的空氣)，由此從空氣中除去污染物。在510中，從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出經(jīng)處理的含水液體(即，已由生物膜中微生物從其中除去污染物的含水液體)或至少一些經(jīng)處理的含水液體。移出含水液體可為連續(xù)過(guò)程，如在滴濾池或移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中，或者為批量過(guò)程，如在充填和排出系統(tǒng)中。
[0044]在一些實(shí)施方案中，過(guò)程500的部分被省略。例如，已建立的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)的操作可不需要502中聚合物容器閉合裝置的添加。在另一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)程500包括其它特征，如，如本申請(qǐng)中針對(duì)生物學(xué)空氣洗滌器所述，向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供氣體?？蛇B續(xù)向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體并連續(xù)從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出含水液體，如在滴濾池中，或者可分批向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體并分批從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出含水液體，如在充填和排出系統(tǒng)中。在一些情況下，同時(shí)向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體并從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出含水液體，如在滴濾池中。
[0045]實(shí)施例
[0046]將大量聚合物容器閉合裝置裝載至如圖4C所示潮汐充填和排出貯液池。含聚合物容器閉合裝置的貯液池的容積為大約25加侖。貯液池在頂部對(duì)空氣開(kāi)放，并且分別在貯液池的底部在流體入口和流體出口提供泵和閥。圖6A顯示填充在生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中的聚合物容器閉合裝置600的圖像。圖6B顯示水從系統(tǒng)中排出后生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中的聚合物容器閉合裝置600。在聚合物容器閉合裝置600上可看到生物膜602。系統(tǒng)排干后，經(jīng)處理的水604保留在一些聚合物容器閉合裝置的內(nèi)部。
[0047]圖6B中所見(jiàn)的生物膜在下列實(shí)驗(yàn)條件下在生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中生長(zhǎng)，并歷時(shí)五個(gè)月對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0048]在前四個(gè)月中，每個(gè)工作日下午，向系統(tǒng)中加入大約5加侖水，其迫使5加侖經(jīng)處理的水排出系統(tǒng)。前四個(gè)月中，加入水后向盆中加入每日補(bǔ)料(25g乳清、17g NH4Cl和9gNaCHO3)。在周五下午，對(duì)系統(tǒng)給予雙倍每日補(bǔ)料量并且直至下周一下午再進(jìn)行補(bǔ)料。日循環(huán)速率為48個(gè)循環(huán)/日。在每個(gè)循環(huán)中，歷時(shí)900秒從貯液池中排出水，然后歷時(shí)28秒操作泵，用制備好的含水補(bǔ)料充填貯液池。水仍在貯液池中并與聚合物容器閉合裝置上的生物膜接觸900秒，然后重復(fù)循環(huán)。
[0049]在后一個(gè)月中，每個(gè)工作日下午使用便攜式抽水泵從盆中排出全部水，同時(shí)清空貯液池。向系統(tǒng)中加入相同容積的新鮮的自來(lái)水，然后加入每日補(bǔ)料量(25g乳清、17gNH4Cl和9g NaCHO3，約第五個(gè)月過(guò)半時(shí)由于低pH增加至18g NaCHO3)。排干系統(tǒng)并在每個(gè)工作日下午補(bǔ)料。循環(huán)速率為24個(gè)循環(huán)/日。在每個(gè)這些新的循環(huán)中，歷時(shí)1800秒從貯液池中排出水，然后歷時(shí)20秒操作泵，用制備好的含水補(bǔ)料充填貯液池。水仍在貯液池中并與聚合物容器閉合裝置上的生物膜接觸1800秒，然后重復(fù)循環(huán)。
[0050]裝載率為375g化學(xué)需氧量(COD)/立方米/日和65g氮?dú)?N) /立方米/日，或1486 毫克 / 升 COD 和 258 毫克 / 升總凱氏氮量(Total Kjeldahl Nitrogen) (TKN)。
[0051]圖7顯示與以月為單位的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)的經(jīng)處理廢水的化學(xué)需氧量(COD)?；瘜W(xué)需氧量(COD)為通過(guò)耗氧量/升溶液(mg/L)確定的水樣品中有機(jī)物含量的量度。COD測(cè)試采用酸溶液中的化學(xué)氧化劑，然后將其加熱從而將碳氧化成CO2和水。超過(guò)I小時(shí)的加熱反應(yīng)時(shí)間后，使用光度計(jì)測(cè)量每個(gè)樣品。第五個(gè)月開(kāi)始時(shí)充填和排出時(shí)間間隔的變化導(dǎo)致COD明顯下降。
[0052]圖8顯示與以月為單位的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)的總懸浮固體量(TSS)。使用已知容積的用真空泵經(jīng)預(yù)稱重玻璃纖維濾器過(guò)濾的水確定TSS。然后將濾器在100°C干燥I小時(shí)，然后重新稱重。結(jié)果為以毫克/升表示的TSS的測(cè)量結(jié)果。TSS去除顯示第五個(gè)月中的改善。
[0053]圖9顯示與以月為單位的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)的水中氮類的濃度，歷經(jīng)最后一個(gè)月再次具有明顯的性能改善。曲線900、902、904和905分別是指亞硝酸鹽、硝酸鹽、銨和總氮量。使用用于通過(guò)電荷分離分子的D1nex離子色譜測(cè)量氮類。樣品中不同濃度的亞硝酸鹽、硝酸鹽和銨用作微生物過(guò)程的指示劑。使氨和有機(jī)氮生物氧化成銨，然后變?yōu)閬喯跛猁}，亞硝酸亞變?yōu)橄跛猁}是稱為硝化作用的過(guò)程。脫硝作用是硝酸鹽還原成二氮(N2)的微生物過(guò)程。
[0054]圖10顯示歷時(shí)五個(gè)月經(jīng)處理的廢水的pH，其中圖9的硝化作用對(duì)應(yīng)于第三個(gè)月pH的增加。圖11顯示與以月為單位的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)的溶氧量(DO)的濃度。圖12顯示與以月為單位的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)的氧化-還原電位(ORP)。使用連接至實(shí)驗(yàn)室儀器的探針測(cè)量pH, DO 和 ORP0
[0055]這些數(shù)據(jù)連同聚合物容器閉合裝置的目視檢查表明聚合物容器閉合裝置的表面上微生物膜的存在，以及生物膜在潮汐充填和排出系統(tǒng)中的廢水處理中的活性。
[0056]已描述許多實(shí)施方案。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可進(jìn)行各種修飾，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，其它實(shí)施方案在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.在生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中處理含水液體的方法，所述方法包括: 向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體，其中所述生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)包含呈聚合物容器閉合裝置形式的生物膜載體； 使聚合物容器閉合裝置與含水液體接觸； 使與含水液體接觸的聚合物容器閉合裝置上的生物膜生長(zhǎng)，由此從含水液體中除去污染物以得到經(jīng)處理的含水液體；和 從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出至少一些經(jīng)處理的含水液體。2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供大量聚合物容器閉合裝置。3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體和從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出經(jīng)處理的含水液體同時(shí)進(jìn)行。4.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中向生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)提供含水液體和從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中移出經(jīng)處理的含水液體連續(xù)進(jìn)行。5.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括使待處理的氣體流經(jīng)含水液體。6.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中含水液體包含微生物，并且使生物膜生長(zhǎng)包括使微生物附著于所述聚合物容器閉合裝置。7.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括用多孔隔板使聚合物容器閉合裝置限制在生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)的選擇的區(qū)域中。8.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中聚合物容器閉合裝置為再生的。9.制備用于生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)的生物膜載體的方法，所述方法包括修飾聚合物容器閉合裝置以得到生物膜載體，其中修飾聚合物容器閉合裝置包括改變聚合物容器閉合裝置的形狀、在每個(gè)聚合物容器閉合裝置中形成通孔或者它們的組合。10.由權(quán)利要求9的方法形成的生物膜載體。11.生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其包含由權(quán)利要求9的方法形成的生物膜載體。12.生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其包含: 配置為接收含水液體的貯液池； 貯液池中的大量聚合物容器閉合裝置； 與貯液池流體連接的流體入口，使得經(jīng)由流體入口進(jìn)入貯液池的含水液體接觸大量聚合物容器閉合裝置；和 與貯液池流體連接的流體出口。13.權(quán)利要求12的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中大量聚合物容器閉合裝置是再生的。14.權(quán)利要求12或13的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中在大量聚合物容器閉合裝置的每個(gè)聚合物容器閉合裝置中定義了通孔。15.權(quán)利要求12至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中大量聚合物容器閉合裝置的每個(gè)聚合物容器閉合裝置的形狀已通過(guò)使聚合物容器閉合裝置軟化和變形來(lái)進(jìn)行修飾。16.權(quán)利要求12至權(quán)利要求15中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中大量聚合物容器閉合裝置包含呈多種形狀和大小的聚合物容器閉合裝置。17.權(quán)利要求12至權(quán)利要求16中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中流體入口向貯液池提供含水液體的連續(xù)流。18.權(quán)利要求12至權(quán)利要求16中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中流體入口向貯液池提供含水液體的分批流。19.權(quán)利要求12至權(quán)利要求18中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，進(jìn)一步包含用于向貯液池提供氣體的其它流體入口和用于從貯液池中移出氣體的其它流體出口。20.權(quán)利要求12至權(quán)利要求19中任一項(xiàng)的生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)，其中大量聚合物容器閉合裝置由多孔隔板限制在貯液池的區(qū)域中。
【專利摘要】生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)包括配置為接收含水液體的貯液池、貯液池中的大量聚合物容器閉合裝置、與貯液池流體連接的流體入口和與貯液池流體連接的流體出口。配置流體入口使得經(jīng)由流體入口進(jìn)入貯液池的含水液體接觸大量聚合物容器閉合裝置。所述聚合物容器閉合裝置支持生物膜生長(zhǎng)。處理提供給生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)的含水液體包括使聚合物容器閉合裝置與含水液體接觸，使與含水液體接觸的聚合物容器閉合裝置上的生物膜生長(zhǎng)，由此從含水液體中除去污染物從而得到經(jīng)處理的含水液體，以及從生物學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)中除去經(jīng)處理的含水液體。在消費(fèi)或工業(yè)使用后可再生聚合物容器閉合裝置，由此節(jié)約資源并降低與生物膜載體有關(guān)的成本。
【IPC分類】C02F103/04, C02F3/08, C02F3/10, C02F3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104995138
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380073050
【發(fā)明人】亞歷山大·法斯本德
【申請(qǐng)人】亞歷山大·法斯本德
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2013年12月18日
【公告號(hào)】EP2945911A1, US20140166574, WO2014100094A1