过滤袋以这样一种 方式进行放置,以便它们一个挨一个竖立在承载装置上。该专利申请中出 现了过滤液回收池,在该回收池上面建立一带有狭槽特征的顶盘,该狭槽 在横向上流向所述过滤袋,以允许渗透液通过,狭槽将渗透液引向回收设 施和输出设施。这一类型的过滤器设计可用于超过滤,它用于从流过的污 水中滤除微生物和固体。这种设备的缺点是,在受到污水污染的情况下, 过滤器很快就满负荷,由此减弱了预定功能。由于这个原因,该膜模块要 求一个相对数量多的维修时间。
发明内容
本发明的目的是,首先创造出用于处理含有污泥的粪便物的设备,该 设备对处理物进行净化,并逐步使粪便物中的污泥对环境的影响程度最大 可能地没有污染。第二,使膜模块适用于污水滤清,并由此使得维修时间 最少,该维修时间对维持膜模块是必需的。
本发明目的的基本要素将通过独立权利要求的特征得以实现。
按照本发明的用于处理含有污泥的粪便物的设备,它具有一粪便物回 收站和一分离污泥和滤出液的设备。该设备分别包括用于回收脱水污泥的 储存缓冲池和用于回收滤出液的储存缓冲池。在所述用于滤出液的缓冲池 之后,提供了与其相连的曝气池和第二级滤清池。在曝气池中的滤出液经 生物处理,并因此将危险性评价降至尽可能最低程度。依靠生物处理阶段 的去除杂质,CBS值(含氧量)下降至可排入集水管路所要求的数值。同 样地,滤出液可以进行超滤步骤,其后传送至可持续使用的场合,即作为 工业生水。由所述可持续使用场合所消耗的数量将大大减少对可饮用家庭 用水的需求。
用于处理含有污泥的粪便物的设备,其具有优势的设计在从属权利要 求中进行描述。
根据本发明的用于滤清污水的膜单元,它设有一膜模块和一带充气的 冲洗室,该冲洗室位于膜模块的下面,利用该冲洗室使膜模块的表面没有 积聚的颗位和污泥。这样,利用空气的喷射气流使膜模块的过滤盘保持畅 通,并同时导致沿着过滤盘流过的污水产生湍流。所述湍流有助于防止污 染物和污泥颗粒粘附在过滤盘上。通过这种方式,过滤器为其中流过的渗 透液保持自由流动状态。由于这项任务,膜模块具有污水进水的输入装置, 以及去除污泥和渗透液的装置。这样,污水在膜模块中被分离成污泥部分 和渗透液部分。由膜模块分离的渗透液经输出管道而去除,而由膜模块分 离的污泥则通过分离去除装置导出。所去除的污泥随后可在用于处理含有 污泥的粪便物的装置中进行处理。
按照本发明,在冲洗室和膜模块之间提供了一滤网,其用于空气的分 流。空气以这样一种方式,经滤网分配在整个膜模块上,这样,膜模块的 去除杂质的动作本身就延伸至整个隔膜表面。其结果是,膜模块在持续一 段时间内维持全部功能,其中过滤盘不会因污泥而受到阻塞。如果在膜模 块中配备另一个滤网作为附加的或可供选择的话,那么在那里会保留更多 的残留物质,由此实现减少过滤盘上的污染物。通过在污水进水处再布置 一个用于空气分流的滤网,污水沿着过滤盘将产生湍流,这样就防止了污 染物颗粒的滞留。
按照本发明,多孔金属带已证实其作为滤网所具备的特别优势。多孔 金属带,尤其是由不锈钢组成的,其易于制作并且能够使空气以及引入的 污水产生令人满意的湍流。作为可供选择的方法,同时具有可能的是,在 冲洗室和膜模块之间放置一网丝或分离滤网,以及在污水进口处安装相同 的滤网。所述滤网结构能使空气和水产生有利的流动,对于过滤盘可以获 得去除杂质的效果。
如果将污水进水的滤网放置在进气口的滤网上面的话,所述流动将得 到特别有利的加强。这样,所获得的流动将增强污水的进水,并使穿过过 滤盘的污水连续流得到加强,并且帮助渗透液通过所述过滤盘。
如果污水进水的滤网基本上呈垂直放置,而进气口的滤网却与之相反 呈有点水平放置的话,那么尤其得到充分加强的,首先是空气的分流作用, 其次是污水进水的湍流。
具有优势的是,所述膜单元是污水中细菌氧处理的曝气器。依靠这个 曝气器,膜单元可以放置在活性污泥池中,并用作污水处理的一个整体装 置。如果条件允许的话,将所述自运行的膜单元放进地平面的滤清池中, 该滤清池回收污水。它可以安装在一个现有的或新建池中,或安装在高位 水池中。至于安装在传统的多级水池中同样是可以的,安装在单个水池中 也是相同情况,这种水池配备了膜单元,该膜单元被转移到活性污泥池中。
如果曝气器在风管中拥有开孔的话,则污水充满了细小的气泡。在这 种情况下,所述曝气器容易制作,例如当其结构柔软时,它能够使自身适 应相同的容器的形状,也就是说,在污水池或水池中安装所述的膜单元。
如果所述曝气器不是柔软的,曝气器相对于膜单元的位置直接可调的 话,该曝气器则具有优势。尤其推荐摇摆的或加长的曝气器,以便它可以 有利地与膜单元排成一行,在污水池或污水储水池的局部区域内发挥作 用。
具有优势的是,在冲洗室中提供了开孔,以便允许滤除污泥。按照本 发明,放置在膜模块和冲洗室之间的滤网,允许污泥从中通过,这种污泥 可能在冲洗室中积聚。由于这个原因,所述开孔的提供,可使污泥通过该 开孔重新流回到污水中。具有优势的是,所述开孔位于冲洗室下端,因此 无须增加任何附加装置,便可以从冲洗室中去除污泥。一般来说,清洗时 进行充气,可充分地使污泥加速从所述开孔通过。
如果膜单元固定在一个承载结构上,那么膜单元可以放在下沉式污水 池中,基本上没有必要重复挖掘,在高位水池中也不必重复挖掘。膜单元 基本上完全可以在工厂阶段就预装在承载结构上,然后安装到现有的水池 中。特别具有优势的是,如果承载结构的设计允许通过悬浮或单独插入的 方式安装在水池中的话,尤其是安装在地平面污水池中。在这种情况中, 相对于污水池而言,承载结构固定膜单元达到最佳状况。特别是无须固定 在污水池或储水池的墙壁上,便可简单地将带有膜单元的承载结构插进污 水池或水池中。
为了允许膜单元可以安装在不同储水池或水池中,如果承载结构配备 了调节膜单元高度的装置的话,它是具有优势的。由于高度可调节,在竖 立的情况下,不管是通过悬挂还是通过插入带有膜单元的承载结构,膜单 元的位置都可以达到最佳状态。
根据本发明的用于污水滤清的设备,它具有一膜单元,该膜单元从污 水进水中生产出清晰的渗透液,对其中残留在污水中的固态物质进行滤 除。渗透液泵连接到膜单元的渗透液管道。该泵经渗透液管道从膜单元中 滤除渗透液,并通过输出管道将其泵送至以后使用的场合,即家庭可用水。 显然,已净化的污水也可加进地下蓄水层使其得到加强。另外,本发明的 用于污水滤清的设备还具有一控制系统,尤其该系统可调节泵的运行。按 照本发明,该设备至少具有一个用于污水进水的水池。在该水池中放置一 水位控制器。该设备的控制与渗透液泵和所述水位控制器之间互相关联。 渗透液泵根据水池中的水位状况进行控制,由此在对不同量的污水进行处 理时,渗透液泵通过开启或关闭转换而对控制作出反应。同样可能的是, 如果存在另一个渗透液泵的话,所述控制也可启动该渗透液泵。通过控制 水池中的渗透液泵,该水池通常为下沉式污水池,确保膜单元不会干运转, 由此膜单元中的过滤器不会受损。除此之外,对于不同量的渗透液可通过 调节现有的泵进行控制,以防止污水出现溢流。另外,或可选地,如果所 述液位计指示污水池已经注满至过剩程度,则可启动二级渗透液泵。附加 泵的作用是防止污水池出现溢流。
整个设备的控制与液位控制互相关联,并且根据来自水池的不同数量 的渗透液,对其输出进行调节。这种控制同时也可启动附加的渗透液泵, 从而将渗透液输出至系统后面的组成部分。这种控制是独立运行的,且所 需的维护照料非常少。然而,本发明设备的基本优势不单单取决于所控制 的渗透液泵开/关转换,该渗透液泵用于过程的调节。相等的或更多的优势 在于通过所述渗透液泵对流量进行调节,或对分流至附加渗透液泵的流量 进行调节,该附加泵的目的是维持污水池所要求的液位。通过上述装置, 膜模块在故障防护状态下运行,其结果是,所需维护照料更少。
本发明设备的另一特别优势在于,液体的流量可以调节至最小的流 量,但仍是所需的流量。膜模块可以再一次受到保护。膜模块的过滤盘未 必不受到不同程度的高压影响,以便迫使污水的最终渗透液与污泥分离, 并经过过滤器芯。由此,设备在令人满意的功能级别上运行的能力,将持 续非常长的一段时间。
作为特别具有优势的且至今未经验证的是,设备仅具有一个水池,特 别作为大尺寸固体和污水的污水池。本发明的设备同时可在单个水池中具 有优势地运行。在生物处理阶段的污水净化前并不需要多级水池,它们的 建立通常是为了对污泥粗加工。但是,本发明的设备也可安排在多级水池 中运行。
具有优势地对活性污泥进行处理,它涉及到一种多级水池设备的水 池,特别是该水池为最终池。其中存在的污泥依靠活微生物的作用进行污 水处理,污水的渗透液通过膜模块,也就是膜单元与污泥分离。
如果在渗透液管道上提供流量计,并将其与设备控制系统连接的话, 则渗透液泵的输出速度受到控制。流量计向设备控制器发送信号,控制器 反过来据此对泵的输出进行调节。举例来说,利用这些数据,可以对渗透 液泵是否运行正常作出判断。此外,该信号是一种预兆,用于表示已净化 的污水是否令人满意地通过膜单元,这一点决定了是否需要维护照顾或应 该启动净化循环。
对设备进行功能性管理的进一步措施由渗透液管道上的过滤器提供。 对于这样一种过滤器,具有优势的是将其放置在渗透液泵前面,如果过滤 器的流动受到上游膜漏出的残渣堵塞,则该过滤器造成所输送液体量的减 少。这种附加的过滤器的堵塞可能表现出预兆,就是膜单元不再以正常效 率运行,举例来说,这种实例就是膜单元中的盘片过滤器受损。堵塞的渗 透液过滤器减少了通过的液体量,于是流量计向设备控制系统发出低流量 信号。
如果渗透液泵是自吸泵的话,尤其具有优势。如果水池变空或渗透液 泵处于启动模式,则自吸泵的性能将允许渗透液泵无须特别的操作方式。 当然设备也可使用非自吸泵运行,即使这不是最有利的方法。
如果鼓风机与冲洗室的膜模块和/或曝气器的空气进气接口相通的话, 那么就通过向微生物适当地供氧,实现水池的活化。除此以外,依靠冲洗 室和曝气器的曝气,对膜模块进行清洗,并由此相当可观地减少了相关的 维修工作。
具有优势的是,液位测量装置按照漂浮原理进行构建。将浮筒漂浮在 水池的污水面上,从而将其液位发送至控制系统。
如果为了增加泵送量,提供附加的输出管道是具有特别优势的。该附 加输出管道可在需要时打开或关闭,这样就消除了对渗透液泵输出或多或 少渗透液的要求。因而按上述配置的渗透液泵可按恒速旋转进行驱动,由 此,主要通过改变允许的输出流量,可以对渗透液泵的输出量进行调节。
如果附加的输出管道装有可控截止阀,则可以对这种阀的打开或关闭 进行控制,也就是说,调节其横截面的流量。
通过在输出管道上提供一节流阀,又可以对渗透液泵的输出进行控 制。
如果已经确定还未达到所述泵的必不可少的输出速度,或者污水的清 洁处理不令人满意的话,那么控制系统将发出警告信号。由设备发出的警 告信号要么通过光学方法要么通过声学方法进行传送。但是,同样可能的 是,譬如,该信号的传送可以通过移动电话网络进行发送。在这种情况下, 可以实施适当的补救方法。举例来说,这些方法可以包括去除进水处的堵 塞物,或者直接向维修人员发出警报。
在按本发明的一种用于运行污水滤清池的方法中,该滤清池装有膜单 元、渗透液泵以及设备控制系统,具有可能的是,将一个储水池或水池作 为活化池。在多级水池配置的情况下,具有优势的是,最终池可按上述方 法进行转换。但是,同样具有可能的是,利用单独一个水池或一个储水池 采取本发明的步骤。在该储水池或水池中,可以插入膜模块用于分离渗透 液和活性污泥。通过引入氧气和微生物,对污水进行生物清洁处理。如果 膜模块选择超滤隔膜的话,则清澈渗透液与污泥的混合物可以进行物理分 离,清澈的流出物由渗透液泵处理。
按照本发明,渗透液泵的运行由水池中的液位进行控制,在其相互关 系中,渗透液泵在开启或关闭之间转换,以便实现不同的泵输出量,和/ 或为了从所述水池中泵送出更多数量的液体,启动附加渗透液泵。不同的 流量致使水池或储水池或多或少地快速排空,在该水池中已经放置了膜单 元。这种水池所含物的减少,由膜单元以特别保护的措施实现。如果输入 水池的进水太少,则液体的输出按慢的传送速度进行。在这种情况下,膜 单元的过滤器的负荷只是轻微的,由于渗透液的通过量所产生的压力减 少,其平均使用寿命明显地增加。如果确定水池已经注入至最大量,那么 必须从所述水池中排出更多数量的清澈污水。在这些情况下,增加渗透液 泵的输出流量和/或启动附加渗透液泵。如此这样,水池中的液体高度快速 地恢复至所要求的液位。
具有优势的是,使用本发明的方法,具有关键重要性的是水池的多个 液位。如果渗透液泵停在第一深度的水位处,则其确保膜单元不会排空, 并且向活性污泥水池连续提供足够的污水。只有当超过了所述第一深度水 位时,渗透液泵才会以正常的液体输出流量运行。这种运行状况会持续下 去,直至到达水池的第二以及更高的水位。在较高的第二水位上方,渗透 液泵仍以较高的输出速度运行,由此渗透液更加快速地从水池中泵出。既 然对活化(活性污泥)池以及膜单元来说,这是最有利的,那么上述运行 的成效就是为了在第一深度液位和第二深度液位以及更高水位之间取得 一个正常工况。同样可能的是,甚至可以确立第三水位,该水位位于所述 第二水位上方。第三水位可用信号表示将停止横向进液,以便防止水池溢 流。
既然在越过所述较高的第二水位时,会打开渗透液泵的附加输出管 道,那么同样可以增加清澈污水,即渗透液的输出流量。这样,具有可能 的是,尽管通过变更源自渗透液泵的输出管道,可以改变输出的流量,但 是渗透液泵始终可以按相同的电机旋转速度进行驱动。上述方法可以通过 对从渗透液泵出来的所述附加输出管道进行节流而实现。
显然,对所排出的渗透液流量的控制不必局限于已明确调整过的水 位。同样可能的是,泵送量的变换可以是无级的,或者在微细增量数量很 大的情况下,与水位相适应。
特别具有优势的是,水池的曝气器运行时与水位协同。向活性污泥池 特意地进行供氧,并采取特别的措施将需净化的污水引导至膜模块。在膜 模块具有滤网的情况中,既然滤网没有被残留固体所堵塞,并且通过被处 理污水的湍流保持畅通,那么通过曝气器产生进一步的反应。因此,曝气 器连同向细菌供氧可用于膜单元的清洗,通过上述措施,大大地减少了对 膜单元所需的频繁维护。
如果膜单元的充气清洗由水位信号启动的话,那么,尤其在水池所含 物低位的情况下,将停止其中的渗透液泵,所述空气可以继续清洗膜单元, 使过滤盘保持运行准备。
如果曝气器的运行是间歇性停顿的话,可以再一次维持膜单元的连续 清洗和持续供氧。
如果设备的功能通过流量计进行管理,那么非常容易地确定膜单元或 者比如渗透液管道上的控制过滤是否受堵或受损。尤其在膜单元出现损坏 的过滤盘的情况下,在渗透液管道中自然增加更多的污染物和/或在已净化 污水中出现污染物。如果在渗透液管道中安装安全过滤器的话,则它很快 会受堵,而通过渗透液管道的流量将减少。流量计可以记录上述情况,并 向设备控制器发送相应的信号,也就是说,可以让人知道其故障。
特别具有优势的是,在受到干扰时,设备发出警告信号。举例来说, 该警告信号可以通过移动电话发送,要求维修人员排除故障。另外,在这 种情况下,可实施关闭管道或者设备进入故障模式,在该模式下设备自身 可以尝试校正错误。
对于故障的这种自我校正,如果启动清洗程序的话,它是具有优势的。 该清洗程序以一种有利的方式,在上述运作中启动,以便渗透液泵和/或曝 气器和/或供气装置间隔运行。这样,受堵的滤网或阻塞的过滤盘可以再次 运行。
尤其如果所述清洗程序没有获得成功的话,特别具有优势的是,渗透 液泵和/或曝气器和/或供气装置至少应临时关闭。这样,可以防止损坏情 况变得甚至更糟。尤其如果向活性污泥池提供氧气的话,至少可以更好地 利用曝气。
具有特别优势的是,如果进行了压力测量,含氧测量,滤清度测量, 或对渗透液的混浊度进行测量,可视为对设备的功能进行管理。这些测量 所表现的特征为,既然这些参数中任何一个的改变直接或间接地导致设备 的功能故障,因此它们对于控制滤清器的正确运行特别有效。
特别具有价值的是,如果混蚀度测量通过窥镜窥察,该窥镜应安装在 渗透液管道上。举例来说,操作人员可以通过观察镜进行监视。另一个可 选的方法是,混蚀度测量同样可以通过光学光度计装置实施,由此可以再 次得出所发现的故障结论。
如果滤清度测量通过CSB测量(含氧要求)精确实施的话,其特别具 有重要性。利用这种方法,可以特别精确地确定渗透液中的污染物。
本发明的其它优点将在以下实施例中加以描述。