CN101535191B - 含水液体的处理 - Google Patents

含水液体的处理 Download PDF

Info

Publication number
CN101535191B
CN101535191B CN2007800287654A CN200780028765A CN101535191B CN 101535191 B CN101535191 B CN 101535191B CN 2007800287654 A CN2007800287654 A CN 2007800287654A CN 200780028765 A CN200780028765 A CN 200780028765A CN 101535191 B CN101535191 B CN 101535191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
oxygen
stream
container
aqueous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800287654A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101535191A (zh
Inventor
C·C·汉森
S·M·皮戈特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOC Group Ltd
Original Assignee
BOC Group Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOC Group Ltd filed Critical BOC Group Ltd
Publication of CN101535191A publication Critical patent/CN101535191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101535191B publication Critical patent/CN101535191B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

具有一定需氧量的含水液体流入处理容器(4)，在此在溶解氧存在下通过悬浮的需氧细菌固体对其进行处理。已处理液体的加压流通过澄清膜分离器(10)，所述膜分离器有效地将所述流分离成透明液体的排放流和富集需氧细菌固体的加压循环流。采用第一氧化气擦洗膜并在加压循环流中将其输送离开所述膜分离器。使所述加压循环流返回处理容器(4)中液体表面下。将第二氧化气引入所述加压循环流或引入流入相同容器中的另一含水液体加压流。参考容器(4)中液体的pH值和溶解氧浓度来控制氧化气的引入速率。

Description

含水液体的处理
本发明涉及用于处理具有一定需氧量的含水液体的方法和仪器。
常规废水处理在容器中，通过在氧存在下使水中有机污染物降解的需氧细菌固体来实现。搅动容器中的水以保持细菌处于悬浮状态。使水通风保持必需的有氧条件。
在常规废水处理厂，通常待处理连续水流进入容器而含细菌固体的已处理连续水流从该容器中出来。朝外的已处理水流从处理容器导入沉淀池，在其中固体在重力作用下沉淀出来，留下透明上清液，所述上清液可连续排放到环境中或进行进一步处理。
已提出不采用重力沉降，而采用错流膜过滤来将细菌固体从水中分离出来。膜过滤的一个潜在优势是：与重力分离相比，它能成功地处理更高浓度的细菌固体。从而可处理更浓的含水废物。含水废物的“浓度”通过其生物需氧量(BOD)或其化学需氧量(COD)或者两者反映。
至今为止，已经证实的是：在废水处理过程中，难以从管式错流膜过滤器获得最大益处。难以在保持膜内孔表面清洁，从而挖掘其处理高浓度固体的潜能。这些困难可如WO01/00307A中所述通过用空气泡擦洗内孔表面来减轻。然而所描述的擦洗方法是独立的，没有尝试将这种擦洗结合到整个含水液体处理过程中。将擦洗结合到整个含水液体处理过程中的主要挑战是保持处理容器中的合适处理条件。
本发明提供用于处理具有一定需氧量的含水液体的方法，所述方法包括如下步骤：将所述液流接收到容器中；通过在溶解氧存在下，用悬浮的需氧细菌固体处理来减少容器中一定体积液体的需氧量；将已处理液体的加压流从该容器输送到澄清膜分离器，所述加压流包含悬浮的需氧细菌固体，所述膜分离器包含能澄清所述加压流的一组膜；通过膜分离器将所述加压流分离成i)富集需氧细菌固体的加压循环流和ii)澄清液体排出流；用选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气擦洗该膜，在加压循环流中将所述第一氧化气输送离开该膜分离器；使加压循环流返回到容器中一定体积液体的表面下，从而循环流提供至少一些溶解于其中的氧气；将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入加压循环流和/或另一流入所述体积液体的含水液体加压流，并参考所述体积含水液体的pH和溶解氧浓度或与其相关的参数来控制第一和第二氧化气的总引入速率。
本发明还提供用于处理具有一定需氧量的含水液体的仪器，所述仪器包括：用于接收具有一定需氧量的含水液体流的处理容器；用于在需氧细菌存在下将氧气溶解到所述液体中，以减少一定体积所述液体的需氧量的设备；用于将包含悬浮的需氧细菌固体的已处理液体的加压流从该容器沿着导管输送到膜分离器的设备，所述膜分离器能将所述已处理液体澄清成富集需氧细菌固体的加压循环流和透明液体排出流；用于将选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气引入所述膜分离器以擦洗所述膜分离器的设备；用于将所述加压循环流和所述第一氧化气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的导管；用于将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入以下导管的设备：用于将所述加压循环流和所述第一氧化擦洗气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的导管和/或用于输送流入容器中具有一定需氧量的所述一定体积含水液体中的另一含水液体加压流的导管；和用于参考所述体积含水液体的pH和溶解氧浓度或与其相关的参数控制第一和第二氧化气的总引入速率的设备。
需氧量可为化学需氧量(COD)或生物或生化需氧量(BOD)或两者。
使用氧化气，优选氧气来擦洗膜分离器和氧化待处理水，使得可能有效地处理具有高BOD和/或COD的含水废液。例如可处理COD为1000mg/l以上和BOD为500mg/l以上的高浓度废水。此外，采用相同氧化气源进行擦洗和氧化可减少进行本发明方法的处理和澄清步骤所需的气体总量和仪器。
优选，第一和/或第二氧化气中氧分子的摩尔分数参考所述一定体积液体的pH和/或溶解氧浓度而作改变。可通过用空气代替氧气，或者反过来，或者通过改变混合物中氧气和空气的比例来简单地实现摩尔分数的改变。
优选本发明方法中，在加压含水液体流中形成第一和第二氧化气的气泡，所述流处于足够压力下并具有一定速率以具有足够能量，从而当所述流进入容器中的一定体积液体时，所述氧化气的气泡剪切成更小的气泡，以溶解或消耗于所述一定体积液体内。这样的高压力(通常2-7bar，绝对压力)，促进了膜的有效擦洗和高氧化效率的获得。有利的是采用加压循环流作为将第二氧化气引入其中的流，从而避免或减少了对引入容器中一定体积水中的独立加压水流的需求。选择已处理液流的压力使之足以促进透明液体通过膜，同时留下具有足够压力的循环流来释放产生的能量，以在通过一个或多个管嘴将包含氧化气的加压流引回到容器中一定体积液体中时引起氧化气气泡的剪切。
优选本发明方法中，将加压循环流引入容器中一定体积液体中产生足够搅动，以保持细菌固体处于悬浮状态并有助于氧气在容器中一定体积液体中的分布，这有利于减少产生所述搅动的其它仪器如机械搅拌器的需求。
优选已处理液流通过泵加压，所述泵能将该液体加压到一定的高压力，从而促进透明液体通过膜，同时得到具有足够压力的加压循环流来释放产生的能量以引起气泡的剪切。
为了细菌处于活跃状态和减少废水的需氧量，有利的是控制容器中一定体积液体的溶解氧含量和pH值。这优选通过改变供应给已处理液流或加压循环流的氧化气速率和/或改变氧化气中氧气的摩尔分数来实现。
到膜分离器的氧化气流速可在使用的具体错流膜操作参数内变化。因而并非总是可能在膜分离器上游提供足够的氧化气来满足容器中液体的检测需求，而不牺牲膜分离器的澄清能力。因此，将第二氧化气供应给加压循环流或独立的加压水流。
第一和第二氧化气的总供应速率优选相应于容器中一定体积含水液体的检测即时溶解氧浓度而变化。此外，第一氧气流和第二空气流的相对流量优选相应于检测即时溶解氧浓度而变化。例如，可在低溶解氧浓度下提供较多氧气和较少空气而在较高溶解氧浓度下可提供较少氧气和较多空气。然而，第一氧化气的流速和其氧气摩尔分数可保持不变。这种情况下，改变第二氧化气中氧气摩尔分数的流速。
也可根据容器中一定体积含水液体的pH值来改变第一和第二氧化气的总供应速率。废水中碳质组分的细菌处理形成的CO2溶解于水中产生碳酸，导致水的pH降低。大多数需氧细菌固体不能忍受pH低于5.5。可参考容器中所述一定体积含水液体的pH值而改变第一氧气流和第二空气流的相对流速。
优选容器中一定体积的液体保持在pH为7以下，尽管根据含水液体组分，容许将pH提高到8，更优选将其保持在pH为6.0至pH为7.0，特别是pH为6.9至pH为6.5。这种pH值足够高，从而能使氧气溶解于液体中，保护细菌固体并一直移走并防止由于废水中矿物质沉积所产生的污垢在膜表面上的累积，所述污垢不能通过擦洗移走。
优选各膜具有孔，所述孔具有内多孔表面和外多孔表面，从内多孔表面到外多孔表面存在增大的孔直径梯度，所述孔与已处理液体的加压流接触，在外多孔表面处透明液体从膜中出来。优选内表面孔尺寸足够小以防细菌固体通过膜。这种系统的一个实例为WO01/00307A中公开的，其采用从管的内孔表面到外壁具有增大孔直径梯度的管式聚醚砜膜。然而，所述膜不必一定是管式的。
处理中产生的热量通常通过蒸发到空气中散失。就给定流入量的待处理废水而言，本发明方法和仪器的有利之处在于，可采用包含高浓度细菌固体的较小体积处理容器，从而保持液体表面的蒸发热损失低。可能保持处理容器中的液体的温度为20℃-80℃，即超过室温。可选择温度为嗜温需氧细菌能降解有机组分并以较高速率繁殖的温度，或可采用更高效嗜热细菌进行水处理的温度。更高温度下，如60℃以上，也可能破坏病原体如大肠杆菌(e-coli)和沙门菌(salmonella)。可提供外源加热或冷却来控制处理容器中含水液体的温度。
现在将参考附图，通过实施例对本发明方法和仪器进行描述，其中：
图1是实施本发明方法的仪器的示意流程图。
图2是本发明处理容器中通风仪器部分的示意图(部分透视)；
图3是用于本发明实施方案中的气体引入文丘里管设备优选形式的剖视图。
所述图没有按照比例绘画。
不同图中的相同部分在下面用相同编号表示。使用后缀A表示特别用于引入氧气的部件而后缀B表示特别用于引入空气的部件。
参考图1，将需氧量变化的含水液体连续输送到在开口处理容器4侧面的入口2。容器4可为任何合适容量。通常，其可容纳50-5000m3液体。通常容器4中液体的深度为3-15米。液体可为例如具有BOD和/或COD的民用或工业废水，需氧量的大小取决于其中存在的有机或化学污染物的浓度和性质。例如，浓的未处理民用废水BOD可为400mg/l而COD为1000mg/l。废水通常包含需氧细菌，其在溶解氧分子的存在下分解污染物并减少水的需氧量。如果这种细菌不存在，可在废水中播种细菌。
容器中废水的需氧量通过在溶解氧的存在下用悬浮的需氧细菌固体按照通式1进行好气处理来减少：
有机物+O2+细菌+营养物→CO2+细菌+其它最终产物
式1
除了式1中所示的产物，释放了热量形式的能量，其提高了容器4中废水的温度。用于进行处理的细菌固体可包含嗜温细菌或嗜热细菌。这些细菌的数目和生长速率随着温度变化。从而可控制处理容器4中含水液体的温度。通常，为了此目的，可冷却容器4。如果处理容器中废水的温度为20℃-50℃，嗜温细菌占优势，对其而言，优选温度为20℃-35℃。如果处理容器中的温度为35℃-75℃，嗜热细菌占优势，对其而言，优选温度为40℃-60℃。搅动容器4中的水从而保持细菌固体处于悬浮状态。为了细菌处于活跃状态，需要足够浓度的溶解氧。常规废水处理中，通风是唯一的溶解氧源。然而，通风对处理方法有限制，使其难以处理需氧量高的废液。
从容器4底部附近的出口3将需氧量减少并包含需氧细菌固体的已处理废水流连续引出并通过泵8加压到2-7bar。通过泵8将加压流沿着导管6，通常由PVC或HDPE(高密度聚乙烯)制备，输送到澄清膜分离单元10。分离单元10优选包含一列管式澄清错流型膜11。所述膜通常有小的压力降(0.5-1bar)。这种压力降可通过用聚醚砜等材料制备的管式膜而获得，所述膜从管内孔表面到外壁具有增大的孔直径梯度。进入膜分离单元10的加压流进入膜11的内孔并分离成：i)富集细菌固体的加压循环流，其通过膜11的内孔并通过出口16从分离单元10出来；和ii)透明液体排出流，其通过膜并通过出口14从分离单元10出来。合适的膜分离单元是到处可购买到的。
在出口14从膜分离单元10出来的透明流可能需要进一步处理以除去在需氧处理或分离步骤没有除去的病原体，如病毒、大肠杆菌和沙门菌。
加压流的分离在膜11的内孔表面上留下细菌固体沉淀物，不处理其将提高所述膜11的压力降。将选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气分别在入口12A或12B引入分离单元10的加压流上游。一种排列中，将氧气供应到入口12A和将空气供应到入口12B。第一氧化气在管式膜11的内孔口处形成气泡，有时称为“泰勒”泡。氧气可来自例如通过例如变压吸附分离空气的装置(没有显示)或来自包含液体氧化气并配有蒸发器(由此氧化气可以气体状态供应到入口12A)的储存容器(没有显示)。空气可从鼓风机或压缩机(没有显示)供应到入口12B。当泰勒泡移动到膜11的内孔时，它们在其近尾流产生涡流，该涡流通过破坏聚集在内孔表面上的细菌固体来擦洗(即清洁)膜11的表面。第一氧化擦洗气通过膜11的内孔表面，从而由加压循环流通过出口16带出分离单元10。
包含擦洗气气泡的加压循环流通过导管18。导管18通常由PVC或HDPE(高密度聚乙烯)管形材料制备，内径为200mm(8英寸)。导管18可还包含引起涡流的结构，如节流孔，以防止或限制擦洗气气泡聚结成独立的气囊。还有利的是将出口16和导管20之间的导管18的长度最小化以防气泡聚结。泵8将沿着导管6输送的已处理流足够地加压，使得从膜分离单元10出来的循环流以至少4-6m/s的速度通过导管18。
参考图2，导管20可采取环路的形状，需要的情况下，其可浸入容器4中一定体积液体中。加压流以足够防止细菌固体在导管20(组成材料和尺寸与导管18类似)中积累的速度，例如0.6m/s-1.2m/s进入导管20。导管20用于将加压流进料至多个或多种隔开的辅助导管22A、22B，所述辅助导管通常与所述导管20垂直接合，每个这种辅助导管在其上游与导管20的接合处具有弯管(elbow)。各导管22通常长度不到5米(但根据容器4的深度可更多或更少)，直径为75-50mm。各辅助导管22可在其上游区域具有插入其中的第二氧化气引入文丘里管24(图3中更详细显示的)。各文丘里管24具有入口26，用于引入第二氧化气(空气或氧气)。入口26A用于氧气，通常连接用于将氧气提供给入口12A的相同氧气主管道，入口26B用于空气，通常连接用于将空气提供给入口12B的相同空气主管道。优选阀的排列使得能在任何一次提供氧气或空气，或者两者一起。文丘里管24的合适结构显示于图3中。
参考图3，文丘里管24包括导管120，由第一主要收敛部分如截锥122等和第二主要发散部分124组成(通过图3中文丘里管的加压流为从右到左，如箭头所示)。第一部分具有比第二部分128的入口端128窄的出口端126，这两个端口重叠从而限定了它们之间的环形间隙130。由壁部分(为例如从第一和第二部分122、124之间伸出的直圆管132的形状)和122、124部分组成的充气室用于通过入口26接收气体并将其引导通过环形间隙以溶解到流过导管120的加压流中。通过螺纹134、136，第一和第二部分122、124相对管132可轴向移动，从而改变环形间隙130的尺寸和气体能流过的横截面积。文丘里管24的操作在EP 673885 B1中描述。
再参考图2，各导管22在其底端具有下游三通管29，其中容纳用于将液-气混合物传递到容器4中的一定体积液体中的一个或多个出口喷嘴28。各喷嘴28A、28B具有通常为10-45毫米的出口直径，即比相连导管22的直径小许多，从而所述液-气混合物以高速度离开喷嘴，产生湍流，进一步帮助破碎或剪切氧化气的气泡成甚至更小的气泡，容易被主体液体消耗或溶解于其中，提供其均匀混合并提供主体液体搅动。通常，提供足够喷嘴28以保持主容器内足够的搅动程度而不需采用其它机械搅拌器。喷嘴28通常引导液体径向朝内。这种结构提供氧化气气泡在容器4内液体中的长停留时间并帮助保持散失到空气中的氧气量低。
图1中显示的仪器可例如用于每天处理和澄清1000m3或其多倍的废水，需氧细菌固体浓度高达40kg/m3，通常溶解多达5吨/天或其多倍的氧气，和混合体积达5000m3或其多倍的废水，BOD高达25000mg/l而COD高达50000mg/l，采用能将1000-2000m3/小时水以约2-7bar(绝对压力)输送到仪器附近的泵8。
容器4中一定体积液体中具有多个溶解氧(DO)监测设备34和pH监测设备32(图1中显示的单一设备，但可使用多个设备)。设备32和34都连接到控制设备36，其可为例如微处理器或可编程序逻辑控制设备。设备36还连接到膜分离器10的气体入口12A和12B上游和其它气体入口26A和26B。设备32和34位于管道6中也是合适的。
当容器4中的含水液体浓度提高时，设备34检测到DO水平将由于有机组分按照以上式1降解过程中需氧细菌消耗氧而下降。为了细菌处于活跃状态，必须满足氧需求。在DO或需氧量预定设置点，控制设备36开动气体入口12A以提高膜分离器10上游供应的第一氧化气(通常氧气)的流速。如果检测的需氧量足够高，通过入口12A提供的氧化气流速可在分离器10分离加压流的能力受到影响之前达到分离器10能处理的极限。这种情况下，控制设备36开动气体入口26A以提供导管22A内加压流另外的氧化气来补充容器4中需氧细菌所需的氧气。
相反地，当废水已处理或为低浓度时，DO水平将提高，容器中检测的即时需求将下降。这种情况下，控制设备36将降低来自入口12A和26A的氧气流速或开动阀12B和26B来稀释或用空气代替氧气以降低工厂运行成本。
还优选使温度传感器38浸入到容器4或导管6中的一定体积液体中，与控制设备36结合，允许氧气溶解度随着温度变化并从而相应地改变提供到加压流的空气和氧气的流速和/或比例。温度传感器38还可用于控制容器4的冷却(或加热)条件，从而保持其中温度处于更近值或更近范围。
有机组分按照式1降解过程中形成的CO2溶解于水中，形成碳酸，其能负面地影响需氧细菌。采用设备32和设备36一起监测和控制pH，并由此监测和控制水中的碳酸/游离Co2水平。应用中，当设备32检测到低于6.5的pH时，必须将水脱气，因此控制设备36开动气体入口12B或26B，以将空气分别引入加压的已处理液体流和/或加压流。空气的加入引起容器4中一定体积液体的脱气或解吸。当pH提高到约6.9时，设备36开动气体入口12B或26B以降低空气流速。优选保持pH在6.5-6.9，因为它既足够高来保护细菌固体并允许氧气溶解，同时提供来自容器4的已处理液体的温和酸性加压流以防止并除去膜管11表面上形成的污垢。
有许多替代以上列出的策略的控制策略。选择的控制策略可能取决于待处理水的浓度。总地来说，膜分离器10上游供应的单一氧化气源不可能充分地处理浓废液。相反希望提供第二氧化气给导管22中的加压流以进行部分或完全处理。还必须铭记的是：膜澄清胜过通过在重力下自然沉积来澄清的一个优势是前者允许用于处理容器4中的悬浮细菌固体浓度更高。从而，相对常规处理，在容器4中的处理可通过被处理含水废液需氧量的同时提高和更大的二氧化碳生成速率加强。本发明方法和仪器可通过第一氧化气和第二氧化气提供必需的氧气。此外可根据容器4中废水的检测即时pH值和溶解氧浓度选择第二氧化气。如果pH值为合格值，也就是说，不低于6.5，可将氧气提供到导管22A并溶解到废水中。通过采用氧气而不是空气，可获得更高输送速率和/或溶解氧水平。一旦溶解氧提高到选定的最低值，可停止或减少导管22A的氧气供应和用空气代替来提供到导管22B。如果pH降低到低于选定的最低值，即6.5，那么提高到容器4中废水的空气供应速率。因此提高空气供应速率提高了将溶解的二氧化碳从溶液驱除出去的速率并因此又提高了pH。当提供氧气作为第二氧化气时检测到低pH条件时，停止氧气供应，开始较高速率的空气供应。从而通过在氧气和空气作为第二氧化气之间转换和改变其供应速率，可保持被处理废水中的合适溶解氧浓度和pH水平。如果采用这样的控制策略，可以方便地以恒定速率和恒定组成提供第一氧化气。
如果需要，可采用更复杂的控制系统。例如，可根据待处理水的检测温度来改变选定的最小和最大溶解氧浓度。另一实施例中，还可根据溶解氧浓度的变化速率另外改变氧化气的供应速率。
尽管有利地采用加压循环流作为引入第二氧化气的流，从而避免了将独立的加压水流引入容器中一定体积水中的需求，在某些情况中，例如膜分离器10维护中，可能将另一加压流从导管6中的已处理液体加压流沿着导管52输送到导管20.
将理解的是：细菌固体循环到容器4，这是本发明方法和仪器的一个固有特征，将使这些固体积累。从而，优选不时地通过出口50将细菌固体从容器4中排放出来，如此排放的所得淤渣被烧成灰烬或者经过淤渣消化或其它本领域中熟知的处理过程。

Claims (15)

1.处理具有一定需氧量的含水液体的方法，所述方法包括如下步骤：
将所述液流接收到容器中；
在溶解氧存在下，用悬浮的需氧细菌固体处理来减少容器中一定体积液体的需氧量；
将已处理液体的加压流从该容器输送到澄清膜分离器，所述加压流包含悬浮的需氧细菌固体，所述膜分离器包含能澄清所述加压流的一组膜；
通过所述膜分离器将所述加压流分离成
i)富集需氧细菌固体的加压循环流，和
ii)澄清液体排出流；
用选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气擦洗该膜，在加压循环流中将所述第一氧化气输送离开该膜分离器；
使加压循环流返回到容器中一定体积液体的表面下，从而循环流提供至少一些溶解于其中的氧气；
将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入加压循环流和/或另一流入所述体积液体的含水液体加压流，和
参考所述体积含水液体的pH和溶解的氧浓度或与其相关的参数来控制所述第一和第二氧化气的总引入速率，
其中第一和第二氧化气的气泡在加压含水液体流中形成，所述流处于足够压力并具有足够速率，从而当所述流进入容器中的一定体积液体时所述氧化气的气泡被剪切成更小的气泡。
2.权利要求1的方法，其中参考所述体积液体的pH和/或溶解的氧浓度来改变所述第一和/或第二氧化气中分子氧的摩尔分数。
3.权利要求1或2的方法，其中将加压流引入所述体积液体中产生足够搅动以保持所述固体处于悬浮状态。
4.权利要求1或2的方法，其中所述已处理液体流通过泵加压。
5.权利要求1或2的方法，其中所述第一氧化气以恒定速率供应。
6.权利要求1或2的方法，其中所述第二氧化气包括至少一种第一氧气流和至少一种第二空气流。
7.权利要求6的方法，其中所述第一氧气流和第二空气流的相对流动速率相应于检测的即时溶解氧浓度而变化。
8.权利要求6或7的方法，其中参考所述体积含水液体的pH值来改变所述第一氧气流和第二空气流的相对流动速率。
9.权利要求1或2的方法，其中所述容器中一定体积液体保持在pH为7或低于7。
10.权利要求9的方法，其中所述容器中一定体积液体保持在pH为6.9至pH为6.5。
11.权利要求1或2的方法，其中所述膜分离器包括管式多孔错流膜。
12.权利要求11的方法，其中各膜具有孔，所述孔具有内多孔表面和外多孔表面，从内多孔表面到外多孔表面存在增大的孔直径梯度。
13.权利要求1或2的方法，其中所述需氧细菌固体为嗜温细菌。
14.权利要求1或2的方法，其中所述需氧细菌固体为嗜热细菌。
15.用于处理具有一定需氧量的含水液体的仪器，所述仪器包括：用于接收具有一定需氧量的含水液体流的处理容器；用于在需氧细菌存在下将氧气溶解到所述液体中，以减少一定体积所述液体的需氧量的设备；用于将包含需氧细菌固体的已处理液体的加压流从该容器沿着管道输送到膜分离器的设备，所述膜分离器能将所述已处理液体澄清成富集需氧细菌固体的加压循环流和透明液体排出流；用于将选自氧气、空气及其混合物的第一氧化气引入所述膜分离器，以擦洗所述膜分离器的设备；用于将所述加压循环流和所述第一氧化气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的管道；用于将选自氧气、空气及其混合物的第二氧化气引入以下导管的设备：将所述加压循环流和所述第一氧化擦洗气输送回到容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体表面下的导管，和/或输送流入容器中具有一定需氧量的所述体积含水液体中的另一含水液体加压流的导管；和用于参考所述体积含水液体的pH和溶解氧浓度或与其相关的参数来控制第一和第二氧化气的总引入速率的设备。
CN2007800287654A 2006-05-25 2007-05-17 含水液体的处理 Expired - Fee Related CN101535191B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0610384A GB0610384D0 (en) 2006-05-25 2006-05-25 Treatment of aqueous liquid
GB0610384.0 2006-05-25
PCT/GB2007/050273 WO2007138342A1 (en) 2006-05-25 2007-05-17 Treatment of aqueous liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101535191A CN101535191A (zh) 2009-09-16
CN101535191B true CN101535191B (zh) 2012-02-01

Family

ID=36687713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800287654A Expired - Fee Related CN101535191B (zh) 2006-05-25 2007-05-17 含水液体的处理

Country Status (15)

Country Link
US (1) US8470169B2 (zh)
EP (1) EP2027073B1 (zh)
KR (1) KR101452525B1 (zh)
CN (1) CN101535191B (zh)
AT (1) ATE458703T1 (zh)
AU (1) AU2007266827B2 (zh)
BR (1) BRPI0712603A2 (zh)
CA (1) CA2659657C (zh)
DE (1) DE602007004979D1 (zh)
ES (1) ES2341498T3 (zh)
GB (1) GB0610384D0 (zh)
PL (1) PL2027073T3 (zh)
PT (1) PT2027073E (zh)
WO (1) WO2007138342A1 (zh)
ZA (1) ZA200809912B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035751B4 (de) * 2010-08-28 2014-12-18 Wte Wassertechnik Gmbh Verfahren zur Reduzierung von Schwimmschlamm in einer Kläranlage
CN111356513A (zh) * 2017-09-07 2020-06-30 博滤克斯公司 小直径的管状多孔纤维过滤器
DE102018128951A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Ewk Umwelttechnik Gmbh Flotationsvorrichtung
CN110921635B (zh) * 2019-12-13 2023-09-26 南京航空航天大学 一种结合空气冲洗与膜分离的机载制氮装置及其应用方法
CN113720043B (zh) * 2021-08-24 2022-11-25 长江生态环保集团有限公司 园区水系与能源耦合集成系统及方法
CN113996154A (zh) * 2021-11-17 2022-02-01 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2366411Y (zh) * 1998-09-29 2000-03-01 国家环境保护局华南环境科学研究所 膜－射流曝气压力反应器
CN1491904A (zh) * 2002-10-25 2004-04-28 中国科学院生态环境研究中心 采用机械清洗的膜组件
JP2004337787A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Kubota Corp 膜分離活性汚泥処理槽

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9405000D0 (en) 1994-03-15 1994-04-27 Boc Group Plc Gas dissolving
GB9914854D0 (en) 1999-06-25 1999-08-25 Wilkes Ian P Self cleaning membrane device for filtration used in submerged operation
EP1270514A4 (en) * 2000-03-27 2005-02-09 Ebara Corp METHOD AND DEVICE FOR TREATING WASTEWATER
DE10105221A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Koch Dietz Peter Verfahren und Vorrichtung zur Elimination unerwünschter Wasserinhaltsstoffe
NL1020374C2 (nl) * 2002-04-12 2003-10-14 Memfis B V Inrichting voor het reinigen van een vloeibaar medium.
US6863817B2 (en) * 2002-12-05 2005-03-08 Zenon Environmental Inc. Membrane bioreactor, process and aerator
JPWO2005068379A1 (ja) * 2004-01-13 2007-08-23 伊藤忠林業株式会社 廃水浄化システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2366411Y (zh) * 1998-09-29 2000-03-01 国家环境保护局华南环境科学研究所 膜－射流曝气压力反应器
CN1491904A (zh) * 2002-10-25 2004-04-28 中国科学院生态环境研究中心 采用机械清洗的膜组件
JP2004337787A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Kubota Corp 膜分離活性汚泥処理槽

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007138342A1 (en) 2007-12-06
EP2027073A1 (en) 2009-02-25
CN101535191A (zh) 2009-09-16
ES2341498T3 (es) 2010-06-21
ZA200809912B (en) 2010-03-31
AU2007266827A1 (en) 2007-12-06
CA2659657C (en) 2015-10-06
KR101452525B1 (ko) 2014-10-22
US8470169B2 (en) 2013-06-25
GB0610384D0 (en) 2006-07-05
AU2007266827B2 (en) 2012-06-07
CA2659657A1 (en) 2007-12-06
KR20090018613A (ko) 2009-02-20
BRPI0712603A2 (pt) 2012-08-14
EP2027073B1 (en) 2010-02-24
ATE458703T1 (de) 2010-03-15
PL2027073T3 (pl) 2010-08-31
PT2027073E (pt) 2010-05-20
DE602007004979D1 (de) 2010-04-08
US20110073545A1 (en) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101535191B (zh) 含水液体的处理
US5120442A (en) Process for the simultaneous chemical and biological elimination of solid and liquid organic waste
US6146531A (en) Process and apparatus for biologically treating water
JP2004505752A (ja) 廃水の酸素化装置及び方法
CN101506102A (zh) 生物槽/氧气补充系统
EP1905744A1 (en) System and method for treating wastewater
US20210253456A1 (en) Integrated Biogas Treatment and Carbon Dioxide Based Disinfection for Water Treatment
KR20150120333A (ko) 기체를 액체 내로 확산시키기 위한 시스템 및 방법
US8740195B2 (en) Systems and methods for diffusing gas into a liquid
EP2727886A1 (en) Methods for treating liquid waste with high purity oxygen
CA3217446A1 (en) Systems and methods of gas infusion for wastewater treatment
US20090301966A1 (en) Method and device for purifying wastewater
EP1855997B1 (en) Method and apparatus for aerating a liquid, particularly useful in the treatment of wastewater for re-use
US20110089108A1 (en) Aeration and filtration system and process for treating wastewater
CN106608673B (zh) 一种利用气液冲击混合反应系统降低废水中可溶性杂质含量的方法
RU2013382C1 (ru) Способ очистки сточных вод и установка для его осуществления
CN110015807A (zh) 一种用于深度脱氮的强化脱氮反应器及其深度脱氮方法
KR100227819B1 (ko) 폐수 처리를 위한 장치 및 그 처리 방법
KR100220860B1 (ko) 멀티 슈퍼 믹싱 시스템
CN106116046A (zh) 一种半生态化污水处理新工艺
KR100215733B1 (ko) 멀티 슈퍼 믹싱시스템
KR200319196Y1 (ko) 폐수처리장치
EP2921452A1 (en) Apparatus and related process for supplying oxygenated beverages
WO2007067962A2 (en) A system and method for alteration of gas content of a liquid
BRPI0712603B1 (pt) Tratamento de líquido aquoso

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120201

Termination date: 20210517