用于强化生物处理污水的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用可自由移动的生长浸体并结合采用混合装置以及选择性地输入空气来对污水进行强化生物处理的装置。可自由移动的生长浸体用于在有待处理的污水区域内固定特定的水处理微生物。与以前公知的装置相比，本发明专利技术的特征在于，由于附加的可自由移动的，悬浮／漂浮状生长浸体和它通过一特殊的混合装置在露出污水面接触大气时获得部分氧气以及另外产生的小气泡通气，使得净化过程得到了进一步的强化。通过借助于多相泵使空气富集在回流泥浆或污水中能显著地提高对氧气的充分利用。在本发明专利技术的装置中，可结合采用活化泥浆法和以可自由移动的生长浸体进行净化处理的方法。在污水处理槽（１）中装有可自由移动的生长浸体（２）和活化泥浆成分（６），其中可自由移动的生长浸体（２）作为生物膜载体以其活性表面并结合一相应的采用桨片（３）具有附加汲取作用的混合装置（７）来固着特殊的微生物，该污水处理槽中有污水（４）流过且包含有一阻挡可自由移动的生长浸体（２）的阻挡装置（５）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用可自由移动的生长浸体与混合装置的结合来强化生物处理污水的设备，该混合装置可选择小气泡通气或利用引水内部结构进行液气混合输送。该设备采用具有有利于繁殖的表面的可自由移动的生长浸体将特殊的微生物固定在污水区域中。在净化设备中采用不同的方法来净化污水。公知的有无需人工或附加生长面的活化泥浆法和一系列将生长面有针对性地放入反应器中的方法。为了增强净化过程，必须采用所谓载体生物学。在这方面公知的是滴体法、浸体法、固定床反应器和浮游或漂浮生物膜载体的使用。这些反应器也称之为生物膜反应器。在DD 285333A5中描述了这些方法的优缺点。在所引用的这篇文章中建议了一种利用浮游生物膜载体工作的方法，这种生物膜载体的1/3至2/3从水面上伸出。采用一水平轴来搅拌和浸湿生长浸体，该轴具有圆盘状体，特别是形式为一输送蜗杆的圆盘状体。浸体法的实施形式是多种多样的，在EP 2919221、EP 0198451和EP0385011中对此做了描述。这些方法的共同点是它们都有一旋转的浸体，浸体的轴呈水平布置。在WO 92/01636中描述了一种方法，其按照浸体法，以在空间上隔开的不同阶段工作。在文献WO 93/22244中描述了一种浸体法，在其旋转体的分界区域内包含作为自由移动的生长载体的浸体。在WO 86/05770中的技术解决方案也用封装在一旋转体内的生长载体工作。在EP 3238366中建议了一种类似的方法，其中生长载体类似于固定床设置在腔室内，由于污水水位的变化，旋转的固定床由空气和污水交替地围绕。此外还描述了不同区域的划分，对仪器设备方面也作了规定。将浸体装置的生长面压缩到临界区域内会妨碍搅拌和分离功能，并导致净化效率的降低，因此，被认为是载体固定的缺点。在生物膜很厚的情况下，扩散受到限制，并且存在着很大的载体堵塞的危险。因此，很难控制分解过程。因此，最常用的是传统的活化泥浆法，尽管其面积要求很高。其它有关净化过程效率的重要准则是过程中的搅拌和通风。对此同样描述了不同的技术解决方案。在DE 4238912A1中建议了一种旋转系统的结构，通过这种结构可以以一种简单的方式和方法实现湍流和充气。已经有人论述过具有不同的分解条件的分解反应并结合采用特定的反应区域。例如在DE 4409435中描述了磷化区与去氮区域的带状分离。有人考虑将不同的方法的优点结合，例如将浸体法与活化泥浆法结合。这种方法公知为钢(Staehlermatic)法。为了满足对污水引入值的提高了的要求，同时考虑到，由于成本和场地的原因，净化设备在空间上的扩大大多数情况下是不可能的，所以有必要做这种优点的结合。从这样的现有技术出发，本专利技术的基本目的是实现净化过程的一种增强。此外还应在从能量上讲最优化的通气的情况下，在生物处理中使最大部分的生长面分布得很好且无阻塞。本专利技术的思想在于，有选择地使不同的装置部件和一个专门的混合装置组合起来使用，这些装置部件可以是分别用于利用小气泡通气或进行液气混合输送的活化泥浆法以及利用自由移动的生长浸体的方法的装置部件。在污水处理槽中注入自由移动的生长浸体，作为带有活化表面的生物膜载体，用于固定与悬浮的活化泥浆絮结合的特殊的微生物。同时提高污水处理槽中的生物活化的微生物相对于具有单独的悬浮活化泥浆的槽的浓度。污水流过污水处理槽，槽中包括一用于可自由移动的生长浸体的阻挡装置。一方面通过机械作用，另一方面通过生物生长达到生长载体上的一生物膜厚度，该厚度使上表面和通气强度的比例有利，在此，生长与溶解或磨损达到平衡，这种平衡在较薄的生物膜中实现最佳的物质输送并在生长面上实现固定微生物较为均匀的分布。借助于随着湍流和磨损而彼此相对运动的生长浸体的机械负荷，混合装置的移动限制了自由移动的生长浸体上的生物膜的厚度的增加，并从而使得物料输送、供氧和分解效率最佳化。通过本专利技术的设备构造，在改善了特种微生物的繁殖条件的情况下扩大了有效的生长面。这要通过采用特殊的生长浸体材料来实现，例如镜煤质褐煤(Xylith)和HDPE-REC。此外，用改良的聚丙烯作为自由移动的生长浸体的材料和与装置成一体的生长面的材料。混合装置的桨片的几何形状使得其带动更大量的生长浸体，并可从水中取出，桨片中可设置微生物生长面，另外还借助于回流泥浆中富集的空气来改善对微生物的供氧。此外，为了在空气引入污水处理槽的下部的回流泥浆时提高对氧气的充分利用，可以将富含有空气的由回流泥浆与污水构成的混合物强制引入通道中。这些通道的壁具有一有利于微生物繁殖的表面。在回流泥浆减少的情况下，可以利用一旁路输送液体-空气，使从生物槽中流出的水富含空气氧，并重新送回生物槽内。可以取消利用小气泡来通气。通过这种由辐射状分布的支架和支架上的桨片构成的特殊的混合装置，不仅使浮动的生长浸体较均匀地分布在处理槽中所希望的区域内，而且通过将一部分生长浸体从水中抽吸到大气中对生物膜局部充气。较高的生物物质浓度减小了反应空间和再净化体积。通过生物物质在载体材料上的均匀分布，得到一种相对于波动的入流条件很高的处理稳定性。生物膜中的硝化作用和同时发生的去硝化作用得到缺氧局部区域和间断的充气的支持。随着慢慢生长的有机物种在生物膜上的富集，出现了很难进一步分解消除的有机物。这样就将膨胀和浮游的泥浆结构保持在很小的范围内。与仅仅具有悬浮微生物絮的活化泥浆系统中活化泥浆过剩和传统的浸体法相比，在本专利技术中，生物形成的沉淀泥浆在数量上有所减少。在泥浆稳定的条件下，足够它满足对农业沉淀泥浆应用的要求。按照本专利技术的装置的另一优点是通过在水平方向上(一个接一个，一个挨着一个)构成任意多个污水处理槽可以毫无问题地扩展现有的设备，这与那些同垂直的污水流连接，因而由于结构高度在技术上和经济上都受到限制的装置相反。泥浆的寿命通过载体固定得到了提高，硝化物可以较好地增加，因此，提高了净化效率，缩短了污水滞留时间。以氧为主的表面部分的提高使得从带氧操作到缺氧操作的过渡区域的工作类似于同时带氧的泥浆稳定法。在缺氧的局部区域内扩大了去硝化、同时泥浆稳定和活化体积的生物去磷，并且有针对性地加以促进。本专利技术的另一优点是通过将新研制的成分与氮-磷混合物的消除结合起来可以很简单地增加现有设备的生产能力。权利要求书对本专利技术作了进一步的说明。下面结合附图对本专利技术的实施例进行描述，从中可以看出本专利技术的细节、特征和优点。附图中附图说明图1示出一带桨片的污水处理槽；图2示出带有两个区域、不同的生长浸体和桨片以及附加的充气装置的污水处理槽；图3是带有3个区域的污水处理槽的简图；图4示出各种桨片的截面轮廓；图5示出使回流泥浆富含空气的装置；图6示出一具有空隙和用镜煤质褐煤充填的双壁桨片的截面轮廓；图7示出带有接收板的桨片的截面轮廓；图8示出篮式桨片的结构。图1示出一单槽设备，用于借助于一充以污水的反应空间内的自由移动的生长浸体2、机械搅拌装置3、7和带状活化泥浆6对污水进行强化生物处理。混合装置7可以用桨片3来实施。该单槽设备结合了高负荷和低负荷级别的污水处理，其带有或不带有(在该图示的设备中是不带有)从底部进行充气的附加通风装置。生长浸体2由一种具有强结构化表面并且粒度为10-15mm的塑料-烧结物或镜煤质褐煤构成，镜煤质褐煤是一种形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化生物处理污水的装置，其中既有用于污水处理的并构成生物膜载体或生长面的可自由移动的生长浸体（２），又有活化泥浆成份（６），该装置包括带桨片（３）的混合装置（７），该桨片用于辅助一部分生长浸体（２）作汲取移动，所述可自由移动的生长浸体（２）具有一有利于繁殖的表面，用于污水区域（４）内的特定区域的微生物的固定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔穆特伯尼希，彼得布拉彻，于尔根奥古斯丁，于尔根霍尔茨，
申请(专利权)人：阿格罗德里萨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]