專利名稱:增強(qiáng)和節(jié)能的生物(廢)水處理的方法及反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域：
是在一個(gè)或者多個(gè)反應(yīng)器中，對(duì)希望利用的或者重新利用的廢水或者污水進(jìn)行連續(xù)或者間歇曝氣(aerated)的生物處理。
部分概念將在下文中用到反應(yīng)器在如下全文中，“反應(yīng)器”以其廣義理解，即它被理解為一個(gè)或者多個(gè)反應(yīng)過(guò)程的任何容器，不管該容器在其頂部是敞開(kāi)的(如廢水處理廠的廢水池)還是基本上密閉的(如普通的工業(yè)發(fā)酵罐)。反應(yīng)器可以恰好是反應(yīng)裝置的一部分，在所述反應(yīng)裝置中，許多反應(yīng)器以及可能的其它槽順次(serially)連接，所以內(nèi)含物可以從一個(gè)反應(yīng)器或者槽移動(dòng)到另一個(gè)反應(yīng)器或者槽中。
環(huán)管反應(yīng)器類似地，術(shù)語(yǔ)“環(huán)管反應(yīng)器”以其廣義理解，即它被理解為環(huán)管類型的任何反應(yīng)器，包括但不僅限于已知的用于廢水處理的環(huán)管反應(yīng)器、以及任何類型的環(huán)管發(fā)酵罐。環(huán)管反應(yīng)器可以應(yīng)用本領(lǐng)域已知的任何方法來(lái)推進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)含物通過(guò)環(huán)管。
環(huán)管發(fā)生器可以是外環(huán)管型，是指該環(huán)管沒(méi)有被其他環(huán)管的部分所圍繞的部分。它們也可以是內(nèi)環(huán)管型，相反地，是指該環(huán)管的局部實(shí)際上被其他環(huán)管的部分所圍繞。這尤其在垂直環(huán)管反應(yīng)器中是已知的，在垂直環(huán)管反應(yīng)器中，所謂的“下降管(downcomer)”可以被所謂的“上升管(upcomer)”完全圍繞，或者相反。有下降管圍繞的內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器可以使用一個(gè)或者多個(gè)內(nèi)上升管，正如有上升管圍繞的內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器可以使用一個(gè)或者多個(gè)內(nèi)下降管一樣。使用多個(gè)上升管或下降管在反應(yīng)器中提供平行的環(huán)管連接。
環(huán)管通道(1oop passage)反應(yīng)器環(huán)管有平均的內(nèi)長(zhǎng)度(inner length)，反應(yīng)器的內(nèi)含物具有通過(guò)環(huán)管的平均移動(dòng)速度。當(dāng)該平均速度使移動(dòng)覆蓋平均的反應(yīng)器環(huán)管內(nèi)長(zhǎng)度時(shí)，認(rèn)為環(huán)管通道已經(jīng)形成。在曝氣液體的情況中，液體的平均速度定義為“環(huán)管通道”。
液-液噴射器液-液噴射器是一種噴射器，在所述噴射器中，某種液體用作動(dòng)力流體，某種液體是抽吸流體。
活性污泥活性污泥是含有高含量活微生物的污泥。它經(jīng)常用于廢水處理，加入廢水中，作為處理方法的一部分。然后，活性污泥一般從處理的廢水中回收，所以(至少部分)污泥可以因此重新利用。使用活性污泥是進(jìn)行生物水處理的一種方式。
在懸浮的顆粒物中夾帶氣泡當(dāng)在含有懸浮顆粒物質(zhì)和氣泡的液體中，氣泡的上升速度因顆粒物的存在而大大降低時(shí)，認(rèn)為氣泡被夾帶在懸浮的顆粒物中。
背景技術(shù)：
在大量生物物質(zhì)代謝(substance-turnover)或者生物物質(zhì)產(chǎn)生(substance-producing)的各種方法中，空氣或者其它氣體的氣泡被引入或者排出在常見(jiàn)的水成液中。
在某些情況中，轉(zhuǎn)化或者產(chǎn)生方法的限制因素是去除所使用的氣泡。
該情況可以由歐洲專利EP0510010中得知，在該專利中，構(gòu)建在環(huán)管反應(yīng)器環(huán)管上的離心分離器，被用來(lái)由反應(yīng)液中完全或者部分去除氣泡。
在其它情況中，代謝或者產(chǎn)生的方法的限制因素是液體自身的氧消耗量。
這可能是傳統(tǒng)使用活性污泥用于水處理的情況。
使用活性污泥的水處理，可以在曝氣和不曝氣的交替周期下進(jìn)行。通過(guò)這種方式，氨、亞硝酸鹽和有機(jī)鍵連氮的硝化可以在曝氣期間實(shí)現(xiàn)，而硝酸鹽以及可能的亞硝酸鹽到氮?dú)獾姆聪趸梢栽诓黄貧馄陂g實(shí)現(xiàn)。
在該曝氣期間和不曝氣期間之間交替的缺點(diǎn)是，以每小時(shí)每立方米水所達(dá)到的處理程度來(lái)估計(jì)，這在傳統(tǒng)使用活性污泥的方法中是慢的方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種關(guān)于如何增加連續(xù)或者間歇曝氣的生物水處理的速度的教導(dǎo)。
這是通過(guò)在反應(yīng)器中連續(xù)或者間歇地曝氣的(使用富氧或者沒(méi)有富氧的空氣)水處理的本發(fā)明方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該方法的特征在于反應(yīng)器順次與浮選槽連接，包含在反應(yīng)器內(nèi)的水被以連續(xù)或者間歇的方式大量曝氣，并由反應(yīng)器流入浮選槽，含有很多的活性污泥，以致來(lái)自任何合適類型和布局的曝氣器所產(chǎn)生的小氣泡被夾帶在水中的活性污泥中，導(dǎo)致浮選槽中的部分或者全部活性污泥的浮選。
本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行所述方法的反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括用于對(duì)水大量曝氣裝置。反應(yīng)器、曝氣裝置和浮選槽可以是適合執(zhí)行所述方法的任何類型。
本發(fā)明是基于此處所公開(kāi)的活性污泥夾帶小氣泡的能力非常高效的發(fā)現(xiàn)，如由廢水處理裝置得知的，只要在廢水處理中使用比通常的活性污泥稍高的濃度即可。
傳統(tǒng)地，每立方米的廢水使用大約4公斤活性污泥。在本發(fā)明的方法中，活性污泥的最佳濃度將依賴于污泥的特性，進(jìn)而，污泥的特性將依賴于廢水的特征和整個(gè)處理方法的設(shè)計(jì)，但是污泥濃度在或者大約40-100公斤活性污泥/立方米水的范圍可能是最有利的。
每立方米水中增加的活性污泥量增加了水中的氧消耗量，由此可以使用和開(kāi)發(fā)增大的曝氣強(qiáng)度，以加速水處理。類似地，每立方米水中增加的活性污泥量加速了在任何不曝氣期間所發(fā)生的反硝化過(guò)程。
提高方法速率是有利的，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁叩拿苛⒎矫追磻?yīng)器容量的水處理量，從而可以減小預(yù)期反應(yīng)器的數(shù)量和/或者尺寸，因此，在水處理工廠的建造成本以及其維護(hù)成本方面會(huì)更節(jié)省。
浮選槽內(nèi)的浮物不必是所有的污泥，但是通過(guò)(調(diào)節(jié)的)曝氣至浮選槽，優(yōu)選曝氣至低于環(huán)管反應(yīng)器的水、污泥和氣泡的入口的深度處，浮選效率將是可增加的(和可調(diào)節(jié)的)。這種曝氣最好通過(guò)使用一個(gè)或者多個(gè)被提供空氣的液-液噴射器來(lái)進(jìn)行，正如以下所進(jìn)一步描述的。
被浮選的污泥可以由浮選槽的上部引出(如在斜坡或者帶式運(yùn)送機(jī)上，或者通過(guò)用泵抽)。
小部分或者大部分的由此所回收的污泥可以在反應(yīng)器中重新使用。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法中，將水和活性污泥由反應(yīng)器引導(dǎo)至浮選槽的導(dǎo)管包含液-液噴射器，提供空氣進(jìn)入所述液-液噴射器或者在所述液-液噴射器內(nèi)部提供空氣，通過(guò)動(dòng)力液體和抽吸液體之間的相互作用，將該空氣粉碎成夾帶在活性污泥中的小氣泡，該噴射器由此作為按照本發(fā)明的曝氣器。作為抽吸流體，所述噴射器優(yōu)選接受被直接從反應(yīng)器引入導(dǎo)管的整個(gè)水和污泥流。
使用噴射器的優(yōu)點(diǎn)在于，這提供將小氣泡很平均和有效地分布到待浮選的污泥中。
在優(yōu)選的本發(fā)明方法中，反應(yīng)器是環(huán)管反應(yīng)器，在環(huán)管反應(yīng)器中所使用的曝氣氣泡很小(已經(jīng)以在生產(chǎn)小氣泡領(lǐng)域已知的任何方式生產(chǎn))，以致在至少曝氣的某一點(diǎn)上氣泡基本上被夾帶在水中的活性污泥中，并且在水流經(jīng)至少大部分反應(yīng)器環(huán)管期間保持夾帶，或者在水流經(jīng)至少大部分反應(yīng)器環(huán)管期間，至少?gòu)乃嗅尫诺煤苈灾虏糠謿馀萑匀槐Ａ粼谒小?br> 在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)將氣泡夾帶于污泥中的優(yōu)點(diǎn)是，以被水吸收的每千克氧所使用的能量來(lái)測(cè)試，在水中因此減小的氣泡上升速度減小了用于曝氣的能量消耗。
在外環(huán)管或者內(nèi)環(huán)管型的垂直環(huán)管反應(yīng)器(使用至少一個(gè)下降管和至少一個(gè)上升管)中，實(shí)現(xiàn)能量消耗的減少，這是因?yàn)闇p小的氣泡上升速度使在上升管中的水、污泥和氣泡的組合密度與在下降管中的相同物的密度差別更小，由此，減小了用于推動(dòng)水經(jīng)過(guò)環(huán)管的能量消耗。
在水平環(huán)管反應(yīng)器(如有中間壁的池，在該中間壁周圍，水是循環(huán)的，由此使其為外環(huán)管反應(yīng)器)中，減少能量消耗是通過(guò)增加水中氣泡的保留時(shí)間(retention time)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，在氣泡到達(dá)水面之前，氣泡獲得給水產(chǎn)生更多氧的時(shí)間。
在一個(gè)更優(yōu)選的本發(fā)明方法中，環(huán)管反應(yīng)器基本上是垂直的，夾帶在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥中的小氣泡與水和活性污泥被引導(dǎo)通過(guò)導(dǎo)管到浮選槽。
環(huán)管反應(yīng)器是垂直的，其優(yōu)點(diǎn)在于，這使它更容易確保小氣泡保持夾帶在污泥中，直到水到達(dá)環(huán)管反應(yīng)器的上部。這也能夠使當(dāng)在環(huán)管反應(yīng)器中時(shí)，具有相同夾帶氣泡濃度的污泥被引導(dǎo)至浮選槽，可能使首次提到的優(yōu)選方法的噴射器過(guò)時(shí)。
在進(jìn)一步優(yōu)選的本發(fā)明方法中，對(duì)于每個(gè)環(huán)管通道，提供給在環(huán)管反應(yīng)器中水的氧，比在環(huán)管通道內(nèi)活性污泥可能消耗的氧更少。
其優(yōu)點(diǎn)是在此處所公開(kāi)的發(fā)現(xiàn)中，夾帶在污泥中的小氣泡很大程度上寧愿固定在污泥內(nèi)，由此，氣泡(當(dāng)它們?cè)诿矿w積水中是十分低的數(shù)量時(shí))將水和懸浮在水中的活性污泥分成充氧和基本上無(wú)氧區(qū)域的空間馬賽克式。因此，在水中的硝化和反硝化過(guò)程可以在一個(gè)和相同的反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)發(fā)生，即使對(duì)本方法所涉及的氮化合物有很短的擴(kuò)散/對(duì)流通道也可以。
因此，避免了在空間上(如在兩個(gè)連接的反應(yīng)器中的每個(gè)反應(yīng)器中)或者時(shí)間上(如在丹麥公司Krüger A/S的BioDenitro方法)不得不分開(kāi)硝化和反硝化過(guò)程。
這甚至進(jìn)一步地加速水處理，另外，它使建造水處理裝置以及操作該裝置簡(jiǎn)單化。
然而，在BioDenitro方法中，基于溶解在一個(gè)反應(yīng)器或者兩個(gè)反應(yīng)器中的硝酸鹽和氨的測(cè)量值，經(jīng)常在兩個(gè)連接的反應(yīng)器中，通過(guò)提前或者延遲各種操作方式之間的切換，優(yōu)化硝化和反硝化之間的相互影響。此處公開(kāi)的優(yōu)選方法將使得人們通過(guò)僅僅在一個(gè)反應(yīng)器中的測(cè)量值、并通過(guò)在該反應(yīng)器中使用非常簡(jiǎn)單的曝氣速率的調(diào)節(jié)來(lái)優(yōu)化這種相互影響，完全不需要在反應(yīng)器中進(jìn)行不同操作方式的切換。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，氣泡在經(jīng)過(guò)離心分離器的通道期間被從水和活性污泥中分離出來(lái)，該離心分離器優(yōu)選為旋風(fēng)分離器，設(shè)置于反應(yīng)器環(huán)管內(nèi)，強(qiáng)化由水和污泥中去除所使用的氣泡。
在有下降管和上升管的垂直反應(yīng)器環(huán)管(在其之外，它可以是多個(gè)環(huán)管的一部分)中，離心分離器可以優(yōu)選建在上升管的上部。
在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方法中，離心分離器是旋風(fēng)分離器，薄板(lamellae)呈螺旋形地布置在旋風(fēng)分離器內(nèi)，所以水和活性污泥通過(guò)在薄板之間的空間內(nèi)移動(dòng)，可以同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)縱向遷移通過(guò)旋風(fēng)分離器。
薄板的優(yōu)點(diǎn)是，它們可以在高濃度的活性污泥中加強(qiáng)從水和污泥中分離氣泡。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法中，水和活性污泥的曝氣是通過(guò)引入在環(huán)管反應(yīng)器中的一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器的空氣入口來(lái)執(zhí)行的，或者通過(guò)在其內(nèi)部的空氣入口來(lái)執(zhí)行。因此，噴射器用作本發(fā)明的曝氣器。
使用液-液噴射器的優(yōu)點(diǎn)是，它可以大規(guī)模地生產(chǎn)足夠小的、可夾帶在污泥中的氣泡。
如果對(duì)每個(gè)環(huán)管通道，所有的或者基本上所有的水均被引導(dǎo)通過(guò)噴射器，所以噴射器是反應(yīng)器環(huán)管的有效部分，該優(yōu)選的方法尤其有利。這將使氣泡有效地傳播進(jìn)入所有污泥中。
在有下降管和上升管的垂直反應(yīng)器環(huán)管(在其之外，某個(gè)部分對(duì)于多個(gè)環(huán)管可能是通用的)的情況中，噴射器可以優(yōu)選構(gòu)成上升管和下降管之間的上部連接。
在進(jìn)一步優(yōu)選的本發(fā)明方法中，減少活性污泥量的或者完全沒(méi)有活性污泥的水流出浮選槽并流進(jìn)液體泵中，所述液體泵將水泵到任何或者所有上述提到的液-液噴射器中，可能與直接由反應(yīng)器引導(dǎo)至液體泵的水一起作為動(dòng)力流體。
該優(yōu)選方法的優(yōu)點(diǎn)是，部分由于已經(jīng)證明，在噴射器的動(dòng)力液體中減小的活性污泥濃度可以改善在噴射器中的氣泡形成質(zhì)量，部分由于減小的活性污泥濃度更好地保護(hù)其中的微生物體不被液體泵破壞。
在優(yōu)選的本發(fā)明方法中，減小活性污泥量的水流出浮選槽，流入連續(xù)或者間歇曝氣的隨后水處理槽，即隨后的水處理反應(yīng)器內(nèi)。
該優(yōu)選方法的優(yōu)點(diǎn)是，它可以更徹底地處理水，而不會(huì)有在首次提及的反應(yīng)器中未充分滋養(yǎng)的活性污泥，首次提及的反應(yīng)器即為將水和污泥傳送至浮選槽的反應(yīng)器。
在優(yōu)選的本發(fā)明方法中，減少活性污泥含量的水被引導(dǎo)出浮選槽并進(jìn)入污泥沉淀槽，從沉淀槽中，部分沉淀污泥可能引導(dǎo)或者輸送回到首次提及的反應(yīng)器，即將水和污泥傳送至浮選槽的反應(yīng)器。
如果所有的污泥沒(méi)有通過(guò)在浮選槽中的浮選(可能還有部分沉淀)被除去，并且可能經(jīng)來(lái)自浮選槽的水進(jìn)入液體泵和/或隨后的水處理槽中，那么，該沉淀是必需的，以用于由水中去除剩下的污泥。
在任何情況下，水將不得不從浮選槽引出，如果使用一個(gè)浮選槽，并在水中剩余有活性污泥，則為了合適地處理水，污泥應(yīng)該優(yōu)選由水中沉淀出來(lái)。
順便說(shuō)明地是，兩個(gè)最后提及的本發(fā)明優(yōu)選方法可以組合，所以減少污泥量的水被引導(dǎo)通過(guò)隨后的水處理槽至污泥沉淀槽中。
因此，這兩個(gè)槽將以與通常設(shè)計(jì)的完整水處理裝置大致相同的方式工作。
如果兩個(gè)槽已經(jīng)建成，則本發(fā)明將給具有額外反應(yīng)器的傳統(tǒng)水處理裝置，提供加快的水處理速度，以及還可能提供同時(shí)硝化和反硝化過(guò)程，并減少被水吸收的每公斤氧的能量消耗。這在投資方面和操作成本上都很便宜的，并增加現(xiàn)有的水處理裝置的整個(gè)處理能力。
在進(jìn)一步優(yōu)選的本發(fā)明方法中，將水傳送到浮選槽的反應(yīng)器是環(huán)管反應(yīng)器(正如在其它的以上優(yōu)選方法中)，待處理的新的水被引導(dǎo)至不曝氣的或者連續(xù)或間歇曝氣的先前的水處理槽或者反應(yīng)器中，由此處向前流入液體泵，所述液體泵將水泵到環(huán)管反應(yīng)器的液-液噴射器，作為動(dòng)力流體。
這種先前的水處理槽的優(yōu)點(diǎn)是已知的，其包括磷化合物的轉(zhuǎn)化(當(dāng)先前的水處理槽未被曝氣時(shí))和汽提任何未溶解的、有毒的氣體和/或者揮發(fā)性液體(當(dāng)先前的水處理槽被曝氣時(shí))。
另外，其水流不是直接流到環(huán)管反應(yīng)器的先前的水處理槽，可以用作緩沖槽，所以可以消除流入的待處理新水的水流變化，提供更均勻的水流流入到環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)。
在優(yōu)選的本發(fā)明方法中，先前的水處理槽能夠用作該緩沖槽，這是因?yàn)閷?shí)際上，由先前的水處理槽向前的水流是通過(guò)水泵和噴射器來(lái)產(chǎn)生，而不是通過(guò)從水處理槽到環(huán)管反應(yīng)器的直接流動(dòng)。
如果先前的水處理槽的活性污泥濃度為零或者低于環(huán)管反應(yīng)器的濃度，則在液體泵中使用非來(lái)自環(huán)管反應(yīng)器自身的水的另外優(yōu)點(diǎn)，為如在介紹優(yōu)選方法中所早已描述的那樣。
以上優(yōu)選方法可以與將水由浮選槽傳送到液體泵的優(yōu)選方法來(lái)組合。
因此，產(chǎn)生了控制選項(xiàng)，因?yàn)槎嗌偎上惹暗乃幚聿哿魅氡弥信c多少水由浮選槽流入泵中之間的比例是可以調(diào)節(jié)的。
如果來(lái)自于先前的水處理槽的水具有相對(duì)高濃度的物質(zhì)，所述物質(zhì)要從水中被去除到理想程度，由此，可以相應(yīng)地將來(lái)自先前的水處理槽的水流量減小，所以給環(huán)管反應(yīng)器提供這些物質(zhì)的速率保持在理想的和不太高的水平。
相反地，如果由先前的水處理槽的水具有較低濃度的該物質(zhì)，則可以采用來(lái)自先前的水處理槽的速度更快的水流，所以給環(huán)管反應(yīng)器提供該物質(zhì)的速率在此情況下也保持在理想的水平。
理想地，基于測(cè)量在環(huán)形反應(yīng)器中水質(zhì)量的物質(zhì)濃度計(jì)的測(cè)量結(jié)果，多少水由先前的水處理槽流到泵中與多少水由浮選槽流到泵中的比例將進(jìn)行在線控制，除了以下情況以外，在先前水處理槽中，低的水位應(yīng)導(dǎo)致由該槽到泵的水流量的減少；而在先前水處理槽中，高的水位應(yīng)導(dǎo)致由該槽到泵的水流量的增加。先前的水處理槽中的水位可以用本領(lǐng)域已知的任何方式來(lái)測(cè)量。
如果液-液噴射器在浮選槽中或者從環(huán)管反應(yīng)器通向浮選槽的導(dǎo)管上，被用作曝氣器，則在噴射器中所使用的動(dòng)力流體應(yīng)該優(yōu)選為僅僅來(lái)自環(huán)管反應(yīng)器和/或者浮選槽自身的水，而不是來(lái)自先前水處理槽的水。因此，來(lái)自先前的水處理裝置中的水沒(méi)有被旁路跨過(guò)環(huán)管反應(yīng)器。所以，所有來(lái)自于先前水處理槽的水將在環(huán)管反應(yīng)器中處理。
如果還有一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器在環(huán)管反應(yīng)器中用作曝氣器，則必須使用兩個(gè)液體泵，將動(dòng)力水泵到噴射器，所以來(lái)自于先前水處理槽的水并不混合到來(lái)自于環(huán)管反應(yīng)器和/或者浮選槽的水中，該水用作浮選槽中的噴射器的動(dòng)力流體，或者用作從環(huán)管反應(yīng)器通向浮選槽的導(dǎo)管上的噴射器的動(dòng)力流體。
在一個(gè)更優(yōu)選的本發(fā)明方法中，部分或僅部分在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)重新利用的活性污泥通過(guò)以下方式來(lái)提供，即通過(guò)將活性污泥加入到先前水處理反應(yīng)器的水中，以及通過(guò)液體泵輸送入環(huán)管反應(yīng)器的液-液噴射器內(nèi)。
加入到先前水處理反應(yīng)器的水中的活性污泥可以從浮選槽(如果使用)或者由沉淀槽(如果使用)回收，或者由以上兩者中回收。
當(dāng)重新使用在水處理裝置的一系列槽的最后一個(gè)槽中所回收的活性污泥時(shí)，通常做法(實(shí)際上在本發(fā)明中也可以使用)是將所有重新使用的污泥傳送回至第一(反應(yīng)器)槽或者串聯(lián)的多個(gè)槽(如果有多個(gè)平行設(shè)置的槽)。然而，在本發(fā)明方法中，當(dāng)將水和污泥由第一槽(先前的水處理反應(yīng)器)的傳送是通過(guò)環(huán)管反應(yīng)器的液-液噴射器來(lái)進(jìn)行時(shí)，更好的是分開(kāi)待重新使用的活性污泥，所以僅部分污泥加入到第一槽的水中，而剩下的污泥直接加入到環(huán)管反應(yīng)器的水中。
在先前的水處理反應(yīng)器中，如果每立方水使用20kg的活性污泥，而與先前每立方米水一般僅用4kg活性污泥的水處理反應(yīng)器相比，水處理能力約增加五倍。
因此，先前的水處理反應(yīng)器將在利用本發(fā)明重新設(shè)計(jì)的裝置中使其水處理能力充分地增加，以更好地利用由應(yīng)用本發(fā)明的其它裝置所獲得的水處理能力。
上述優(yōu)選方法應(yīng)被理解為可組合的，也就是說(shuō)，給定的水處理設(shè)備可以使用優(yōu)選方法的任何組合，甚至可以使用所有優(yōu)選方法，所述方法的組合符合在描述每個(gè)優(yōu)選方法所使用的措辭。任何組合可以建立在以上提到的任何反應(yīng)器或者槽以及組合部分之一，或者建立在多個(gè)任何或者所有這種反應(yīng)器或者槽上。
參考附圖，將進(jìn)一步更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是經(jīng)過(guò)本發(fā)明內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器的實(shí)施方式的軸所截開(kāi)的縱向截面圖。
圖2是本發(fā)明內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器的實(shí)施方式的沿圖1中線A-A的截面圖。
圖3是本發(fā)明內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器的實(shí)施方式的沿圖1中線B-B的截面圖。
圖4是經(jīng)過(guò)本發(fā)明可使用的浮選槽的實(shí)施方式的軸所截開(kāi)的縱向截面圖。
圖5示出經(jīng)過(guò)液-液噴射器的實(shí)施方式的軸的縱向截面圖，所述液-液噴射器是根據(jù)本發(fā)明在環(huán)管反應(yīng)器中設(shè)計(jì)可用的液-液噴射器。
圖6是沿著圖5中線C-C的液-液噴射器的截面圖。
圖7是包括本發(fā)明的環(huán)管反應(yīng)器的水處理裝置的實(shí)施方式的流程圖。
本發(fā)明內(nèi)環(huán)管反應(yīng)器的實(shí)施方式，圖1示出軸縱向截面圖，具有外容器壁2和相鄰的底壁3，它們共同構(gòu)成圓筒形反應(yīng)容器(即反應(yīng)器)，其頂部是敞開(kāi)的。內(nèi)管4構(gòu)成反應(yīng)器1內(nèi)部的上升管5，即水、污泥和氣泡在上升管5中基本上向上移動(dòng)。圍繞在內(nèi)部的上升管5的圓筒環(huán)形空隙6為環(huán)管反應(yīng)器1的下降管，即水、污泥和氣泡在下降管6中基本上向下移動(dòng)。外部的下降管6和內(nèi)部的上升管5在內(nèi)圓管4的敞開(kāi)端下面7處相互連通。
內(nèi)管4的上端設(shè)計(jì)成旋風(fēng)分離器8。旋風(fēng)分離器8具有內(nèi)圓筒芯9，在由水和污泥中分離氣泡期間，在該圓筒芯周圍，水、污泥和氣泡旋轉(zhuǎn)同時(shí)連續(xù)向上移動(dòng)(即移動(dòng)為螺旋狀)。在旋風(fēng)分離器8的下部，內(nèi)芯9通過(guò)截頭圓錐突出部分10逐漸變小。
在旋風(fēng)分離器的較低端，旋風(fēng)分離器8由四個(gè)螺旋設(shè)置的導(dǎo)板11、12、13和14來(lái)啟動(dòng)，它們引導(dǎo)水、污泥和氣泡經(jīng)過(guò)四個(gè)矩形入口15、16(圖1中不可見(jiàn))、17和18(圖1中未顯示)進(jìn)入旋風(fēng)分離器8。因此，水、污泥和氣泡在其進(jìn)入旋風(fēng)分離器8的途中被賦予旋轉(zhuǎn)的速度分量。在圖1中，導(dǎo)板11的引入邊(introducto edge)(在圖1的切割面中)和上表面(在圖1的切割面后)、導(dǎo)板12的下表面(在圖1的切割面后)和末端邊(terminatingedge)(在圖1的切割面內(nèi))、以及(在圖1的切割面內(nèi))導(dǎo)板13的引入邊和導(dǎo)板14的末端邊是可見(jiàn)的。入口15由導(dǎo)板11的引入邊、導(dǎo)板14的末端邊、內(nèi)管4和芯9所界定的矩形區(qū)域構(gòu)成，而入口17由導(dǎo)板13的引入邊、導(dǎo)板12的末端邊、內(nèi)管4和芯9所界定的矩形區(qū)域構(gòu)成。相應(yīng)地，圖中不可見(jiàn)的入口16由導(dǎo)板12的引入邊、導(dǎo)板11的末端邊、內(nèi)管4和芯9所界定的矩形區(qū)域構(gòu)成，而圖中未顯示的入口18由導(dǎo)板14的引入邊、導(dǎo)板13的末端邊、內(nèi)管4和芯9所界定的矩形區(qū)域構(gòu)成。
如果希望旋風(fēng)分離器8設(shè)置薄板，如以上優(yōu)選方法所描述的，則這些薄板可以設(shè)計(jì)為與導(dǎo)板11、12、13和14類似，其區(qū)別在于由內(nèi)管4的內(nèi)部向內(nèi)延伸部分，不應(yīng)完全延伸過(guò)到旋風(fēng)分離器8的芯9的通道。
在旋風(fēng)分離器8的上端，安裝有四個(gè)可抽吸空氣的液-液噴射器19、20、21和22(圖1中未顯示)。將動(dòng)力流體和空氣引導(dǎo)至液-液噴射器的管道并沒(méi)有顯示出來(lái)，參考圖5和圖6。在環(huán)管反應(yīng)器1的上升管5與下降管6之間，液-液噴射器19、20、21和22構(gòu)成水、污泥和氣泡的上部連接。在圖1中，噴射器19的液體吸入口23可以在圖的切割面中看到；在圖的切割面之后，可以看到噴射器19的另一部分；在圖的切割面之后，可以看到噴射器20；在圖的切割面中，可以看到噴射器21的液體吸入口25。噴射器21的剩余部分是在圖切割面的前面，如全部的噴射器22一樣。
在旋風(fēng)分離器的頂部，旋風(fēng)分離器8是由截頭圓錐端31連接垂直管32來(lái)界定，用于移出氣泡和/或氣泡釋放的所使用的空氣。
活性污泥的入口部件由以下構(gòu)成向下延伸入環(huán)管反應(yīng)器1的下降管6的管33，且在該管33的頂部有漏斗34，該入口部件顯于圖切割面之后。
環(huán)管反應(yīng)器1應(yīng)該認(rèn)為具有與在水處理裝置中所使用的環(huán)管反應(yīng)器相一致的尺寸。
在操作環(huán)管反應(yīng)器1期間，提供給液-液噴射器19、20、21和22以動(dòng)力流體和空氣，所述動(dòng)力流體可能來(lái)自一個(gè)或者多個(gè)液體泵，所述空氣是抽吸進(jìn)入的，優(yōu)選通過(guò)節(jié)流閥控制曝氣速率。噴射器19、20、21和22將水和污泥由環(huán)管反應(yīng)器1的上升管5泵到環(huán)管反應(yīng)器1的下降管6。此外，噴射器19、20、21和22將由其抽吸進(jìn)入的空氣粉碎成合適的小氣泡，所述小氣泡基本上平均地分布在整個(gè)噴射器19、20、21和22的水和污泥流中。
還有在操作環(huán)管反應(yīng)器1期間，含有污泥和氣泡的部分水通過(guò)在下降管6內(nèi)有入口的出口部件35流出環(huán)管反應(yīng)器1。
對(duì)于環(huán)管反應(yīng)器的操作，在旋風(fēng)分離器8下面的上升管5的截面形狀為圓形并不非常重要。也可以使用其它截面形狀如多邊形，包括方形和矩形。類似地，在旋風(fēng)分離器8下面的上升管5的截面面積并不必須與旋風(fēng)分離器8內(nèi)部的相同。
環(huán)管反應(yīng)器1的下降管6的形狀也不必為圓環(huán)形，其外壁2甚至不必為圓形。外壁2可以有其它的截面形狀如多邊形，包括方形和矩形。而且，通過(guò)使用多個(gè)內(nèi)管4，所述內(nèi)管4裝備有其操作所需要的任何部件，包括旋風(fēng)分離器8和噴射器19、20、21和22，環(huán)管反應(yīng)器可以制得更寬。充分裝備的多個(gè)這種內(nèi)管4可以安置在下降管6內(nèi)相同的深度但是在不同的位置，所述下降管6足夠?qū)捯灾驴梢匀菁{這些內(nèi)管，則在一個(gè)共有的下降管6內(nèi)構(gòu)成并聯(lián)連接的上升管5。
噴射器19、20、21和22的數(shù)量也不是固定的。旋風(fēng)分離器8或者每個(gè)旋風(fēng)分離器8(如果使用多個(gè)內(nèi)管4)不必恰好連接四個(gè)噴射器。一個(gè)旋風(fēng)分離器8的噴射器數(shù)量可以小于四、等于四或者大于四。
噴射器19、20、21和22(如果使用四個(gè)噴射器)不必由分離器8完全水平指向外。其方向可以適當(dāng)傾斜向上，所以噴射器將水、污泥和氣泡由旋風(fēng)分離器8不僅向外而且向上傳送。稍稍傾斜向下可能不太有利。
而且，出口部件35不必在下降管6中有其入口，入口可以位于環(huán)管反應(yīng)器的任何地方，除了離心分離器和噴射器以外。
圖2所示的是沿著圖1所示的環(huán)管反應(yīng)器中線A-A的截面圖。2表示環(huán)管反應(yīng)器的外壁(在圖1中的1)，4表示內(nèi)管(截面是通過(guò)旋風(fēng)分離器(在圖1中的8))，9表示旋風(fēng)分離器的芯。在圖2的切割面之下，導(dǎo)板11、12、13和14的上表面是可見(jiàn)的，正如入口15、16、17和18的位置一樣是可見(jiàn)的，當(dāng)在該實(shí)施方式中的每個(gè)引入邊碰巧直接位于其它導(dǎo)板之一的末端邊的下面時(shí)，所述入口15、16、17和18被導(dǎo)板的可見(jiàn)的末端邊和導(dǎo)板的引入邊所限定而作為入口。在圖切割面中，經(jīng)過(guò)液-液噴射器19、20、21和22的截面及其各個(gè)液體的吸入口23、24、25和26(這些吸入口在圖中碰巧直接位于每個(gè)入口15、16、17和18上面)與噴射器出口27、28、29和30是可見(jiàn)的。33表示活性污泥的進(jìn)入管，35表示水、污泥和氣泡由下降管6的出口部件。
如圖1，引導(dǎo)動(dòng)力流體和空氣至液-液噴射器的管道并沒(méi)有顯示出，參考圖5和圖6。
液-液噴射器19、20、21和22的布置，推動(dòng)水、污泥和氣泡在環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的下降管6的頂端輕微地轉(zhuǎn)動(dòng)。這會(huì)分散來(lái)自入口管33的活性污泥，即該活性污泥隨著周圍的水和污泥一起繞內(nèi)管4移動(dòng)，因此被充分分散開(kāi)，使其有效地混合入來(lái)自于液-液噴射器19、20、21和22的水、污泥和氣泡中。
圖3所示的是沿著圖1的環(huán)管反應(yīng)器中的線B-B的截面圖。2表示環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的外壁，4表示內(nèi)管(截面是取自旋風(fēng)分離器(圖1中的8)之下)，35表示下降管6的水、污泥和氣泡的出口部件。
圖4示出經(jīng)過(guò)本發(fā)明所使用的浮選槽36實(shí)施方式的軸縱向截面圖。浮選槽36有外壁37、鄰接的底壁61以及來(lái)自于環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的水、污泥和氣泡的入口部件35(它等同于圖1-3中的出口部件35)。除此之外，浮選槽36有出口部件38和另外出口部件39，所述出口部件38為用于無(wú)活性污泥或者含有減少濃度的活性污泥的水的出口部件，所述另外出口部件39為用于無(wú)活性污泥或者含有減少濃度的活性污泥的水、并用作噴射器(圖1-2中的19、20、21和22)的動(dòng)力流體的出口部件。
優(yōu)選地，出口部件38設(shè)置有節(jié)流閥或者本技術(shù)領(lǐng)域：
已知的任何其它調(diào)節(jié)裝置，來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)出口部件38的流量。在任何給定的進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的水流量的條件下，這提供控制存在于環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的水量。
而且，一個(gè)或者多個(gè)曝氣器(圖中未顯示)可以使用在浮選槽的較低部分，優(yōu)選低于入口部件35，該一個(gè)或者多個(gè)曝氣器優(yōu)選為一個(gè)或者多個(gè)提供空氣的液-液噴射器，其設(shè)計(jì)或多或少類似于環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)內(nèi)的噴射器(圖1-2中的19、20、21和22)的設(shè)計(jì)，但是可能比它們更小。這將增強(qiáng)活性污泥的浮選，因此減小了由入口部件35移動(dòng)到出口部件38和39的活性污泥量。
設(shè)計(jì)浮選槽36稍微高于環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)，以適應(yīng)如下可能性，即由于捕獲于浮選槽36的污泥中的氣泡，在浮選槽中的污泥上表面高于在環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的水面的可能性。
圖5所示的是經(jīng)過(guò)本發(fā)明所使用于環(huán)管反應(yīng)器的液-液噴射器實(shí)施方式的軸縱向截面圖。在圖中僅顯示切割面。
優(yōu)選地，環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)中的液-液噴射器為相同設(shè)計(jì)。該圖所示的是作為實(shí)例的噴射器20。40表示抽吸入空氣的管狀入口部件，空氣通過(guò)入口55被引入至液-液噴射器20內(nèi)。41表示動(dòng)力流體(水以及常見(jiàn)還有部分活性污泥的動(dòng)力流體通常來(lái)自于液體泵，但是可以選擇地來(lái)自于容器，所述容器在噴射器位置處的水壓具有比在環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)中的高)的管狀入口部件。管狀部件41的終端為噴嘴42。在圖中，管狀部件41顯示為比管狀部件40更長(zhǎng)。這僅僅是圖示，兩管狀部件一般比圖示的延伸更長(zhǎng)。噴射器20有來(lái)自旋風(fēng)分離器(圖1中的8)的水和污泥的吸入口24。在圖中，噴射器20顯示為有漏斗狀的入口部分43，它優(yōu)選與噴射器的管道中間部分44光滑連接，并且其使中間部分44的截面面積比吸入口24的截面面積更小。通過(guò)使噴射器20具有比在旋風(fēng)分離器(圖1中的8)內(nèi)的流速更高的內(nèi)部流速，因此這種漏斗狀入口部分43是有益的。噴射器20的管狀中間部分44包括噴射器的混合區(qū)。噴射器20的噴射器出口28具有比吸入口24更大的截面面積，并位于優(yōu)選設(shè)計(jì)光滑的、逐漸變寬的出口部分45的末端，在水、污泥和氣泡排出進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器(圖1中的1)的下降管(圖1中的6)之前，出口45用作減小水、污泥和氣泡的速度的目的，因此，增加了噴射器20的泵效率。
圖6所示的是沿著圖5中的線C-C的、圖5中的噴射器的截面圖。在切割面之后，出口部分45的外表面、入口部分43的內(nèi)表面以及噴嘴42是可見(jiàn)的。在切割面中，吸入口24、空氣入口管狀部件40和動(dòng)力流體入口管狀部件41是可見(jiàn)的。
圖7所示的是包含本發(fā)明環(huán)管反應(yīng)器的水處理裝置的實(shí)施方式的流程圖。46表示先前的水處理反應(yīng)器，47表示圍繞在環(huán)管反應(yīng)器1和浮選槽36的隨后水處理反應(yīng)器。35表示將水、污泥和氣泡由環(huán)管反應(yīng)器1引導(dǎo)至浮選槽36的導(dǎo)管，38表示用于將水和污泥由浮選槽36引導(dǎo)至隨后的水處理反應(yīng)器47的導(dǎo)管或者開(kāi)口，39表示來(lái)自浮選槽36的、其中可能含有污泥并用作噴射器動(dòng)力流體的水的出口。48表示給環(huán)管反應(yīng)器1的噴射器(圖1-2中的19、20、21和22)提供動(dòng)力液體的液體泵。泵48接受由浮選槽36經(jīng)過(guò)導(dǎo)管56的水(其中可能含有污泥)以及還有由先前的水處理反應(yīng)器46經(jīng)過(guò)導(dǎo)管57的、含有污泥的水。49表示另一液體泵，提供給該液體泵以僅來(lái)自于浮選槽36的水(其中可能含有污泥)，且該水在浮選槽36的較低部位的一個(gè)或者多個(gè)供應(yīng)有空氣的噴射器中被用作動(dòng)力流體。50表示將水和污泥由先前的水處理反應(yīng)器47傳遞至沉淀槽51的導(dǎo)管。部分回收的污泥通過(guò)導(dǎo)管或者運(yùn)輸機(jī)(本領(lǐng)域已知的任何合適類型的)52被傳送至環(huán)管反應(yīng)器1和先前的水處理反應(yīng)器46?？赡苁褂脙蓚€(gè)單獨(dú)的導(dǎo)管或者運(yùn)輸機(jī)52，所以被傳送至先前的水處理反應(yīng)器46的回收污泥的組分可以是不同于傳送至環(huán)管反應(yīng)器1的回收污泥的組分，如僅來(lái)自于浮選槽的污泥，或者僅來(lái)自于沉淀槽的污泥，或者與在傳送至環(huán)管反應(yīng)器1的污泥中相比，它們之間的比為另外的比例。在裝置中待處理的水通過(guò)導(dǎo)管53流進(jìn)先前的水處理槽46，處理后的水通過(guò)導(dǎo)管54流出沉淀槽。
給導(dǎo)管56和/或者57設(shè)置本領(lǐng)域已知的任何種類的閥，用于控制由先前水處理反應(yīng)器46和浮選槽36分別流進(jìn)水泵48的水流。
在圖中，顯示出從浮選槽和沉淀槽回收剩余的污泥60。如果較少的污泥待去除，則可以安排僅僅從沉淀槽中除去。
58表示將空氣傳送至環(huán)管反應(yīng)器中的噴射器(圖1-2中的19、20、21和22)的導(dǎo)管。優(yōu)選地，在導(dǎo)管58上設(shè)置用于控制流進(jìn)循環(huán)反應(yīng)器的空氣流的本技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的任何類型的閥。
59表示將空氣傳送至在浮選槽36的較低部位的一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器的導(dǎo)管。噴射器的深入位置將有利于使在導(dǎo)管59中包含氣泵。如果在導(dǎo)管59上設(shè)置氣泵，則通過(guò)調(diào)節(jié)由氣泵所執(zhí)行的泵工作狀態(tài)，在浮選槽36中的曝氣速率將是可調(diào)節(jié)的。
為了進(jìn)一步說(shuō)明和解釋本發(fā)明，應(yīng)該提到如下內(nèi)容在水處理裝置中開(kāi)始操作時(shí)，所述水處理裝置包括本發(fā)明的環(huán)管反應(yīng)器和另一槽，所述另一槽至少為浮選槽、隨后的水處理反應(yīng)器以及沉淀槽，生物水處理的開(kāi)始可以操作為，主要在隨后的水處理反應(yīng)器中繁殖活性污泥、在沉淀槽中回收污泥、將回收的污泥返回至先前的水處理反應(yīng)器。在該階段，水可以直接地引導(dǎo)至隨后的水處理反應(yīng)器中，繞過(guò)環(huán)管反應(yīng)器和浮選槽。
在活性污泥的濃度超過(guò)在沉淀槽中有效沉淀的上限之前，開(kāi)始將污泥傳送至環(huán)管反應(yīng)器。
在最初將污泥傳送至環(huán)管反應(yīng)器期間，關(guān)閉或者至少限制進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器的水流是有利的，所有或者根本沒(méi)有或者至少僅很有限的活性污泥流流出環(huán)管反應(yīng)器，而在環(huán)管反應(yīng)器中活性污泥的濃度增加。
當(dāng)在環(huán)管反應(yīng)器中活性污泥的濃度達(dá)到充分地高時(shí)，可以關(guān)閉旁路過(guò)環(huán)管反應(yīng)器的任何水流，所以至隨后的水處理反應(yīng)器的所有后來(lái)的水流都通過(guò)環(huán)管反應(yīng)器和浮選槽來(lái)發(fā)生。類似地，可以在此時(shí)停止任何將污泥直接傳送至隨后的水處理反應(yīng)器。
如果在開(kāi)始操作期間還有先前的水處理反應(yīng)器在使用(如在例如已知的Kruger A/S的BioDenipho方法中所使用的)，則用于開(kāi)始操作的所有以上所述操作將仍然有效。優(yōu)選地，先前的水處理反應(yīng)器應(yīng)該從剛開(kāi)始就進(jìn)行操作，接受所有進(jìn)入該裝置的物流，將此物流傳送至隨后的水處理反應(yīng)器或者環(huán)管反應(yīng)器，正如在沒(méi)有先前水處理反應(yīng)器的裝置中的以上所述的開(kāi)始操作。如果最初旁路過(guò)環(huán)管反應(yīng)器，則部分或者所有回收的污泥可以傳送至先前的水處理反應(yīng)器，并通過(guò)此反應(yīng)器傳送至隨后的水處理反應(yīng)器。
發(fā)明最佳實(shí)施方式至少當(dāng)使用本發(fā)明處理廢水時(shí)，實(shí)施本發(fā)明的最佳方式被認(rèn)為是使用所有以上描述的優(yōu)選方法，至少如果在環(huán)管反應(yīng)器中使用很高濃度的活性污泥時(shí)。在旋風(fēng)分離器中使用薄板可以通過(guò)在水中使用稍微低濃度的活性污泥來(lái)省略，在浮選槽和/或在將水引導(dǎo)至浮選槽的導(dǎo)管中使用曝氣器僅是相對(duì)于如果別的方式未能充分地浮選活性污泥的情況下。
除了在權(quán)利要求
中所限定的本發(fā)明實(shí)施方式之外，如下的實(shí)施方式也是優(yōu)選的I.一種方法，其中，空氣氣泡通過(guò)安置在浮選槽內(nèi)的曝氣裝置被引入浮選槽，優(yōu)選在水的入口之下，所述水來(lái)自于將水和污泥傳送至浮選槽的反應(yīng)器。
II.一種方法，其中，活性污泥由浮選槽的上端送出，并進(jìn)入將水和污泥傳送至浮選槽的反應(yīng)器。
III.一種方法，其中，沒(méi)有活性污泥的或者含有減小濃度的活性污泥的水通過(guò)在浮選槽的較低部位上的出口流出浮選槽，并且經(jīng)過(guò)包含液體泵的導(dǎo)管向前流至一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器中，該噴射器在反應(yīng)器中和/或者浮選槽和/或者連接反應(yīng)器與浮選槽的導(dǎo)管中，所述水用作所述噴射器的動(dòng)力流體。
IV.一種方法，其中，含有減小濃度的活性污泥的水通過(guò)導(dǎo)管或者出口流出浮選槽，所述導(dǎo)管或者出口將水引導(dǎo)進(jìn)入連續(xù)或者間歇曝氣的隨后水處理反應(yīng)器中。
V.一種方法，其中，含有減少濃度的活性污泥的水通過(guò)導(dǎo)管流出浮選槽，所述導(dǎo)管將水導(dǎo)入沉淀槽，可能經(jīng)過(guò)在上述方法IV中所提到的隨后水處理反應(yīng)器，從該沉淀槽，部分或者所有的沉淀污泥可能傳送至將水傳入浮選槽的反應(yīng)器。
VI.一種方法，其中，將水傳入浮選槽的反應(yīng)器是環(huán)管反應(yīng)器，來(lái)自于曝氣或者不曝氣的先前水處理槽或者反應(yīng)器的水，可能包含活性污泥，被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)包含液體泵的導(dǎo)管，并向前至環(huán)管反應(yīng)器中的一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器，所述水用作所述噴射器的動(dòng)力流體。
VIII.一種方法，其中，被傳送至環(huán)管反應(yīng)器(如在上述方法II、V或者VI中的)的部分活性污泥經(jīng)過(guò)先前的水處理反應(yīng)器來(lái)傳送，所以在先前的水處理反應(yīng)器中污泥懸浮于水中，并且污泥與水一起通過(guò)導(dǎo)管和液體泵被傳送至環(huán)管反應(yīng)器中的液-液噴射器，而被傳送入環(huán)管反應(yīng)器的活性污泥的其余部分則被直接送入環(huán)管反應(yīng)器。
權(quán)利要求
1.一種用于實(shí)現(xiàn)在反應(yīng)器中連續(xù)或者間歇曝氣的水處理方法，其特征在于，反應(yīng)器與浮選槽順次連接，包含于反應(yīng)器中的水被以連續(xù)或者間歇的方式大量地曝氣，并從反應(yīng)器流入浮選槽，所述水包含很多的活性污泥，以致來(lái)源于曝氣器的小氣泡被夾帶在水中的活性污泥中，導(dǎo)致在浮選槽中浮選部分或者所有活性污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，將水和活性污泥由反應(yīng)器引導(dǎo)到浮選槽的導(dǎo)管包含液-液噴射器，提供空氣進(jìn)入所述液-液噴射器或者在所述液-液噴射器內(nèi)部提供空氣，通過(guò)動(dòng)力液體和抽吸液體之間的相互作用，將該空氣粉碎成夾帶在活性污泥中的小氣泡，并且，作為噴射器的抽吸流體，所述噴射器優(yōu)選接受被直接由反應(yīng)器引導(dǎo)進(jìn)入導(dǎo)管的整個(gè)水和污泥流。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或者2所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)器是環(huán)管反應(yīng)器，在環(huán)管反應(yīng)器中所使用的曝氣氣泡很小，以致氣泡在至少曝氣的某一位置處，實(shí)質(zhì)上被夾帶在水中的活性污泥中，并且，氣泡在水經(jīng)過(guò)至少大部分反應(yīng)器環(huán)管期間保持被夾帶，或者氣泡從水中釋放得很慢，以致于在水經(jīng)過(guò)至少大部分反應(yīng)器環(huán)管期間，部分氣泡保留在水中。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的方法，其特征在于，環(huán)管反應(yīng)器基本上是垂直的，夾帶在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部的活性污泥中的小氣泡與水和活性污泥被引導(dǎo)通過(guò)導(dǎo)管至浮選槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或者4所述的方法，其特征在于，對(duì)于每個(gè)環(huán)管通道，供應(yīng)給水的氧，比在環(huán)管通道期間可能被水中的活性污泥所利用的氧要少。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于每個(gè)環(huán)管通道，所有或者基本上所有的反應(yīng)器的水通過(guò)離心分離器，優(yōu)選旋風(fēng)分離器，以分離所有或者部分、優(yōu)選所有或者大部分水中的氣泡，所述被分離的氣泡被引導(dǎo)至水面或者反應(yīng)器環(huán)管部分之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的方法，其特征在于，離心分離器是旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的起始部分或者整體具有許多螺旋設(shè)置的、安裝在其外壁的內(nèi)表面上的薄板，所以水和污泥通過(guò)在薄板之間的空間內(nèi)移動(dòng)，可以同時(shí)旋轉(zhuǎn)同時(shí)縱向移動(dòng)通過(guò)旋風(fēng)分離器。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)將空氣引入一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器或者引到一個(gè)或者多個(gè)液-液噴射器內(nèi)部來(lái)給環(huán)管反應(yīng)器提供空氣，所以通過(guò)在噴射器內(nèi)部的動(dòng)力液體和抽吸液體之間的相互作用，空氣被粉碎成氣泡。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其特征在于，所述噴射器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)帶有污泥、氣泡的水通過(guò)反應(yīng)器環(huán)管。
10.用于執(zhí)行權(quán)利要求
1所述方法的反應(yīng)器(1)，其特征在于，包含于反應(yīng)器(1)中的、由反應(yīng)器(1)通過(guò)導(dǎo)管(35)流入浮選槽(36)的水包含很多的活性污泥，以致來(lái)自于曝氣器(19、20、21、22)的小氣泡被夾帶在水中的活性污泥中，導(dǎo)致在浮選槽(36)中浮選部分或者所有活性污泥。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的反應(yīng)器，其特征在于，它是環(huán)管反應(yīng)器(1)，包含至少一個(gè)下降管(6)和至少一個(gè)上升管(5)，它們?cè)谏仙?5)的較低端和上升管(5)的較上端(19、20、21、22)相互連通，旋風(fēng)分離器(8)以這樣的方式結(jié)合到上升管(5)的上半部分，優(yōu)選結(jié)合到上升管(5)的上面四分之一部分，以致所有或者基本上所有向上通過(guò)上升管(5)的水都在其上升管(5)內(nèi)的流路中經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器(8)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的環(huán)管反應(yīng)器，其特征在于，曝氣器是液-液噴射器(19、20、21、22)，所述噴射器包括位于噴射器(19、20、21、22)的動(dòng)力流體的入口(42)附近或者周圍的空氣入口(55)，并以逐漸變寬的出口部分(45)結(jié)束，噴射器(19、20、21、22)將含有污泥的水由環(huán)管反應(yīng)器(1)的上升管(5)泵到環(huán)管反應(yīng)器(1)的下降管(6)，優(yōu)選通過(guò)噴射器(19、20、21、22)在上升管(5)和下降管(6)之間構(gòu)成上部連接，即使噴射器(19、20、21、22)的出口(27、28、29、30)優(yōu)選完全浸入在下降管(6)的水中。
專利摘要
曝氣水處理使用順次連接的反應(yīng)器和浮選槽來(lái)進(jìn)行，并且在水中使用很多的活性污泥來(lái)進(jìn)行操作，以致來(lái)自曝氣器的小氣泡被夾帶在活性污泥中，導(dǎo)致在浮選槽中浮選部分或者所有活性污泥。用于執(zhí)行該方法的反應(yīng)器(1)和浮選槽(36)裝備有至少一個(gè)曝氣器(19、20、21、22)。許多優(yōu)選的方法和設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明，包括本發(fā)明如何可以引入到現(xiàn)有的廢水處理設(shè)備中以及其如何使用。
文檔編號(hào)C02F1/74GK1997603SQ20048004373
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2004年12月16日
發(fā)明者拉爾斯·埃克羅特 申請(qǐng)人:拉爾斯·?？肆_特導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan