申请日1986.07.30
公开(公告)日1996.08.14
IPC分类号C02F3/28; C02F3/12; C02F3/30
摘要
一种废水处理的方法和装置，废水首先在厌氧槽中用厌氧菌和甲烷菌进行厌氧处理，接着在好氧槽中以预定间隔断续地进行曝气处理并使已与甲烷菌接触后的水与原废水、活性污泥及上层清液相混合，再使污泥沉淀，则上层清液可作为处理过的水排出。本装置包括厌氧槽，好氧槽，以及从上述好氧槽排出已处理废水的排出装置，其特征在于所述装置包括：第一种菌培养槽，泵P2，设在厌氧槽第二室中的至少一个生物接触层，第二种菌培养槽，以及泵P3，所述好氧槽包括活性污泥，曝气装置以及搅拌装置。
権利要求書
1.一种废水处理的方法，包括以下步骤：
(a)用多组厌氧性菌对废水进行厌氧性处理，
(b)使通过厌氧性处理的废水与甲烷菌进行接触，在甲烷菌的 分解作用的基础上产生沼气，
(c)再使与甲烷菌接触后的废水曝气，使该废水中所含的有机 物质分解，及
(d)使污泥沉淀使待排出的上层清液与沉淀的污泥分离，其特 征在于：
上述曝气处理是以预定间隔断续地进行的，其中已与甲烷菌接 触后的水与用作氢的来源的原废水、活性污泥及上层清液相混合， 用反硝化菌使有机物质分解和反硝化。
2.如权利要求1所述的废水处理的方法，其特征在于所述使废 水曝气的步骤包括以下步骤：
(a)使废水与活性污泥相混合，
(b)使混合有污泥的废水曝气，用含在活性污泥中的好氧性菌 群实现好氧性处理，
(c)停止曝气和在好氧条件下使污泥沉淀，
(d)使初次曝气处理后的废水与原废水混合，及
(e)再一次使混合后的废水曝气，用好氧性菌群除去残余的有 机物质。
3.如权利要求1所述的废水处理的方法，其特征在于使部分已 经曝气处理的水返回并作为循环处理水再进行厌氧性处理。
4.如权利要求1所述的废水处理的方法，其特征在于上述厌氧 性菌为兼性厌氧性菌，它是在厌氧条件下在第一种菌培养槽中用沉 淀的污泥、原废水和培养液进行培养的，且培养出的兼性厌氧性菌 用于对废水进行厌氧性处理。
5.如权利要求1所述的废水处理的方法，其特征在于所述甲烷 菌是在第二种菌培养槽中用原废水和培养液进行培养的，培养出的 甲烷菌间歇地供给到生物接触层以产生沼气。
6.如权利要求1所述的废水处理的方法，其特征在于它包括以 下步骤：使上述分离的上层清液与臭氧气接触以使已处理的水脱 色。
7.如权利要求6所述的废水处理的方法，其特征在于使部分已 臭氧处理的水返回，并作为循环处理水再进行厌氧处理。
8.一种废水处理装置，包括：
(A)含有含氮有机物质的废水源(1)，
(B)在废水源(1)下游，用以接收由废水源(1)供给其废水的厌 氧槽(2)，其流动路径包括导入室(21)、位于导入室(21)下游的第二 室(23b)以及位于第二室(23b)下游的排出部分(29)，
(C)在所述厌氧槽(2)之流动路径的排出部分(29)的下游、接收 由厌氧槽(2)供给其废水的好氧槽(6)，以及
(D)用以从所述好氧槽(6)排出已处理废水的排出装置(7)，
其特征在于，所述废水处理装置包括：
(a)其中含有第一培养液、专用以培养包括反硝化菌的厌氧性菌 的第一种菌培养槽(9)，
(b)用以将所培养的厌氧性菌从第一种菌培养槽(9)提供给厌 氧槽(2)之导入室(21)、对废水进行厌氧性处理的泵(P2)，
(c)设置在厌氧槽(2)之第二室(23b)中的至少一个生物接触层 (3a)，
(d)其中含有第二培养液、专用以培养甲烷菌的第二种菌培养槽 (4)，以及
(e)用以将所培养的甲烷菌从第二种菌培养槽(4)提供给厌氧槽 (2)之生物接触层(3a)、以进一步对通过生物接触层(3a)的废水进行 厌氧性处理的泵(P3)，
所述好氧槽(6)包含用以对由厌氧槽(2)排出的废水进行好氧性 处理的、含有好氧性菌的活性污泥，且所述好氧槽(6)包括以预定间 隔断续地进行曝气处理的曝气装置以及在曝气处理期间使已进行过 厌氧处理的废水与活性污泥的混合体相混合的搅拌装置。
9.如权利要求8所述的废水处理装置，其特征在于它包括连接 到所述排出装置(7)的一臭氧处理槽(8)。
10.如权利要求8所述的废水处理的装置，其特征在于上述好 氧槽(6)包括：
(a)贮存原废水和由上述厌氧槽(2)已进行厌氧性处理的废水 的槽，
(b)将沉淀在上述槽中的污泥抽出的泵装置，
且所述排出装置(7)为上层清液排出机构，所述曝气装置为使空 气扩散到上述槽中的曝气装置。
11.如权利要求10所述的废水处理的装置，其特征在于上述上 层清液排出机构包括：
(a)浮在上述槽的液体表面的两个浮体，
(b)其一端装有吸水口并附着在上述浮体上的柔性管，
(c)装在上述吸水口上以去除固体物质的过滤器，及
(d)连到上述柔性管的另一端的排水泵和排水阀。
12.如权利要求9所述的废水处理的装置，其特征在于上述臭 氧处理槽(8)包括：
(a)从底部供给待臭氧处理的水的处理槽，
(b)在上述处理槽的底部附近将臭氧气吹入的臭氧气供给装 置，
(c)在上述处理槽的顶部和大气相通的排出通路，
(d)装在上述处理槽的顶部，并形成与上述处理槽的液面有关 的气密空间的顶壁，
(e)装在上述顶壁上以便将上述处理槽中的臭氧气排出的排气 通路，及
(f)装在上述排气通路上的排出臭氧气处理段。
13.如权利要求12所述的废水处理装置，其特征在于上述臭氧 气供给装置包括：
(a)已处理水用的循环水路，其出口在该处理槽的底部附近开 口，其入口在高于出口的位置上开口到上述处理槽内，
(b)装在该循环水路上的喷射泵，及
(c)使臭氧气喷入上述喷射泵内的臭氧气发生装置。
说明书
废水处理的方法及其装置
本发明涉及废水或污水的处理方法和实现该方法的装置，更具 体地涉及用微生物(即生物处理)使废水中所含的有机物质分解的 废水处理方法。
作为处理从家庭排出的污水或从厩棚排出的排泄物(粪尿)所 代表的高浓度有机废水的方法，通常采用的方法是将主要进行厌氧 性处理的腐败槽(化粪池)和在该槽后面为实现滴滤法、活性污泥 法或接触曝气法等而配置的好氧性(需氧)处理槽组合起来的方 法。
然而在这些方法中，存在着以下问题。(1)因需要长时间的曝 气，消耗的电力较大。(2)需要稀释操作。(3)维护和管理麻烦。 (4)所产生的污泥的处理和处置有困难。
此外，尽管在粪尿中特别含有大量的氮气，但不可能用通常的 方法充分除去氮。再者，因为在粪尿中含有由胆汁色素所形成的以 粪胆色素为活性体的有色物质，因而不可能用通常的方法去除该有 色物质，故在处理后的水中仍含有该有色物质。当此有色物质被排 放到河流中时，使河流着色，因而从视觉的观点来看导致水的污 染。
在另一方面，最近，在小规模污水处理装置中人们主要地注视 着分批式活性污泥法。在此法中，将废水引入到处理槽内的活性污 泥的混合液中，在该处理槽内连续进行曝气、固体液体分离和排出 上层清液。此法具有许多优点如(1)不会发生膨胀(沉淀不良);(2) 此法是节能型的;及(3)不需要高度的运行技术。再者，与通常的连 续处理运行相比，据报导因为重复进行曝气和沉淀，故反硝化、脱 磷的效能很高。
然而，在此分批式活性污泥法中脱氮效能高仅在实验方面作了 报导，但不存在任何保证即当装置一实际运行，总是能得到高反硝 化效果。而且，关于装置的构造，因为不能采用溢流方式使上层清 液象在通常的连续运行中那样排出，故迄今还需要有适当的机构。
在处理生活污水、厩舍废水等的方法中，现在例如由活性污泥 法所代表的那样，已主要采用用微生物群的代谢作用的生物处理方 法。为了实现这些方法，在通常采用的处理方法如活性污泥法或生 物膜法中，混合的微生物群是集体进行培养的。但是最近进行硝化 反应的系统已和进行反硝化反应的系统分离。即在这些方法中，装 有多个处理槽来分别促进每个特定的反应。这是因为有可能实现能 使微生物特有的反应尽可能得到促进的条件，即处理系统能以自然 方式实现。为了实现上述处理系统，必须对处理槽的构造进行创造 性设计。然而只靠槽的构造来获得适用于本发明目的的处理功能是 很困难的。
而且用活性污泥对废水进行好氧性(需氧)处理能使废水中的 有机物质分解，以进行反硝化和脱磷，其后在用消毒剂溶液消毒后 将处理过的水放到河流中。然而，对于粪尿而言，在最后的处理水 中仍含有以粪胆色素为活性体的由胆汁色素所形成的有色物质。因 而放出的处理水是有色的，仍会引起水的污染。
在特开昭58—153595中曾公开了一种废水处理方法，该方法 为：使废水流入其中设有多段厌氧性滤床的接触消化槽进行净化处 理，再使该处理水流入接触氧化槽进行氧化处理，同时在该接触氧 化槽中生成的污泥返送到接触消化槽，再和流入的废水中的有机物 一起进行消化分解，并将其消化污泥排出槽外。但在该方法中没有 提到对有机物质的反硝化。
考虑到这些问题后，因而本发明的主要目的是提供维护管理简 单，不需稀释操作，能充分去除氮和有机物，且能节省电耗或能耗 的一种废水处理方法和装置。
本发明的另一目的是提供能使已处理的水脱色因而不致引起水 的污染的一种废水处理方法和装置。
为了完成上述目的，根据本发明的方法包括：(a)用多组厌氧性 菌对废水进行厌氧性处理以便使废水中所含的有机物质分解和反硝 化;(b)使厌氧性处理的废水通过由含多个甲烷菌群的过滤材料所 构成的至少一个生物接触层对有机物质再次进行分解，以便由于甲 烷菌群的分解作用而产生沼气;(c)通过使处理后的废水与含有机物 质和污泥的氢供体相混合，反复使厌氧性处理的废水曝气，以便使 厌氧性处理的废水中所含的有机物质进行分解和反硝化;(d)使污泥 沉淀以便使待排出的上层清液与沉淀的污泥分离。
再者，兼性厌氧性菌在第一种菌培养槽中在厌氧条件下用沉淀 的污泥、原废水和培养液进行培养。培养出来的污泥菌用于厌氧性废 水处理。
甲烷菌在第二种菌培养槽中用原废水和培养液进行培养，培养 出的甲烷菌间歇地供给生物接触层以便产生沼气。
处理的上层清液进一步进行臭氧处理以便使处理水脱色。使部 分臭氧处理后的水返回，并作为循环处理水再次进行厌氧性处理。
本发明的废水处理的装置包括：(a)厌氧槽，该槽用多组厌氧性 菌对废水进行厌氧性处理，以便使废水中所含的有机物质进行分解 和反硝化，且使厌氧性处理的废水通过由含多个甲烷菌群的过滤材 料所构成的至少一个生物接触层对有机物质再次进行分解以便由于 甲烷菌的分解作用产生沼气;(b)好氧槽，该槽通过使已处理的废水 与含有机物质和污泥的原水相混合使已处理的废水反复曝气并使污 泥沉淀以便使待排出的上层清液与沉淀的污泥分离;(c)第一种菌培 养槽，该槽用沉淀的污泥，原废水和培养液对兼性厌氧性菌进行培 养，将培养的细菌供给厌氧槽;及(d)第二种菌培养槽，该槽用原 废水和培养液对甲烷菌进行培养，将培养的细菌供给厌氧槽。此外， 该装置还包括臭氧处理槽，该槽对从上述好氧槽排出的废水用臭氧 进行处理，以便使已处理的水脱色。