[发明专利]用于处理废水的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理废水的设备和方法。特别地，所述设备和方法适 于废水的生物处理，并将在这样的背景下进行描述。

背景技术

在本说明书通篇中，除非上下文另有要求，否则词语“包含(comprise)” 或例如“包含(comprises或comprising)”的变化形式应理解为暗示包括所述整 数或整数组，但不排除任何其它整数或整数组。

此外，在本说明书通篇中，除非上下文另有要求，否则词语“包括 (include)”或例如“包括(includes或including)”的变化形式应理解为暗指包括 所述整数或整数组，但不排除任何其它整数或整数组。

存在多种用于处理废水的方法，包括例如活性炭吸收、化学氧化的化 学方法；或者使用好氧微生物或厌氧微生物的生物方法。化学方法相对比 较昂贵，并且由于废水中的有机污染物的高浓度，可能不是很有效。生物 处理由于其成本效率优于化学处理或其它物理方法通常是优选的。

在生物处理中，对于其中待处理的废水含有高浓度的有机污染物(即在 大于1,000ppm的化学需氧量(COD)水平)的废水，厌氧处理系统，如上流式 厌氧污泥床(upflowanaerobicsludgeblanket，UASB)或膨胀颗粒污泥床 (EGSB)远比好氧处理成本低。这是由于UASB/EGSB在处理高有机物含量的 废水中的相对高效率。然而，对于处理含有低浓度的有机污染物的废水， 由于效率在低于1000ppm的COD水平降低，此类厌氧处理方法未表现出太 多优于好氧方法的优势。

对于处理COD小于500ppm的废水，例如城市污水，好氧生物处理是优 选的。然而，对于处理COD为500ppm-1000ppm的废水，部分地由于高需 氧量、高生物污泥生产量和高化学品消耗，好氧生物处理仍然相对昂贵。 对于用于COD为500ppm-1000ppm的废水的生物处理系统，存在其中好氧 处理方法和厌氧处理方法两者均非最佳的空白。

已经使用各种系统通过“组合”或混合好氧处理方法和厌氧处理方法来 填补上述空白。在这些混合系统中，采用具有足够大容量的均衡池 (equalizationtanks)来适应废水的质和量的高波动。使用均衡池用于废水 处理设施的目的是减弱有机物波动，以防止生物系统的冲击负荷，最小化 或控制废水流速的波动。这在工业废水处理中特别适合。此类均衡池可操 作以均衡流量或浓度，或两者。就流量均衡而言，累积流量随时间的变化 是确定对于恒定排放管线的最大体积的因素。就浓度均衡而言，可使均衡 槽/均衡池的尺寸适合以限制排放量从而达到最大浓度。对于工业废水，停 留时间可从数小时到数天变化。大体积的均衡池可能花费高达废水处理厂 的总民用建筑成本的三分之一以上。因此，需要降低与工业废水处理有关 的此类成本。

常规工业废水处理厂描述于例如美国专利6,312,599B1“Methodof usingwastewaterflowequalizationbasinsformultiplebiologicaltreatments”和 PCT国际公开WO02/059044“wastewatertreatmentprocess”，以及韩国专利公 开KR1020090055160“Wastewatertreatmentsystemandamethodutilizingan equalizationtankandbioreactor,capableofsubstantiallyimprovingwater treatmentefficiencywithoutaddinganewreactor”中。