同时缺氧生物除磷和氮制造技术

提供用于处理废水以同时除去氮、碳和磷的方法和系统。该方法包括接收至少两个流的缺氧罐，该至少两个流包括工厂流入污水和回流的活性污泥。这些流在缺氧罐中混合以促进磷释放和颗粒状和溶解的有机物的发酵。将混合液转移至具有低溶解氧浓度的曝气罐以促进磷-释放细菌的形成，所述磷-释放细菌最后通过回流的活性污泥再循环至缺氧罐。硝化、反硝化和磷释放同时在曝气罐中发生。膜罐从膜罐中的活性污泥中分离经处理的流出物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】同时缺氧生物除磷和氮
技术介绍
除去污水中的多种成分例如氮、碳和磷是艰难且高成本的过程，在ー些情况中需要向污水处理过程中添加碳源。另外，用于很多污水处理过程中的高溶解氧浓度是导致污水处理工厂的能量使用成本的主要原因。可以将碳源，例如甲醇添加到在缺氧罐中的过程，例如辅助硝化和反硝化。另外，曝气罐(aerated tank)可能需要高溶解氧浓度以促进生物需氧量(BOD)和氨的氧化。但是碳源的添加和高溶解氧浓度的需求是高成本的、极大增加了处理污水的费用。
技术实现思路
本专利技术的实施方案通过权利要求进行定义，而不通过以下概述进行定义。出于以 下原因，在此提供本专利技术多个方面的高水准概述提供本公开的概述，以及介绍将在下文中进ー步详细介绍的概念精选。此处的概述不意在确定所要求的主题的关键特征或基本特征，也不意在用于辅助分离以确定所要求主题的范围。在第一方面，提供用于处理污水以同时除去有机物、氮和磷的方法。该方法包括在缺氧条件下运行的第一罐中提供两个或多个流，该两个或多个流包括エ厂流入污水和回流的活性污泥。エ厂流入污水和回流的活性污泥在第一罐中混合以形成混合液，从而启动磷释放以及颗粒状有机物和溶解的有机物的发酵。然后转移混合液至在微需氧条件下运行的第二罐。在第二罐中的溶解氧浓度小于1.0mg/l以促进硝化、反硝化、磷释放和磷吸收的同时进行。另外，转移混合液至第三罐，该第三罐从含微生物的活性污泥中分离经处理的流出物。活性污泥的一部分作为回流的活性污泥被返回至第一罐。在第二方面，提供用于处理污水以同时除去有机物、氮和磷的方法。该方法包括在缺氧罐中使エ厂流入污水与回流的活性污泥接触以形成混合液。回流的活性污泥包含能够在缺氧罐中启动磷释放的细菌。混合液流至具有低溶解氧浓度的曝气罐以允许颗粒状有机物和溶解的有机物的发酵，以及提供有利于形成除磷细菌的条件。然后使混合液流至膜罐以从活性污泥中分离エ厂流出物。额外地，活性污泥的一部分作为回流的活性污泥再循环至缺氧罐。在第三方面，提供用于处理污水以同时除去有机物、氮和磷的系统。该系统包括接收エ厂流入污水和回流的活性污泥的第一罐，该第一罐在缺氧条件下运行以促进反硝化、磷释放和颗粒状有机物和溶解的有机物的发酵。第二罐接收来自第一罐的混合液。第二罐具有的溶解氧浓度为小于1.0mg/l以有效促进存在于被接收进入第一罐中的回流的活性污泥中的磷-释放细菌的形成(development)。回流的活性污泥中的磷-释放细菌允许第ー罐中的磷释放和颗粒状有机物的发酵。提供第三罐，其从活性污泥中分离エ厂流出物，活性污泥的一部分作为回流的活性污泥再循环至第一罐。附图说明以下将參考附图对本专利技术的示例性实施方案详细地进行说明，其中图I示出了根据本专利技术一实施方案的污水处理方法的示意图；图2示出了根据本专利技术一实施方案的备选污水处理方法的示意图；图3示出了作为实施本专利技术实施方案结果的污水处理工厂的能量使用的减小；图4示出了当在污水处理工厂中实施本专利技术实施方案时氨和磷酸盐两者的减小；以及图5示出了表示每个罐中的磷、溶解氧和硝酸盐浓度的柱状图。本专利技术的详细说明在本文中具体说明了本专利技术的实施方案的主题以满足法定需求。但是说明本身不意在必要地限制权利要求的范围。所要求的主题可以其他方式实施以包括不同的步骤或本文中所说明的类似的步骤组合，结合其他现有技术或未来技木。术语不应该理解为在本文所述的多种步骤之间的任一特定次序，除非明确说明了单个步骤的次序。图I示出了污水处理方法10的示意图。更具体地，该污水处理方法提供了能量和成本有效的方法用于同时除去エ厂流入污水中的氮、磷和有机物。尽管很多系统需要外部碳源和高浓度溶解氧，而本专利技术的实施方案不需要外部碳源和高浓度溶解氧，事实上相比较通常用于污水处理系统中的溶解氧和碳的量而言，本专利技术实施方案需要非常少量的溶解 氧和碳。例如，很多系统需要外部碳源用于除磷和除氮，但在本专利技术的实施方案中，除氮仅需要最小量的碳，因为其主要利用氨。另外，除磷利用存在于污水中的溶解的和颗粒状的碳(例如颗粒状有机物)，取代仅溶解的碳或外部碳源。在图I的实施方案中，三个独立的罐用于同时除去エ厂流入污水12中的氮、磷和有机物。如本文中所使用的，エ厂流入污水12是还未经处理因此还未进入污水处理系统的原污水，所述污水处理系统例如本文中所说明的污水处理系统。图I所示的第一个罐是缺氧罐16，其接收至少两个流，包括エ厂流入污水12和回流的活性污泥14。如本文中将进ー步讨论的，回流的活性污泥14是活性污泥的一部分，该活性污泥来自第三个罐或膜罐20，再循环进入ー个或多个其他罐，例如缺氧罐16。如本文中所使用的，活性污泥是已经和エ厂流出物分开的流。该活性污泥流除含硝酸盐和溶解氧之外还包含微生物量(microbial mass)。微生物量包含大量生物成分,该生物成分包括细菌、真菌、原生动物以及轮形动物等。在活性污泥中寄生了异养和自养细菌，通常主要寄生了异养细菌。异养细菌从エ厂流入污水中的含碳有机物中获取能量用于合成新细胞。然后这些细菌通过转化有机物至化合物例如ニ氧化碳和水而释放能量。活性污泥中的自养细菌通常还原经氧化的碳化合物例如ニ氧化碳用于细胞生长。这些细菌通过氧化氨至硝酸盐(已知的硝化)而获取它们的能量，这在下文中将进ー步说明。如上述，回流的活性污泥14是活性污泥的一部分，该活性污泥通过处理方法的最后的分离步骤(例如膜罐或膜生物反应器)而产生。回流的活性污泥14再循环至缺氧罐16中并向罐提供微生物量、残留氧、硝酸盐和亚硝酸盐。应该注意到磷释放通常不会在缺氧罐中利用含硝酸盐和溶解氧的回流的活性污泥发生，但是在本专利技术的实施方案中，磷释放在缺氧罐16中发生。发生磷释放是因为用于消耗磷的细菌也存在于回流的活性污泥14中。另外，发生磷释放是因为存在于流入污水中的颗粒状有机物的活性水解和发酵条件。如本文中所使用的，水解是通过细菌作用将聚合的有机物分解为单体。在一实施方案中，水解涉及化学反应，在该化学反应期间，水分子在化学机理过程中分解为氢阳离子和氢氧根阴离子。这种类型的反应用于分解一些聚合物。例如，代替仅利用溶解的有机物作为碳源来除磷，本专利技术的实施方案允许溶解的和颗粒状有机物两者作为碳源用于磷的去除。一般地，不能使用颗粒状有机物，但是因为它在本文中被发酵，它可以用作碳源从而省去了对外部碳源的需求。在污水中，有机物以颗粒状有机物和溶解的有机物形式出现。使用三个主要测试用于测定污水中的有机物。这些测试包括生物需氧量(BOD)、总有机碳量(TOC)和化学需氧量(C0D)。不同于溶解的有机物，颗粒状有机物以悬浮固体的形式存在于污水中。如本文中将进ー步讨论的，当利用本专利技术的实施方案时，颗粒状有机物进行水解以转化颗粒至可溶固体，从而允许更大程度的除磷。憐释放和憐吸收涉及聚憐生物(phosphorusaccumulating organism, PAOs)在胞内颗粒体(intracellular granules)中储存多磷酸盐(polyphosphate)作为能量储备的过程。在厌氧条件下，PAOs释放正磷酸盐,利用能量以聚集简单有机物(organics)和储存它们作为多轻基链烧酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHAs)。在好氧条件下,或在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E吉拉尔多，Y刘，S穆图克里施南，
申请(专利权)人：美国水利工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：