废水处理系统和方法技术方案

本公开涉及处理废水的方法和相关的系统，其中该系统包括：包括至少一个厌氧罐的第一区域和包括至少一个工程湿地的第二区域。在一些实施方案中，该系统包括至少一个铝土矿渣元件的第三区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废水处理系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2013年1月11号提交的、名称"WastewaterTreatmentSystemandMethods"的美国申请序列号61/751,524的优先权，其内容通过引用全部并入。
通常，本公开涉及一种废水处理系统，所述废水处理系统用于从废水除去污染物、有机物、无机物、金属、病原体、颗粒、药物、营养物和/或个人护理产品至适合于准许排放、循环和/或重复使用的质量。更具体地说，本公开涉及一种系统，所述系统包括用于废水处理的三个区域，所述三个区域包括厌氧沉降/处理罐、工程湿地和金属氧化物型介质(例如铝土矿渣)的床。
技术介绍
在排放到环境或循环用于有益利用之前，废水的各种污染物水平通常必须在一定的规定限度内。传统的废水处理系统可能是繁重的、昂贵的、费时的，并且需要高的能量来运行和操作该系统。
技术实现思路
概括地说，本公开涉及用于处理废水的系统和方法。更具体地说，本公开涉及通过废水系统从废水物流中除去有机物质、悬浮固体、颗粒、金属、乳化油和脂、药物、营养物、个人护理产品、病原体、细菌、微生物和病毒，所述废水系统具有三个区域，包括：第一区域，包括至少一个厌氧沉降/处理罐；第二区域，包括至少一个设置用于曝气(例如，改变曝气程度)的工程湿地；和第三区域，包括至少一个其中具有金属氧化物型介质(例如，铝土矿渣；BR/ZVI；和与铝土矿渣组合的其它介质)的元件。不受特定机制或理论所束缚，据信这三个区域(和/或组件)的组合可以组合以得到废水处理系统，所述废水处理系统将具有各个种类/类型污染物的污染废水物流除去至低于法定限度和/或至适合于重复利用/循环的质量。不受特定机制或理论所束缚，据信由于第一区域从废水处理物流除去大部分BOD/COD/TOC，工程湿地被具体设置以集中于氮去除、病原体去除(例如，由粪便大肠菌或大肠杆菌所表示的)、BOD/COD(例如，直至额外的10％，或直至剩余的BOD/COD)和/或剩余的悬浮固体。在一个方面，提供一种废水处理系统，包括：至少一个厌氧沉降/处理罐，其中所述罐包括多个沿着其长度(例如，水平地和或垂直地)隔开的挡板，其中设置初始沉降罐，来接收废水并从中除去固体颗粒；工程湿地，其中工程湿地与沉降/处理罐液体连通，包括沿着其底部的曝气系统，其中对工程湿地进行设置，来从废水除去剩余有机物、氮、磷相关的营养物、BOD、CBOD、TSS、氨、硝酸盐、药物、个人护理产品、细菌、病毒和无机成分。在一些实施方案中，该系统进一步包括至少一个与工程湿地液体连通的金属氧化物元件(例如铝土矿渣)，其中该金属氧化物元件包括包封介质(例如铝土矿渣)的模块，其中对该模块设置以允许水从中流过，进一步地，其中该元件从废水除去细菌、病毒、氨、药物和个人护理产品；进一步地，其中通过该系统除去污染物。在本公开另一方面，提供一种方法，包括：使其中有污染物的废水物流流过厌氧沉降/处理罐，其中厌氧沉降/处理罐除去一部分悬浮固体和有机物质，使来自厌氧罐(例如，沉降/处理罐)的废水流过至少一个工程湿地，其中工程湿地包括将废水曝气的曝气系统，其中通过工程湿地除去污染物。在一些实施方案中，该方法进一步包括：使来自工程湿地的废水流过至少一个包括铝土矿渣的元件，其中该元件将废水物流精制(polish)，以提供净化水物流/流出物。在本公开又一方面，提供一种方法。该方法包括以下步骤：使废水流过废水处理系统，该系统包括厌氧沉降/处理罐、工程湿地和包括铝土矿渣的元件，其中该废水系统从废水物流除去污染物至低于允许的水平。在本公开再一方面，提供一种处理废水的方法，包括：使废水物流流过至少一个厌氧沉降和处理罐，其中厌氧沉降和处理罐包括：底部和至少一个侧壁、与该罐中的控制体积液体连通的流入端和流出端，其中设置该控制体积以保持废水；其中该罐进一步包括挡板配置，该挡板配置包括：挡板，位于邻近流入端和设置以分配到罐中的废水流；和至少一个在挡板和流出端壁之间设置的构件，其中配置该构件来促进废水混合和废水流分布；和沉降促进器，沿着流出端侧壁设置和设置以促进固体在从流出端排出之前沉降；其中，设置该挡板配置来使废水沿着至少一个预定流程以至少0.25m/h的表面溢流率流过该罐；和通过该挡板配置和表面溢流率在厌氧沉降和处理罐中处理废水，来从废水物流除去至少75％的有机物，以提供低有机物废水物流；使来自厌氧沉降处理罐流出物的低有机物废水物流流入工程湿地中，其中工程湿地与厌氧沉降和处理罐液体连通；将低有机物废水物流曝气，其中将该低有机物废水曝气足以维持好氧细菌；在工程湿地中处理低有机物废水物流，以从低有机物废水除去氨至不大于8ppm的含量，其中工程湿地包括不大于4天的孔隙水水力停留时间；将处理后的水物流从工程湿地排出。在一些实施方案中，曝气包括以至少1.1scfm/gpm废水的比率将低有机物废水曝气。在一些实施方案中，曝气足以使低有机物废水在给定温度下维持至少约80％饱和度的溶解氧含量。在一些实施方案中，该方法包括：使来自工程湿地的低氮废水物流流入至少一个具有包括铝土矿渣的介质的精制元件的进口，其中该元件与工程湿地液体连通，其中该精制元件包括设置以在元件内包封介质的至少一个侧壁、进口和出口，其中设置该元件以允许低氮废水物流通过进口和出口从中流过，和通过介质处理低氮废水，来从低氮废水除去至少约30％的病原体；和使精制的水物流从元件的流出物流出。在一些实施方案中，使用铝土矿渣元件来代替排放步骤。在一些实施方案中，使精制的水物流从该元件的流出物流出包括排放步骤。在本公开另一方面，提供一种方法，包括：分析废水物流，来确定污染物分布，该污染物分布包括至少一种污染物；选择目标净化水物流分布，其中净化水物流分布包括在污染物分布中存在的污染物量的上限；和基于目标净化水物流分布和废水物流的污染物分布，选择多个罐模块，基于污染物分布；基于目标净化水物流分布和废水物流的污染物分布，选择多个工程湿地模块，基于污染物分布；基于目标净化水物流分布和废水物流的污染物分布，选择多个铝土矿渣模块，基于污染物分布；设置废水处理系统，其中该系统包括具有该多个罐模块的第一区域、包括该多个工程湿地模块的第二区域和包括该多个铝土矿渣模块的第三区域，以限定废水流程；使废水物流流过由该系统的第一区域、第二区域和第三区域限定的流程；和通过该系统处理废水以通过第一区域、第二区域和第三区域除去污染物；和排放净化水物流，其中净化水物流包括符合目标净化水物流分布的净化水物流分布。在一些实施方案中，基于对于特定污染物允许的排放许可水平来选择。在一些实施方案中，基于待处理的废水物流中污染物的量来选择。在一些实施方案中，基于在区域中模块的总数(例如，其中区域中的各个模块除去一部分的污染物，来在期望的目标污染物分布下提供附加效应)来选择。在一些实施方案中，基于区域的数量(例如，其中在两个区域中除去污染物的种类或污染物的类型)和/或在各个区域中模块的数量，来选择。在一些实施方案中，该方法包括：在预定时间量之后，替换罐模块、湿地模块或铝土矿渣模块中的至少一个模块。在一些实施方案中，该方法包括：在处理预定量的废水之后，替换罐模块、湿地模块或铝土矿渣模块中的至少一个模块。在一些实施方案中，该方法包括：监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理废水的方法，包括：使废水物流流过至少一个厌氧沉降和处理罐，其中所述厌氧沉降和处理罐包括：底部和至少一个侧壁；与所述罐中的控制体积液体连通的流入端和流出端，其中所述控制体积设置以保持废水；其中所述罐进一步包括挡板配置，包括：挡板，位于邻近流入端和设置以分配到所述罐中的废水流；和至少一个在所述挡板和流出端壁之间设置的构件，其中设置所述构件以促进废水混合和废水流分布，和沉降促进器，沿着流出端侧壁设置和设置以促进固体在从所述流出端排出之前沉降；其中，设置所述挡板配置以使废水沿着至少一个预定流程以至少0.25m/h的表面溢流率流过所述罐；和通过所述挡板配置和表面溢流率在所述厌氧沉降和处理罐中处理废水，来从废水物流除去至少75％的有机物，以提供低有机物废水物流；使来自所述厌氧沉降处理罐流出物的低有机物废水物流流入工程湿地中，其中所述工程湿地与所述厌氧沉降和处理罐液体连通；将所述低有机物废水物流曝气，其中将所述低有机物废水曝气足以维持好氧细菌；在所述工程湿地中处理所述低有机物废水物流，以从所述低有机物废水除去氨至不大于8ppm的含量，其中所述工程湿地包括不大于4天的孔隙水水力停留时间；将处理后的水物流从所述工程湿地排出。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.11 US 61/751,5241.一种处理废水的方法，包括：使含有机物的废水物流流过至少一个厌氧沉降和处理罐，所述有机物具有BOD含量、COD含量和TSS含量，其中所述厌氧沉降和处理罐包括：底部和至少一个侧壁；与所述罐中的控制体积液体连通的流入端和流出端，其中所述控制体积设置以保持废水、微生物和固体，其中所述控制体积包括固体区域和混合区域；其中所述罐进一步包括挡板配置，所述挡板配置充分设计以促进有机物与位于所述罐中的微生物接触和固体区域中固体沉降和促进混合区域中混合，所述挡板配置包括：挡板，位于邻近流入端和设置以分配到所述罐中的废水流；和至少一个在所述挡板和流出端壁之间设置的构件，其中设置所述构件以促进废水混合和废水流分布，和沉降促进器，沿着流出端侧壁设置和设置以促进固体在从所述流出端排出之前沉降；其中，设置所述挡板配置以使废水沿着至少一个预定流程以至少0.25m/h的表面溢流率流过所述罐；和通过所述挡板配置和表面溢流率在所述厌氧沉降和处理罐中处理废水，来从废水物流除去至少75％的含BOD、COD和TSS的有机物，以提供低有机物废水物流；使来自所述厌氧沉降处理罐流出物的低有机物废水物流流入工程湿地中，其中所述工程湿地与所述厌氧沉降和处理罐液体连通；将所述低有机物废水物流曝气，其中将所述低有机物废水曝气足以维持好氧细菌；在所述工程湿地中处理所述低有机物废水物流，以从所述低有机物废水除去氨至不大于8ppm的含量，其中所述工程湿地包括不大于4天的孔隙水水力停留时间；将处理后的水物流从所述工程湿地排出。2.一种处理废水的方法，包括：使含磷酸盐的废水物流流过至少一个厌氧沉降和处理罐，其中所述厌氧沉降和处理罐包括：底部和至少一个侧壁；与所述罐中的控制体积液体连通的流入端和流出端，其中所述控制体积设置以保持废水、固体和微生物，其中所述控制体积包括固体区域和混合区域；和包含金属盐的絮凝介质，其中所述絮凝介质设置以促进利用微生物的絮凝和所述罐的固体区域中固体沉降；其中所述罐进一步包括挡板配置，包括：挡板，位于邻近流入端和设置以分配到所述罐中的废水流；和至少一个在所述挡板和流出端壁之间设置的构件，其中设置所述构件以促进废水混合和废水流分布，和沉降促进器，沿着流出端侧壁设置和设置以促进固体在从所述流出端排出之前沉降；其中，设置所述挡板配置以使废水沿着至少一个预定流程以至少0.25m/h的表面溢流率流过所述罐；和通过所述挡板配置和表面溢流率在所述厌氧沉降和处理罐中处理废水，来从废水物流降低磷酸盐水平至低于0.5ppm，以提供低磷酸盐废水物流；使来自所述厌氧沉降处理罐流出物的低磷酸盐废水物流流入工程湿地中，其中所述工程湿地与所述厌氧沉降和处理罐液体连通；将所述低磷酸盐废水物流曝气，其中将所述低磷酸盐废水曝气足以维持好氧细菌；在所述工程湿地中处理所述低磷酸盐废水物流，以从低有机物废水除去氨至不大于8ppm的含量，其中所述工程湿地包括不大于4天的孔隙水水力停留时间；将处理后的水物流从所述工程湿地排出。3.根据权利要求2所述的方法，进一步地，其中所述金属盐为Fe盐、Ca盐、Al盐和它们的组合。4.根据权利要求2所述的方法，进一步地，其中所述絮凝介质选自颗粒状活性炭、粉状活性炭、粘土颗粒、铝土矿渣、石膏和它们的组合。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉降促进器包括设置到最邻近流出端的侧壁的角挡板。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉降促进器包括沿着至少一个最邻近流出端的侧壁的不连续区域。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述厌氧沉降罐包括在所述挡板和所述沉降促进器之间彼此隔开的多个构件。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括三个构件，三个构件彼此间隔等距并且在所述罐内占据相同的倾斜位置，其中所述三个构件位于最邻近于所述罐的下端。9.根据权利要求1所述的方法，其中曝气包括以至少1.1scfm/gpm废水的比率将所述低有机物废水曝气。10.根据权利要求6所述的方法，其中曝气足以维持所述低有机物废水在给定温度下至少约80％饱和度的溶解氧含量。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述工程湿地包括至少约0.25天的孔隙水水力停留时间。12.根据权利要求1所述的方法，在排放步骤之...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·K·斯特拉诺，S·L·伊索维施帕克斯，J·K·傅，J·R·史密斯，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US