專利名稱：小型生物凈化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于廢水處理的流化床/生物膜技術(shù)的小型生物凈化設(shè)備。
根據(jù)廢水處理的現(xiàn)有技術(shù)，小型凈化設(shè)備的凈化效率和工序穩(wěn)定性不是令人滿意的。
對(duì)此主要問(wèn)題是-波動(dòng)的和大部分情況下偏低的生物體(Biomasse)濃度-生物體的不穩(wěn)定性-在液壓沖擊下生物體的排出-在生物階段中，來(lái)自二次澄清設(shè)備的生物體不穩(wěn)定的返回-在峰值負(fù)荷下不足的緩沖能力-在不滿負(fù)荷和缺乏狀態(tài)下生物體的排出和因此產(chǎn)生的效率降低-由于硝化作用pH的下降，因此抑制生物分解過(guò)程。
為了改善凈化效率和工序穩(wěn)定性，例如，給小型凈化設(shè)備的生物階段配備用于微生物寄生的固定床疊層(Festbettpakete)。這些有機(jī)體甚至在液壓沖擊下也不會(huì)排出。這種工藝的缺陷在于-100～150平方米/立方米的生物階段的固定床可寄生表面相對(duì)來(lái)說(shuō)是低的。因此每立方米槽體積的凈化效率和負(fù)荷能力是很低的。
-固定床的表面大部分被相對(duì)厚的生物體層覆蓋。因?yàn)閮H僅給生物膜最上層供應(yīng)足夠的氧氣和營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，所以生物活性受限。
-在生長(zhǎng)層的內(nèi)部，產(chǎn)生腐爛過(guò)程，該腐爛過(guò)程由于有機(jī)體的死亡同樣對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生不利的作用。
-在固定床疊層上和之中的沉積和糾纏(Verzopfungen)使可寄生的表面減少，并因此降低生物膜的效率。
-只有提高維護(hù)費(fèi)用才可能進(jìn)行固定床的清洗。
在聯(lián)邦政府技術(shù)研究部的研究報(bào)告1987年10月02 WA 8538中(Forschungsbericht des Bundesministeriums für Forschung undTechnologie,02 WA 8538 vom Oktober 1987)提到通過(guò)使用可渦旋的懸浮體提高凈化設(shè)備的生產(chǎn)能力。與固定床疊層相比每槽體積的可寄生表面明顯提高。
然而，在生物階段中，在滯留懸浮物方面存在不能解決的問(wèn)題。有時(shí)部分懸浮體擠壓穿過(guò)格柵。此外，懸浮體嚴(yán)重糾纏在一起以致于下沉和沉積在底部。
使用可渦旋的生長(zhǎng)體以提高凈化設(shè)備中的生物體同樣是已知的。該生長(zhǎng)體的滯留通過(guò)篩網(wǎng)或格柵實(shí)現(xiàn)。
由于公共廢水中高的纖維和懸浮物含量，在這種滯留形式下，在較短的工作時(shí)間之后，必須考慮到堵塞、糾纏和因此造成的事故狀況。
本發(fā)明的目的是提供一種小型凈化設(shè)備，其基本上消除了現(xiàn)有技術(shù)中同等級(jí)設(shè)備的上述缺陷。
根據(jù)下述二種原理，在通風(fēng)的生物階段中進(jìn)行生長(zhǎng)體的滯留，而無(wú)堵塞現(xiàn)象方案1比重小于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體在通風(fēng)階段中，安裝一根底部封閉和上面敞開(kāi)的管。該管到水面下約30厘米為止。管的直徑取決于要流過(guò)的水量。在該管中，安裝直徑較小、與出口相連的的第二根管。該較小的管從大管底部之上約30厘米處開(kāi)始并終止于水表面之上。
這種布置可以保證，大管中比重低于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體總是重新漂浮在流化床中。
活性淤泥和凈化的廢水經(jīng)過(guò)內(nèi)管流入二次澄清池中。
方案2比重大于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體一根二側(cè)均敞開(kāi)的管從水面上開(kāi)始，到生物階段的底部之上約30厘米處結(jié)束。
在該較大的外管中，從下面引入一根直徑較小的管。該小管從水面的下面開(kāi)始，到生物階段的出口處結(jié)束。
這種布置可以保證，比重高于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體總是重新回到流化床中?；钚杂倌嗪蛢艋膹U水經(jīng)過(guò)內(nèi)管流入二次澄清池中。
這樣確定這二根管的尺寸，以使在高的液壓負(fù)荷下生長(zhǎng)體不能從生物階段中排出。
在二次澄清池中分離的部分活性淤泥被泵送回生物階段中。在排出之前，所過(guò)剩產(chǎn)生的淤泥和預(yù)凈化中分離的初級(jí)淤泥一起堆積在淤泥儲(chǔ)存庫(kù)中直至棄除。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于-在凈化設(shè)備的通風(fēng)階段中使用生長(zhǎng)體，其中每立方米松散體積超過(guò)800平方米的可寄生表面比固定床設(shè)備和已知的生長(zhǎng)體多幾倍。
-生長(zhǎng)體的大小和形狀使得能夠避免糾纏(Verzopfungen)和沉積。
-在流化床中由于持續(xù)磨損生長(zhǎng)體上的生物膜是薄的，并因此在生理上具有非常高的活性。
-在生物膜中微生物的氧氣和營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)的供給是最理想的。不會(huì)發(fā)生腐爛過(guò)程。使用生長(zhǎng)體是無(wú)須維護(hù)的。
-在生長(zhǎng)體的粘液層中生長(zhǎng)的有機(jī)體對(duì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的不滿負(fù)荷和短時(shí)的缺氧具有抵抗力。
-生長(zhǎng)體具有可調(diào)節(jié)的比重，其小于1.0克/立方厘米或者大于1.0克/立方厘米。
-在穿流的流化床中實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)體的滯留而無(wú)堵塞的危險(xiǎn)。
-甚至在液壓超負(fù)荷下生長(zhǎng)體的排出幾乎是不可能的。
-在液壓沖擊下和強(qiáng)烈的裝載物波動(dòng)(Frachtschwankungen)下凈化效率是穩(wěn)定的。
-以已知的方式，在二次澄清池中通過(guò)沉積作用分離活性淤泥，并且使部分活性淤泥返回生物階段中。通過(guò)這二種生物技術(shù)的結(jié)合可以提高生物階段的負(fù)荷，得到高的工序穩(wěn)定性。
-由于在生物階段中設(shè)置的缺氧工藝階段，可以通過(guò)生物學(xué)工序硝化/脫氮基本上去除氮。
下面借助于實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理。
附

圖1具有比重小于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體的小型凈化設(shè)備；附圖2具有比重大于1.0克/立方厘米的生長(zhǎng)體的小型凈化設(shè)備。
優(yōu)選在三部分的混凝土-圓形槽中安裝小型凈化設(shè)備的單個(gè)階段。
未處理的廢水首先流入第一部分，該部分用作預(yù)凈化槽1和淤泥儲(chǔ)存庫(kù)。在該槽中除去廢水中的粗物質(zhì)和漂浮物以及砂子。
然后，與從二次澄清設(shè)備3中返回的生物淤泥一起進(jìn)入部分填充生長(zhǎng)體5和配備可控通風(fēng)設(shè)備4的生物階段2中。
在通入空氣時(shí)，生長(zhǎng)體5形成流化床，在停止通風(fēng)時(shí)，形成處于缺氧環(huán)境條件下的生長(zhǎng)體層。
在經(jīng)過(guò)該階段時(shí)，尤其溶解的有機(jī)物(BSB、CSB)被有氧分解，并且經(jīng)該生物步驟硝化和脫氮除去部分氮。
在通風(fēng)的生物階段2中，生長(zhǎng)體5和寄生在其上的有機(jī)體一起通過(guò)所描述的體系無(wú)堵塞地被保留下來(lái)。
懸浮的生物體(活性淤泥)在垂直流動(dòng)的具有斜面壁的二次澄清池3中與凈化的水分離。部分沉積的活性淤泥持續(xù)地返回生物階段2中。將過(guò)剩產(chǎn)生的生物淤泥不連續(xù)地泵送到淤泥儲(chǔ)存庫(kù)1中。
在機(jī)械預(yù)凈化和生物凈化時(shí)產(chǎn)生的淤泥在排出之前堆積在淤泥儲(chǔ)存庫(kù)中，并且進(jìn)行厭氧穩(wěn)定化。
在生物階段2中布置一不通風(fēng)的、填充有生長(zhǎng)體的生物過(guò)濾階段9，該生物過(guò)濾階段9用作脫氮步驟。將從二次澄清返回的活性淤泥和從預(yù)凈化流出的廢水輸送到該步驟中。
在流過(guò)生物過(guò)濾階段9之后，缺氧預(yù)處理的廢水進(jìn)入生物階段2的通風(fēng)部分。
附圖標(biāo)記1、帶有淤泥儲(chǔ)存庫(kù)的預(yù)凈化槽2、生物階段3、二次澄清池4、通風(fēng)裝置5、生長(zhǎng)體6、入口7、出口8、滯留裝置9、生物過(guò)濾階段
權(quán)利要求
1.一種小型生物凈化設(shè)備，其特征在于在具有淤泥儲(chǔ)存庫(kù)和入口(6)的預(yù)凈化槽(1)之后，安排用于活性淤泥生物學(xué)/生物膜生物學(xué)的、配備有可關(guān)閉通風(fēng)裝置(4)的生物階段(2)，該生物階段部分填充有可寄生表面至少是800平方米/立方米松散體積的生長(zhǎng)體(5)，并且在其中安裝有用于無(wú)堵塞地滯留生長(zhǎng)體(5)的滯留裝置(8)，在其后安裝可以垂直穿流的帶有出口(7)的二次澄清池(3)，這里設(shè)備部分(1～4)優(yōu)選安裝在環(huán)形槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的小型生物凈化設(shè)備，其特征在于，滯留裝置(8)由一管組成，在該管中或上方一根排出管通向二次澄清池(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的小型生物凈化設(shè)備，其特征在于，在生物階段(2)中附加地具有生物過(guò)濾階段(9)，離開(kāi)預(yù)凈化槽(1)的流入口和來(lái)自二次澄清池(3)的回流淤泥的流入口通向該生物過(guò)濾階段(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3的小型生物凈化設(shè)備，其特征在于，生長(zhǎng)體的比重小于1.0克/立方厘米，優(yōu)選小于0.9克/立方厘米，其中來(lái)自預(yù)凈化池(1)的流入口和來(lái)自二次澄清池(3)的流入口這二者位于生物過(guò)濾階段(9)的上部區(qū)域，生物過(guò)濾階段(9)朝生物階段(2)方向在下面是開(kāi)口的，并且伸出水面，并且滯留裝置(8)的管從生物階段(2)的底部開(kāi)始直至水面之下。
5.根據(jù)權(quán)利要求2和3的小型生物凈化設(shè)備，其特征在于，生長(zhǎng)體的比重大于1.0克/立方厘米，優(yōu)選大于1.1克/立方厘米，其中來(lái)自預(yù)凈化池(1)的流入口和來(lái)自二次澄清池(3)的流入口這二者位于生物過(guò)濾階段(9)的下部區(qū)域，生物過(guò)濾階段(9)朝生物階段(2)方向在下面是封閉的，且上面終止于水面，并且滯留裝置(8)的管從生物階段(2)底部之上開(kāi)始直至水面之上。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)流化床/生物膜工藝操作的用于廢水處理的小型廢水處理裝置,在具有淤泥儲(chǔ)存庫(kù)和入口(6)的預(yù)凈化槽(1)之后,安排用于活性淤泥生物學(xué)/生物膜生物學(xué)的、配備有可關(guān)閉通風(fēng)裝置(4)的生物階段(2),該生物階段部分填充有可寄生表面至少是800平方米/立方米松散體積的生長(zhǎng)體(5),并且在其中安裝有用于無(wú)堵塞地滯留生長(zhǎng)體(5)的滯留裝置(8),在其后安裝可以垂直穿流的帶有出口(7)的二次澄清池(3),這里設(shè)備部分(1～4)優(yōu)選安裝在環(huán)形槽中。滯留裝置(8)由一管組成,在該管中或上方一根排出管通向二次澄清池(3)。在生物階段(2)中附加地具有生物過(guò)濾階段(9),離開(kāi)預(yù)凈化槽(1)的流入口和來(lái)自二次澄清池(3)的回流淤泥的流入口通向該生物過(guò)濾階段(9)。生長(zhǎng)體的比重可以大于或小于1.0克/立方厘米。
文檔編號(hào)C02F3/12GK1209791SQ97191958
公開(kāi)日1999年3月3日 申請(qǐng)日期1997年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月30日
發(fā)明者R·考克, V·皮克特 申請(qǐng)人:E·V·U·環(huán)境技術(shù)發(fā)展有限公司