CN1426379A - 废水处理方法及装置 - Google Patents

废水处理方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1426379A
CN1426379A CN01808509A CN01808509A CN1426379A CN 1426379 A CN1426379 A CN 1426379A CN 01808509 A CN01808509 A CN 01808509A CN 01808509 A CN01808509 A CN 01808509A CN 1426379 A CN1426379 A CN 1426379A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
liquid separation
active sludge
carried out
permeable
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.)
Granted
Application number
CN01808509A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1232453C (zh
Inventor
葛甬生
田中俊博
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.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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 Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of CN1426379A publication Critical patent/CN1426379A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1232453C publication Critical patent/CN1232453C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • 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)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

一种处理废水的方法，其中通过对未经处理的废水进行生物处理获得含活性污泥的混合液，对上述混合液进行固液分离，特征在于其包括将未净化水输送到生物反应容器中，在此实施生物处理，将生物反应容器中经过处理的包含活性污泥的混合液导入固液分离池，所述固液分离池具有浸在里面的透水过滤器，于是在透水过滤器部件表面上形成污泥的动态过滤层，从透水过滤器部件的内侧提取过滤水。该方法能够作为生物处理后实施固液分离的污水处理方法用于活性污泥的高效固液分离。

Description

废水处理方法及装置
                      技术领域
本发明涉及一种废水处理，特别是涉及活性污泥或超浓污泥的固液分离，具体涉及包括活性污泥固液分离的废水处理方法和系统，它们可用于有机的工业和生活污水的处理。
                     背景技术
在利用活性污泥法的水处理中，为了获得净水，必需将活性污泥分成固体和液体。用于该目的的典型方法包括：将活性污泥导入澄清池，通过重力使污泥沉降，将上层清液作为净水从澄清池中排出。然而，该方法需要具有沉降区域的澄清池和足能使活性污泥沉降下来的保留时间，这导致处理系统的尺寸增大和相当大空间。当由于污泥膨胀或其它原因而削弱活性污泥的沉降性质时，污泥从澄清池内流出引起净水品质降低。
近年来，还使用了通过薄膜分离代替澄清池将活性污泥分成固体和液体的方法。该情况下，一般用微滤薄膜或超滤薄膜作为固液分离薄膜。然而，该方法必需通过泵吸抽汲或加压，以便能在几十到几百kPa的压力下进行常规过滤，这导致很高的泵吸功率，并使运行成本增加。薄膜分离的优点在于能获得没有SS(悬浮固形物颗粒)的清洁流出物，但其具有以下缺点，即渗透通量很低，需要定期进行化学清洗以防薄膜污染。
新近已提出了一种用于替代对活性污泥进行固液分离的澄清池的方法，其包括将由诸如无纺织物的透气片材构成的过滤器浸在曝气池中，在低水压头压力下过滤。图1中示出了该方法的概略图。依照该建议的方法，在生物反应池201中设置了用于曝气的扩散管202和过滤器204，在过滤器下方设置了用于对过滤器进行空气洗涤的扩散管203。在生物反应(过滤操作)过程中，从未净化水输送管205向生物反应池201供应要进行处理的未净化水，从扩散管202散逸空气或类似物，以便使它们在该池内与活性污泥进行生物反应，然后使经处理的液体通过过滤器204，通过排放管206排出流出物(滤出液)。在上述过程中，通过扩散管202曝气会使活性污泥混合液在生物反应池(201)的过滤器表面上产生包括向下流的横流(图1a)。该横流在过滤器204的表面上形成活性污泥动态过滤层，通过所得到的动态过滤层对活性污泥混合液进行过滤，并借助排放管206将它们排出去。当过滤器204表面上形成的过滤层固结、引起过滤阻力增大、从而使过滤流动速率降低时，会终止通过扩散管202进行的曝气，于是就要通过空气洗涤使空气从扩散管203中散逸出来，以除去过滤器表面上的过滤层(图1b)。依照该方法，可通过分离过滤器表面上形成的污泥动态过滤层获得清洁滤出液。在此“污泥动态过滤层”是指过滤进行时在过滤器的表面上形成的活性污泥颗粒沉淀层。该方法中所用过滤器的过滤介质孔径基本上大于活性污泥颗粒的尺寸，这会使污泥颗粒通过，但是在低过滤驱动压条件下，在过滤介质表面上会形成活性污泥颗粒的沉积层(污泥的动态过滤层)，于是该动态过滤层能阻止活性污泥颗粒通过介质。一般在该方法中使用的过滤器包括无纺织物、纺织织物、金属网等。在该方法中利用动态过滤层最重要的是在过滤介质表面上均匀而有效地形成活性污泥颗粒的沉积层作为过滤层，为了可靠地阻止活性污泥颗粒通过并稳定地获得具有优良水质的净水，过滤层厚度、密实度和其它因数要适合于过滤活性污泥。在所建议的方法中规定，通过将活性污泥沿过滤器表面流动的流速控制在平均0.05-0.4m/s、优选0.15-0.25m/s，以此形成动态过滤层。在所建议的方法中，当沿过滤器表面的流速为0.2m/s时，过滤通量约为2m/d，过滤持续时间为2.5h或更长，但在沿过滤器表面的流速为0.03m/s达45分钟后，开始时过滤通量为4.1m/d，但迅速降低到3.3m/d。
另外还提出了基于活性污泥法的废水处理系统，其中将过滤器浸在生物反应池和最终澄清池的至少一个中，利用与随后池的水压头差借助过滤器出口从过滤器抽取净水。
然而，这些已建议的方法存在以下缺点。在已建议的方法中，是通过曝气在池中产生流动循环来使污泥混合液沿过滤器表面流动的。然而在这些方法中沿过滤器表面的流速并不恒定，在过滤器表面上不能形成均匀的污泥动态过滤层，污泥也不容易淀积在过滤器表面上。此外，生物反应池中的水位随水流入速度和曝气流速而改变，因此过滤器上的水压头压力也不恒定，过滤流速在变化而不能保持稳定流速。如果水压头压力不稳定且非常高，那么过滤器表面上形成的污泥动态过滤层的透水率将变差，从而使过滤通量急剧下降。结果，清洗频率增高，清洗后的通量恢复率降低。另外，即使在进入生物反应池的未净化水中存在很少的残留有机污染物、例如BOD(生物需氧量)，它们也会直接沉积在过滤器上，从而在过滤器表面上长出生物粘泥，使滤出液流速显著降低。
当将过滤器浸在最终澄清池中时，会发生以下问题。在利用重力沉降污泥的最终澄清池中，就象以下事实所示，厚污泥沉积在底部，从顶部收集上清液，因此澄清池内的污泥浓度并不均匀。因此，在浸入过滤器的那部分污泥浓度不均匀，结果不能形成良好的动态过滤层，也不能获得稳定的流出物。
我们进一步详细研究了在利用活性污泥混合液的动态过滤层的过滤方法中过滤器的过滤通量与沿过滤器的表面流速之间的关系，发现，当沿过滤器表面的流速为0.05-0.4m/s、特别是在优选范围0.15-0.25m/s之内时，过滤器表面上的污泥流动有力，于是很难形成具有有效过滤区的均匀污泥动态过滤层，过滤器表面也会迅速被细泥絮状物阻塞，这将抵销利用空气洗涤或水洗涤的效果。我们还发现，当表面流速低于0.05m/s时，在清洗过滤器后紧接的5分钟内，稳定动态过滤层的形成非常迅速，5m/d或更高的过滤通量能持续4小时或更长时间，在表面流速低于0.05m/s的条件下，仅通过空气洗涤就能容易地分离过滤器表面上形成的动态过滤层。
考虑到以上问题，我们进行了仔细研究，提供了一种用于高效固液分离活性污泥混合液的方法，结果，我们发现，通过将未净化水导入生物反应池进行生物处理，然后将生物反应池内经过处理的活性污泥混合液导入容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，在透水过滤器表面上形成动态污泥过滤层的同时进行过滤，由此能非常有效地实现活性污泥的固液分离。我们还发现，通过将活性污泥混合液沿透水过滤器表面的移动速度限制为平均低于0.05m/s，可在透水过滤器表面上稳定地形成污泥的动态过滤层。另外我们还发现，当在固液分离池中设置整流器从而使活性污泥混合液在经过整流器的矫直后沿着并通过透水过滤器表面时，能够更有效地进行固液分离。本发明正是基于以上这些发现完成的。
                       发明公开
于是，本发明包括以下方面。
1.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法，该方法包括：将未净化水导入生物反应池进行生物处理，然后将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用水压头压力从透水过滤器获得滤出液。
2.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法，该方法包括：将未净化水导入生物反应池进行生物处理，然后将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，用泵抽吸透水过滤器的出口侧获得滤出液。
3.根据上述1或2限定的方法，特征在于，活性污泥混合液沿透水过滤器表面的移动速度平均低于0.05m/s。
4.根据上述1到3中任一方面的方法，特征在于，在固液分离池中设置了整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再通过透水过滤器表面。
5.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理系统中的废水处理方法，其包括：生物反应池，用于将未净化水导入其中进行生物处理，容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，用于将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入其中进行固液分离，特征在于，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用水压头压力从透水过滤器获得滤出液。
6.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理系统中的废水处理方法，其包括：生物反应池，用于将未净化水导入其中进行生物处理，容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，用于将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入其中进行固液分离，特征在于，在透水过滤器表面上形成污泥动态过滤层，用泵抽吸透水过滤器的出口侧获得滤出液。
7.按照上述方面5或6限定的系统，特征在于在固液分离池中设置了整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再通过透水过滤器表面。
依照本发明，在生物反应池的后续阶段设置了固液分离池，将透水过滤器浸在固液分离池中，于是能以比现有方法中的过滤压力低的过滤压力获得洁净滤出液。
在本发明的方法中，用于从过滤器获得滤出液的驱动压是水压头压力或通过泵吸的抽吸压力。利用水压头压力进行过滤具有以下优点：因为过滤驱动压利用了自然重力，因此不需要任何动力，容易产生形成动态过滤层的低过滤压，但其具有以下缺点：由于过滤层密实，使过滤速率有降低倾向。与之相比，利用泵吸获得抽吸压进行过滤具有以下缺点：需要动力，形成动态过滤层的低过滤压很难保持稳定，但它具有以下优点：过滤流速没有降低倾向。在本发明中，考虑上这些方法的优缺点，可以采用其中较为优选的一个。
用于本发明的合适透水过滤器包括现有技术中公知的任何透水过滤器，例如无纺织物、过滤布、和金属网、以及能产生类似效果的任何材料。能将过滤器作成本领域公知的任何形状使用，例如平面形、圆形、中空形、或可用作由一束过滤器组成的模块过滤器。
在本发明中，为了在透水过滤器表面上稳定地形成动态过滤层，导入固液分离池的污泥混合液沿过滤器表面的平均流速优选低于0.05m/s。这能允许在过滤器表面上容易形成良好的动态过滤层，而不管污泥混合液沿过滤器表面是向下还是向上通过。污泥混合液沿过滤器表面的平均流速低于0.05m/s能够减少过滤通量的降低，并能稳定地提供高通量，于是与现有的澄清池相比，它能够极大地减小固液分离池的体积，因此，能够提供更为紧凑的处理系统。在本发明中，例如可通过固液分离池中位于污泥混合液入口对侧的泵或其它装置去除固液分离池中经过处理的污泥混合液(富集的污泥混合液)，从而沿过滤器表面形成污泥混合液的单向流动。当从固液分离池的顶部将生物处理池中处理过的活性污泥混合液导入固液分离池时，例如，可利用泵或其它装置从固液分离池底部去除富集的污泥混合液，从而沿过滤器表面形成污泥混合液的单向流动。于是，通过控制从固液分离池除去污泥混合液的速度，能够调节污泥混合液沿过滤器表面的流速。可使被除掉的富集的污泥混合液再回到生物反应池或污泥增稠器或污泥消化池等，或将其清除为剩余污泥。
当污泥混合液沿过滤器表面的平均流速等于或低于污泥颗粒的沉降速率时，优选将污泥混合液引导成相对过滤器表面向下流动，即从固液分离池顶部流向底部。利用这种设置，因为即使如果流入污泥发生沉降，其也不可避免地要通过过滤器表面，所以能形成良好的污泥动态过滤层。
在本发明的较为优选的实施例中，优选在固液分离池中设置整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再沿过滤器避免流过。利用该设置，固液分离池中的流动变为单向，于是在过滤器表面上能均匀地形成污泥的动态过滤层。
在本发明的系统中，优选在固液分离池的过滤器下方设置洗涤器。通过定期终止过滤并利用该洗涤器洗涤过滤器，能够容易地分离在过滤器表面上形成的污泥层。洗涤可以是空气洗涤和水洗涤中的一种或两种。在空气洗涤过程中，优选以一定方式控制空气流速，使空气泡的上流速度至少为0.2m/s。当空气洗涤管位于过滤器模块下方时，理想的是设置一种通气孔大于现有扩散管的通气孔的多孔管。如果使用这种多孔管，就相当通气体积来说，能获得比利用扩散管更高的上流速度，上升气泡也大，于是容易分离过滤器表面上的污泥层。多孔管的通气孔直径优选为2mm或更大。
在本发明的系统中，污泥于在过滤器表面上形成污泥动态过滤层之前进入过滤器模块。于是，为了避免污泥沉积在过滤器模块中，理想的是定期排放污泥。对于该污泥排放装置，优选连接从过滤器模块底部刺入内部的污泥排放管，以便将废污泥导入生物反应池。排放力优选是由于水压头压力产生的重力下落，用于排放的水压头压力优选与用于过滤的水压头压力相当。然而，特别是当过滤驱动压是通过泵吸来施加时，可利用泵吸作为污泥排放力。
在本发明的系统中，优选使固液分离池中形成的富集污泥再回到生物反应池。这将使生物反应池中的BOD负荷得到适当控制，从而能实现稳定的生物处理。当活性污泥混合液沿过滤器表面移动时，其逐渐被过滤和富集。优选的是，使这样形成的富集污泥混合液作为回流污泥重新回到生物反应池中。当将污泥从固液分离池的顶部向下导入时，优选将混合液体的富集污泥作为回流污泥从固液分离池底部再回到生物反应池中。
如上所述，本发明的系统保持生物反应池和固液分离池，其可由被隔板分成两个腔室的单个池构成，其中这两个腔室例如通过下面的例1和图2所示的位于隔板底部的开口彼此液体连通，或者，固液分离池例如由两个分离的池组成，所述这两个池由下面的例2和图7所示的管路连接。
                  附图的简要说明
图1是依照现有技术的活性污泥混合液的固液分离法的全视图。
图2是依照本发明的废水处理方法的例子的流程图；
图3是表示例1中平均管路通量对时间的曲线图。
图4是例1中滤出液浊度对时间的曲线图。
图5是表示比较例1中平均过滤通量对时间的曲线图。
图6是表示比较例1中滤出液浊度对时间的曲线图。
图7是依照本发明的废水处理方法的另一例子的流程图。
图8是表示例2中平均过滤通量对时间的曲线图。
图9是表示例2中滤出液浊度对时间的曲线图。
附图中的数字参考符号表示以下元件：在图1中，201：生物反应池，202：曝气扩散管，203：空气洗涤扩散管，204：过滤器，205：未净化水输送管，206：滤出液排放管；在图2中，1：流入的未净化水，2：生物反应池，3：鼓风机，4：位于生物反应池出口处的开口，5：整流器，6：固液分离池，7：透水过滤器，8：收纳管，9：流出物，10：洗涤器，11：富集的污泥混合液的回流装置，12：污泥管线，13：扩散管，14：扩散管，15：隔板；在图7中，101：流入的未净化水，102：生物反应池，103：生物反应池流出物，104：污泥沉降池，105：搅拌器，106：污泥输送泵，107：固液分离池，108：过滤器模块，109：滤出液水位调节阀，110：电磁阀，111：电磁阀，112：滤出液，113：泻流池，114：排放反洗水位调节阀，115：电磁阀，116：反洗水泵，117：止回阀，118：回流污泥，119：空气洗涤鼓风机，120：扩散管，121：电磁阀，122：电磁阀，123：滤出液排放管。
以下例子将对本发明进行进一步说明，然而它不是对本发明的限制。在下面的描述中，CODMn是指100℃下高锰酸钾的化学耗氧量，S-CODMn是指100℃下高锰酸钾的可溶化学耗氧量，BOD5是指5天的生物化学耗氧量，以及S-BOD5是指5天的可溶生物化学耗氧量。
例1
图2表示依照本发明的用于居民区污水的废水处理方法例子的流程图。在图2所示的系统中，生物反应池2和固液分离池6被一体地形成，生物反应池2和固液分离池6被隔板15分隔开，同时它们通过位于隔板15底部的开口5彼此液体连通。首先将流入的未净化水1导入生物反应池2中。在生物反应池2中，由鼓风机3通过扩散管13供应空气，通过池内容纳的活性污泥中的微生物作用进行曝气处理。从生物反应池2排出的活性污泥混合液通过隔板15底部设置的开口4被输送到固液分离池6的底部。在固液分离池6中设置了透水过滤器7，并在该透水过滤器下方设置了整流器5。将已通过开口4的活性污泥混合液被输送到整流器5的底部。在固液分离池6内，已通过整流器5的活性污泥混合液均匀向上流动，通过透水过滤器被分成固体和液体。利用水压头压力差从透水过滤器7的收纳管8收集流出物9。通过周期性地终止过滤并借助于扩散管14从位于整流器下方的洗涤器10吹入空气对滤光器7进行洗涤。通过用于回流富集污泥混合液的泵11使固液分离池6中的富集污泥混合液回流到生物反应池2中。借助污泥排放管12定期向系统外部排放过剩污泥。
在下面的表1和表2中示出了在利用图2所示系统的废水处理实验中生物反应池2中的处理条件和固液分离池6中的处理条件。
表1：生物反应池中的处理条件(例1)
  未净化水流速(m3/d)     10.0
  富集的污泥混合液的回流流速(m3/d)     5.0
  MLSS(mg/L)     2500
  BOD负荷(kg/kg.d)     0.15
        MLSS*＝混合液中的悬浮固形物
      表2：固液分离池中的处理条件(例1)
  固液分离池的有效面积(m2)     0.040
  固液分离池的有效体积(m3)     0.060
  过滤器的有效面积(m2)     3.2
  过滤器厚度(mm)     0.4
  过滤器的面密度(g/m2)     60
  过滤器孔径(μm)     20-30
  过滤过程中的水压头压力(cm)     10
  沿过滤器表面的流速(m/s)     0.006
  洗涤过程中沿过滤器表面的流速(m/s)     0.5
  过滤周期/洗涤周期(悬浮过滤)     6小时/3分钟
如表1所示，未净化水流入生物反应池2的流速是10m3/d，而富集的污泥混合液从固液分离池6回流的流速是5m3/d。生物反应池2中的MLSS约为2500mg/L。该情况下，整个池中的BOD)负荷约为0.15kg/kg.d。
在位于隔板15底部的开口4(即位于生物反应池出口)处从生物反应池2收集混合液，对流出物中的残留BOD5进行测定，发现生物反应池2内流入未净化水1中的BOD已经几乎完全被降解和除去，在进入固液分离池6中的活性污泥混合液中没有残留未降解的BOD。于是，在固液分离池6内的过滤过程中能够控制过滤表面上的生物污染。结果能延长过滤器寿命，并能使稳定的过滤流速持续较长时间。为了获得上面描述的处理效果，生物反应池2中的BOD负荷优选为0.3kg/kg.d或更低。不仅可以采用诸如厌氧法/需氧法的BOD去除法或硝化法/脱氮法，而且还可以采用清除N和P的生物法。
如表2所示，在该例子中，利用有效面积为0.04m2、有效体积为0.06m3的固液分离池6进行固液分离处理。透水过滤器7是过滤器模块，其设置在固液分离池6内，所述过滤器模块由8片有效面积为0.4m2的平面形无纺织物过滤器组成，而每片无纺织物过滤器由孔径为20-30μm、厚度为0.4mm的聚酯无纺织物制成。在过滤过程中平均水压头压力约为10cm。滤出液流速为10m3/d，活性污泥混合液沿过滤器表面的流速约为0.006m/s。每进行6小时过滤，就停止过滤3分钟，通过洗涤器10吹气对过滤器进行洗涤。调节吹气速率，使洗涤过程中气泡沿过滤器表面的流速平均为0.5m/s。
下面的表3表示在以下条件下连续处理废水2个月后的流出物水质与未净化水水质的比较。
     表3：未净化水与流出物的水质(例1)
    未净化水     流出物
    pH     7.1     7.6
    浊度(度)     150     5.0
    SS(mg/L)     86     4.6
    CODMn(mg/L)     75     12.5
     S-CODMn(mg/L)     42     11.0
    BOD5(mg/L)     110     6.3
    S-BOD5(mg/L)     65     ＜5
                *SS：悬浮固形物
如表3所示，流出物的pH＝7.6，浊度＝5.0度，SS＝4.6mg/L，与之相比，未净化水的pH＝7.1，浊度＝150度，SS＝86mg/L，这表明通过无纺织物过滤器上形成的污泥动态过滤层获得的滤出液是洁净的。流出物的CODMn、S-CODMn、BOD5、和S-BOD5为12.5mg/L、11.0mg/L、6.3mg/L和5mg/L或更低，与之相比，未净化水的对应值分别为75mg/L、42mg/L、110mg/L和65mg/L，这表明流出物的水质也是良好的。
图3表示例1中过滤通量对时间的曲线。如图3所示，在约1500小时的连续处理过程中，平均过滤通量约为3.2m/d，这证明获得了稳定处理。图4表示流出物的浊度曲线。如图4所示，在约1500小时的连续处理过程中，流出物的浊度总是在5度左右，其没有明显变化，这证明形成的污泥动态过滤层是稳定的，同时也获得了稳定的流出水质。
比较例1
在与例1相同的条件下，利用与例1中所用相同的系统进行连续污水处理，但除了以下因素：从固液分离池6回流到生物反应池2中的富集污泥混合液流速为85m3/d，从而将污泥混合液沿过滤器表面的流速增加到0.1m/s，即大约比例1中的高17倍。
图5表示比较例1中过滤通量对时间的曲线，图6表示流出物浊度的曲线。如图5所示，当污泥混合液沿过滤器表面的流速为0.1m/s时，即使在处理开始时过滤通量也仅为2.7m/d，这比例1中污泥混合液流速为0.006m/d时的约低10％或更多。在比较例1中，正如约170小时后过滤通量为2m/d或更低、约500小时后为1m/d或更低所表示的，过滤通量随时间迅速降低。在500小时的处理时或之后，将过滤器洗涤间的间隔从每过滤6小时空气洗涤3分钟缩短到每过滤2小时进行3分钟空气洗涤，但过滤通量仍不能提高，反而逐渐降低。这些结果表明当污泥混合液沿过滤器表面的流速为0.05m/s以上时，过滤通量随污泥在过滤器表面上的沉淀而降低。即使提高洗涤频率对保持过滤通量也没有效果，这暗示着过滤器的孔很可能被沉积污泥所阻塞。
如图6所示，在开始处理后200小时内，滤出液浊度为10度那么高，或者更高，这意味着过滤器表面上还没有形成好污泥的动态过滤层。在200小时后滤出液的浊度逐渐降低可能是因为过滤通量随过滤器的阻塞而降低，而进入过滤器的污泥也减少。
例2
图7表示依照本发明的用于处理居民区污水的废水处理方法的另一例子的流程图。首先将流入的未净化水101导入生物反应池102中，在此通过池内容纳的活性污泥中的微生物作用对未净化水进行曝气处理。生物反应池102的流出物通过管线103向下流到污泥沉降池104中。在污泥沿降池104中，在利用搅拌器105进行适度搅拌的同时使污泥絮凝并均质化。通过污泥输送泵106从污泥沉降池104向固液分离池107的顶部输送所得污泥混合液。利用位于固液分离池107中的过滤器模块108对污泥混合液进行过滤，通过过滤器模块顶部的收纳管收集滤出液112，并通过电磁阀111使滤出液进入泻流池113。在适当时机通过排放管123将泻流池113内的流出物排放到系统外部。从固液分离池107底部清除已通过固液分离池107的污泥，将其作为回流污泥118回流到生物反应池102中。在过滤过程中，通过切换滤出液位调节阀109以打开电磁阀110来调节过滤器模块上的水压头压力。通常通过关闭电磁阀111，启动空气洗涤鼓风机119，在电磁阀121关闭且电磁阀122打开的同时向扩散管120供气，以此实行对过滤器模块外部的洗涤。在电磁阀122关闭且电磁阀121打开的同时通过鼓风机119供应空气实现对过滤器模块内壁的空气洗涤。在电磁阀110和111关闭和电磁阀115打开的状态下启动反洗水泵116，从模块顶部将泻流池中的滤出液导入过滤器模块，由此实现对过滤器模块内部的水反洗。借助电磁阀115将已通过模块的反洗水从位于过滤器模块底部的排放管排放到污泥沉积池104中。通过控制水位调节阀使反洗过程中的水压头压力等于过滤过程中的水压头压力来调节排放反洗水水位。由此，可通过按以下顺序切换电磁阀实现操作自动化：空气洗涤→水反洗→排放反洗水→过滤。
利用图7所示的系统进行连续废水处理实验。生物反应池102中的处理条件与例1的相同。下面的表4表示固液分离池107中的处理条件。
   表4：固液分离池中的处理条件(例2)
过滤器模块的有效面积(m2)     5
过滤过程中的水压头压力(cm)     10
沿过滤器表面的平均流速(m/s)     0.01
排放反洗水过程中的水压头压力(cm)     10
对过滤器模块外部进行空气洗涤时的空气流速(L/min)     150
对过滤器模块内部进行空气洗涤时的空气流速(L/min)     30
反洗水流速(L/min)     140
在该例子中，过滤器模块由一组5片平面形纺织织物过滤器组成，其有效面积为1m2，被设置在固液分离池107中。所用纺织织物为聚酯材料，厚度为0.1mm，200目，孔径约为72μm。过滤过程中的水压头压力和排放反洗水过程中的水压头压力都为10cm，活性污泥混合液沿过滤器模块表面的平均流速为0.01m/s。对过滤器模块外部进行空气洗涤时的空气流速为150L/min，而对内部进行空气洗涤时的空气流速为30L/min。水反洗过程中的水流速为140L/min。
下面的表5表示连续操作的时序图。利用每过滤120分钟进行3分钟空气洗涤、30秒水反洗、2分钟排放反洗水的周期连续操作，对过滤器模块进行洗涤。空气洗涤一般包括对过滤器模块外部吹气，其间以50周期一次的频率交替对过滤器模块内部进行空气洗涤。
                 表5：自动连续操作的时序图(例2)
    T0(等候)     T1(空气洗涤)     T2(水反洗)     T3(排放反洗水) T4(过滤)
循环周期     10秒     3分     30秒     3分   120分
空气洗涤鼓风机     关     开     关     关     关
水反洗泵     关     关     开     关     关
电磁阀110     开     开     关     开     开
电磁阀111     关     关     关     关     开
电磁阀115     关     关     开     开     关
                     在对过滤器模块外部进行空气洗涤的过程中
电磁阀121     关     关     关     关     关
电磁阀122     关     开     关     关     关
                     在对过滤器模块内部进行空气洗涤的过程中(50个周期一次)
电磁阀121     关     开     关     关     关
电磁阀122     关     开     关     关     关
图8表示例2中过滤器模块的过滤通量对时间的曲线。如图8所示，在约1500小时的连续处理过程中，平均过滤通量约为3m/d，这表明实现了稳定处理。图9表示流出物浊度的曲线。如图9所示，在约1500小时的连续处理过程中，流出物的浊度总是在5度左右而没有明显变化，这证明在过滤器模块中稳定地形成了污泥的动态过滤层，同时获得了稳定的流出水质。
                       工业实用性
依照本发明，在生物反应池的后续阶段设置固液分离池，将透水过滤器浸在固液分离池中，借此利用低过滤压也能获得清洁的滤出液。在本发明的优选实施例中，活性污泥混合液在单一方向方向上沿过滤器表面上以低于0.05m/s的流速流动，由此容易形成良好的动态过滤层，过滤通量几乎不减少，也能稳定地获得高通量，从而与现有的澄清池相比，能极大地缩小固液分离池体积，因此处理系统也能更紧凑。在本发明的另一优选实施例中，可在固液分离池内设置整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再通过过滤器，由此固液分离池中的活性污泥混合液具有恒定平均的速度，在过滤器表面上也能形成均匀的污泥动态过滤层。在本发明的另一优选实施例中，可在过滤器下方设置洗涤器，以便定期停止过滤进行洗涤，由此能容易地将过滤器表面上形成的污泥分离出去。在本发明的另一优选实施例中，可使富集后的污泥从固液分离池再回流到生物反应池中，由此能够适度地控制生物反应池中的BOD负荷，从而保证稳定的生物处理。

Claims (7)

1.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法，该方法包括：将未净化水导入生物反应池进行生物处理，然后将在生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用水压头压力从透水过滤器获取滤出液。
2.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法，该方法包括：将未净化水导入生物反应池进行生物处理，然后将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入容纳着浸在其中的透水过滤器的固液分离池，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用泵抽吸透水过滤器的出口侧获取滤出液。
3.根据权利要求1或2限定的方法，特征在于，活性污泥混合液沿透水过滤器表面的移动速度平均低于0.05m/s。
4.根据权利要求1到3中任一项的方法，特征在于，在固液分离池中设置了整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再通过透水过滤器表面。
5.一种涉及在对原废水进行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离废水处理系统，其包括：生物反应池，用于将未净化水导入其中进行生物处理，固液分离池，其容纳着浸在其中的透水过滤器，用于将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入其中进行固液分离，特征在于，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用水压头压力从透水过滤器获取滤出液。
6.一种涉及在对原废水实行生物处理后对所获得的活性污泥混合液进行固液分离的废水处理系统中处理废水的方法，其包括：生物反应池，用于将未净化水导入其中进行生物处理，固液分离池，其容纳着浸在其中的透水过滤器，用于将生物反应池中经过处理的活性污泥混合液导入其中进行固液分离，特征在于，在透水过滤器表面上形成污泥的动态过滤层，利用泵抽吸透水过滤器的出口侧获取滤出液。
7.按照权利要求5或6限定的系统，特征在于在固液分离池中设置了整流器，使活性污泥混合液在通过整流器后再通过透水过滤器表面。
CNB018085091A 2000-03-27 2001-03-27 对活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法及装置 Expired - Fee Related CN1232453C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000086507 2000-03-27
JP86507/00 2000-03-27
JP86507/2000 2000-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1426379A true CN1426379A (zh) 2003-06-25
CN1232453C CN1232453C (zh) 2005-12-21

Family

ID=18602661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018085091A Expired - Fee Related CN1232453C (zh) 2000-03-27 2001-03-27 对活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法及装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6824685B2 (zh)
EP (1) EP1270514A4 (zh)
JP (1) JP3853657B2 (zh)
CN (1) CN1232453C (zh)
TW (1) TWI233429B (zh)
WO (1) WO2001072643A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583873A (zh) * 2011-01-17 2012-07-18 财团法人工业技术研究院 同时去除废水中的有机和无机污染物的废水处理系统以及废水处理方法
CN103582517A (zh) * 2011-04-05 2014-02-12 格兰富控股联合股份公司 用于过滤和滤饼层形成的方法和系统
CN108240184A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 北京九尊能源技术股份有限公司 煤层气井反循环洗井方法及装置
CN108751400A (zh) * 2018-06-11 2018-11-06 李晓伟 一种城市污水处理装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7025884B2 (en) * 2000-11-10 2006-04-11 Ch2M Hill, Inc. Method and apparatus for treatment of a fluid system
JP2002273117A (ja) * 2001-03-19 2002-09-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 汚水処理装置
CN1241846C (zh) * 2001-11-22 2006-02-15 株式会社荏原制作所 有机性排放水的处理装置及方法
AUPR987802A0 (en) 2002-01-08 2002-01-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Complexing resins and method for preparation thereof
TWI251581B (en) * 2002-10-24 2006-03-21 Kang Na Hsiung Entpr Co Ltd Non-woven fabric filter for processing activated sludge and method for treating wastewater by using such non-woven fabric filter
AU2003901583A0 (en) 2003-04-04 2003-05-01 Orica Australia Pty Ltd A process
SE0301937D0 (sv) * 2003-07-01 2003-07-01 Blue Air Ab Vattenfilter
JP2005169288A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Kokudo Sogo Kensetsu Kk 自動水質浄化装置及び水質浄化方法
US7291272B2 (en) 2004-05-07 2007-11-06 Orica Australia Pty Ltd. Inorganic contaminant removal from water
AU2005266851B2 (en) 2004-07-28 2011-06-02 Ixom Operations Pty Ltd Plug-flow regeneration process
DE102006001603A1 (de) 2005-12-09 2007-06-14 Aquadetox International Gmbh Biologische Kläranlagen und Verfahren für die biologische Reinigung von ölbelastetem Abwasser
GB0610384D0 (en) * 2006-05-25 2006-07-05 Boc Group Plc Treatment of aqueous liquid
CN101479200B (zh) * 2006-07-06 2012-06-13 株式会社日立工业设备技术 截留固定化沉淀物、利用所述截留固定化沉淀物的废水处理系统和废水处理方法
DE102006034984A1 (de) * 2006-07-28 2008-01-31 Universität Kassel Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung
JP5262287B2 (ja) * 2007-12-27 2013-08-14 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 散気装置および散気装置の運転方法
CN101811809A (zh) * 2010-05-21 2010-08-25 北京中关村国际环保产业促进中心有限公司 生活污水处理装置
US10052591B2 (en) 2010-09-28 2018-08-21 Kolon Industries, Inc. System and method for filtration
JP2014217816A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 株式会社クボタ ろ過方法、ならびに、ろ過モジュールおよびこれを備えたろ過装置
US10196291B1 (en) * 2015-09-09 2019-02-05 Adelante Consulting, Inc. Wastewater treatment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3490590A (en) * 1968-01-02 1970-01-20 Dorr Oliver Inc Carbon in membrane systems
JPS55137016A (en) * 1979-04-11 1980-10-25 Ebara Corp Filter unit
US4568463A (en) * 1983-02-24 1986-02-04 Klein Samuel H Method and apparatus for the purification of water and other aqueous liquids
US4861471A (en) * 1987-03-20 1989-08-29 Toshiba Ceramics Co., Ltd. Activated sludge treatment apparatus
US4904380A (en) * 1988-01-26 1990-02-27 Pall Corporation Precoat filter assembly
JPH09276889A (ja) * 1996-04-15 1997-10-28 Nitto Denko Corp 膜分離活性汚泥処理槽の保守方法及び膜分離活性汚泥処理槽
JPH1015573A (ja) * 1996-07-09 1998-01-20 Kubota Corp 汚水処理装置
JP3325475B2 (ja) * 1996-11-01 2002-09-17 均 大同 汚水処理装置および方法
JPH1119671A (ja) 1997-07-02 1999-01-26 Hitoshi Daidou 活性汚泥濾過方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583873A (zh) * 2011-01-17 2012-07-18 财团法人工业技术研究院 同时去除废水中的有机和无机污染物的废水处理系统以及废水处理方法
CN103582517A (zh) * 2011-04-05 2014-02-12 格兰富控股联合股份公司 用于过滤和滤饼层形成的方法和系统
CN103582517B (zh) * 2011-04-05 2015-11-25 格兰富控股联合股份公司 用于过滤和滤饼层形成的方法和系统
US9868079B2 (en) 2011-04-05 2018-01-16 Grudfos Holding A/S Method and system for filtration and filtration cake layer formation
US10486089B2 (en) 2011-04-05 2019-11-26 Grundfos Holding A/S Method and system for filtration and filtration cake layer formation
CN108240184A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 北京九尊能源技术股份有限公司 煤层气井反循环洗井方法及装置
CN108751400A (zh) * 2018-06-11 2018-11-06 李晓伟 一种城市污水处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1270514A4 (en) 2005-02-09
CN1232453C (zh) 2005-12-21
US20030121852A1 (en) 2003-07-03
EP1270514A1 (en) 2003-01-02
WO2001072643A1 (fr) 2001-10-04
US6824685B2 (en) 2004-11-30
TWI233429B (en) 2005-06-01
JP3853657B2 (ja) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1232453C (zh) 对活性污泥混合液进行固液分离的废水处理方法及装置
JP2020500704A (ja) 水平流砂濾過プール及び水処理プロセス
CN101759324B (zh) 生物滤池-陶瓷膜生物反应器装置及应用其净化水质方法
KR101322610B1 (ko) 수처리용 생물막 여과장치
CN100532299C (zh) 基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理工艺和系统
KR100806472B1 (ko) 부상분리와 여과, 막분리 및 바이오필터 기능이 구비된수처리장치
KR20130118574A (ko) 침지식 분리막을 이용한 하수의 고도처리시설
CN102260016A (zh) 好氧膜生物反应器及工艺
KR100962014B1 (ko) 섬모가 형성된 망형튜브를 갖는 수처리장치 및 그에 의한 수처리방법
KR102100991B1 (ko) 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치
CN1533992A (zh) 高浓度有机污水处理组合工艺及其设备
CN200988816Y (zh) 基于膜生物反应器－纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理系统
KR100538126B1 (ko) 침지형 막분리를 이용한 유기오염물질 처리장치 및 그 방법
KR101037888B1 (ko) 침전, 생물학적 분해, 여과, 인제거, 자외선소독 일체형 하이브리드 하폐수 처리장치
CN101618907A (zh) 自净生物滤池及滤池自净工艺
CN106865889A (zh) 一种污水净化方法
CN100462312C (zh) 生物膜滤水处理系统及其处理方法
RU165513U1 (ru) Модель мембранного аппарата для биореактора
CN212403883U (zh) 一种废水处理设备
CN1935689A (zh) 气提式内循环膜生物反应器处理污水装置及其方法
RU2644904C1 (ru) Способ биологической очистки сточных вод от азотно-фосфорных и органических соединений
JP4104806B2 (ja) 有機性排水処理の固液分離方法及び装置
CN214781005U (zh) 一种卡槽抽拉式厌氧重力流动态膜膜生物反应装置
CN115321748B (zh) 一种基于气举效应的喷射循环式膜生物反应器
CN216662786U (zh) 一种高效浸没式超滤系统

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
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: EBARA ENGINEERING SERVICE CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: EBARA CORPORATION

Effective date: 20100701

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100701

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Ebara Corp.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Ebara Corp.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051221

Termination date: 20150327

EXPY Termination of patent right or utility model