[发明专利]从污水中析出磷的设备和方法

说明书

技术领域

本发明的目的是一种可连接到小型净化单元的用于从污水中析出 磷的设备。

本发明的另一目的是一种在小型净化单元中利用化学凝结剂从污 水中析出污水磷的方法，所述方法包括：将待处理的污水在重力作用 下输送到泵送贮器内，泵送贮器由排泄泵进行排放，通过计量泵将化 学凝结剂从化学池分配到所要从泵送贮器排放的污水中，由此所得到 的化学析出物与从净化单元流出的水的分离在小型净化单元的沉淀 池，或者即沉积池中进行。

本发明的又一目的是前述设备的用途，用于在小型净化单元中， 具体地是连续作用的小型净化单元中从污水中析出磷。

背景技术

人口稀少区中污水引起的环境负担在过去的几年吸引了越来越多 的注意。实际上，(芬兰)国务委员会颁布的法令(542/2003)强制实 行了关于污水净化的最低要求。大部分住所中现存的处理系统不能匹 配严格的净化要求。因此，市场上已经经历了多种不同的特定属性的 污水处理系统的出现，从简单的土壤处理一直到生物化学装置净化单 元。

(芬兰)国务委员会颁布的法令(542/2003)，关于与污水管道 系统隔离的区域中的生活用水的处理，对排放到环境中的有机物、总 氮和总磷的量强加了限制值。在实际研究中发现，就大部分处理方法 而论，在获得要求的净化性能方面最具挑战的任务涉及总磷。人口稀 少区中磷负荷的减少是重要的，因为芬兰水系统中最终约8％的磷负荷 源于分散的永久性住所和度假性住所。尤其在内陆水域中，磷构成所 谓的最低养分，控制了湖泊的基本生产。由磷负荷引起的富营养化表 现为水生植物和生物量的增加，以及水藻和蓝绿藻的反常地大量繁殖， 从而所放出的藻类毒素可能成为更严重后果的来源。生物量的分解消 耗氧，这样的结果是，水体可能发展为氧耗尽，从而导致鱼死亡。

在特定属性的废水处理系统中，能通过吸收物质和各种化学凝结 剂来提高除磷作用。生物化学净化单元中常用的是基于铝或基于铁的 化学凝结剂。化学凝结剂将污水中所包含的磷结合为能通过沉淀而从 水中分离的化合物。从析出效率的观点来看，使用正确的化学量是首 要的。当剂量太小时，没有足够的化学物质与所有磷酸盐离子反应， 因此污水中所包含的一些磷能够进入水系统中。过量的剂量可能使污 水的pH值降低太多，这是因为基于铝和基于铁的化学凝结剂酸性较高。 过低的pH值降低析出效率。化学凝结剂和污水的有效调合是成功析出 的条件。由于调合，一剂化学物质能全部得到利用，而不需要任何不 必要的过量剂量。对化学凝结剂的反应是，污水产生微絮凝物，微絮 凝物可逐渐凝结成较大的絮凝物。期望增加絮凝物的尺寸以有利于通 过沉淀从水分离絮凝物。这通过一种设备来实现，在这种设备中，调 合之后是混合过程。在混合过程中，水的速度梯度或G数比调合过程中 的低。实现的最常见方法是保持污水处于慢速旋转运动，在大型设备 中，慢速旋转运动通过慢速旋转的叶片来有效地执行。水中存在的絮 凝物不必受到太大的力，以便不会由于这样的力而使絮凝物分解。

根据操作原理，生物化学装置净化单元可被分成批量作用的净化 单元和连续作用的净化单元。在批量净化单元中，在单个池中执行处 理工艺步骤。通过该工艺处理的污水量总是相同的，由此析出磷所需 的化学物质能以不变的量分配到每批中。从泵送系统的观点来看这是 方便的，因为计量泵在期望的工艺步骤中总是具有相同的运行周期。 在批量净化单元中，一般在通风步骤中分配化学凝结剂，由此由通风 引起的湍流在整个水量中有效地调合化学物质。