[发明专利]废水净化方法

说明书

本发明涉及一种用于废水净化的过滤装置，优选用于污水处理设备；涉及一 种具有所述过滤装置的污水处理设备；涉及一种净化废水的方法，特别是污水处 理设备中的废水；并且也涉及一种陶瓷基膜用于从废水中分离微生物，并且如果 适合，也分离出细小的固体，的用途。

在第一步中，除了使用筛网和沉淀池(settling tank)来除去废水中的粗粒 部分之外，常规的污水处理设备还包括活化池和二次澄清池。在活化池中，微 生物被使用以分解粪便物质或其他有机物质。被使用的微生物从在活化池下游 的二次澄清池的废水中再次通过沉降分离出来，和部分地循环至活化池中。微 生物的完全分离不可能通过沉降过程来完成，并且因此有害于健康的微生物有 时能与废水一起排入环境中。然而，欧盟用于保持水体清洁的指令，其指导方 针已经基本转变为国家立法，规定在欧洲范围基础上只有基本脱除微生物的生 物净化废水才可以被允许流入到环境中。微生物一般地被可靠地分离微生物的 细小过滤器分离出来。

在德国，主要在农村地区，特别是在东德，主要由于技术或经济的原因， 当前估计五百三十万人没有连入市政废水管线(grid)。作为上述欧盟指令影响 的结果，所涉及的人群必须在2005年12月31日以前通过连入市政管线或是通 过小型污水处理设备的运转提供设施。这个形势创造出迄今持续存在的对分散 的废水处理设备的高的需求。

小型污水处理设备相对广泛地分布，该小型污水处理设备包含圆形混凝土 容器，其被再次细分成三个腔(初步澄清池/活化池/二次澄清池)。首先为了机 械地或是通过简单沉降去除废水中的粗粒部分，初步澄清池被使用。分离出的 粗粒部分必须以有规律的时间间隔泵出。活化池含有微生物，其执行生物净化， 二次澄清池用于将被引入的微生物分离出来，并将其循环至活化池或初步澄清 池。这个设备可以通过下述补充，例如，使用通过膜管通风装置向活化池输入 氧气的压缩机，和用于传输过量的淤泥的潜水动力泵。

在活化池中，随着时间流逝，过量净化后的淤泥形成，其必须被有规律地 通过抽吸排出。可替换地，被称为移动床过程的方法也被获知，其中，一定量 的过量的淤泥一般被极大地减少。与经典的活化池不同，在移动床方法中，使 用了自由浮动的塑料体，其事实上能完全填满活化池。在这种情况下，微生物 被发现既在塑料体上也在水中自由悬浮。

近些年来，作为已知的移动床方法的进一步发展，被称为方法(流 化床-移动床-生物膜方法)已经能够变得完备。所述方法被记载在例如专利 DE10127554中并且也在专利DE19623592中。同样在这些方法中，塑料体作为 载体，其能够被微生物定植。方法中的微生物不管怎样通常局部化地实 质上完全地附在载体材料上。而在流化床方法操作中仅仅地在无氧(未经曝气) 环境下初始进行，在方法中，作为空气引入的结果，被微生物定植的塑 料载体最佳地均一地分布在活化区域，并且位于移动悬浮体中，其导致了这个 名称Wirbel-Schwebe-Bett[流化床-移动床]。即使在很大改变的流入量 的情形下，例如，在节假日期间，在活化池中的生物系统总是保持完整。

尽管如此，在采用方法的废水净化时也存在问题，即微生物被排放 到环境中，这是指含有微生物的废水被引入活性土壤区域或是引入承受水体。

为了避免有害微生物被引入活性土壤区域和/或为了使被处理废水能够作 为家用水被再次利用，因此废水被额外地过滤。

例如，DE19807890记载了一种污水处理设备，其中污水通过水面下的微 孔过滤膜过滤，以便在通过该微孔过滤膜之后排入配水库(service water reservoir)并且再次使用它。专利DE20315451记载了一种微孔过滤装置作为一 种小型污水处理设备的改装套件，该套件连接在活化池的下游和该污水处理设 备的实际出口的上游。

任何情况下，这里使用的有机过滤膜其被布置为模块形式。然而，有机过 滤膜具有缺点，它们只能够被不完全的再生或是化学净化，以致所有的这些膜 一般地必须在相对短的时间周期(<1年)内被更新。此外，有机膜只有有限的 机械稳定性，以致在相对高的液体压力下，它们会容易地遭到损坏。在上述的 移动床方法中，有机膜的使用变得特别严重，特别是在方法中，由于这 些因素，作为那些可以在活化池中自由移动的塑料载体颗粒造成的结果，有机 膜的机械缺点会导致在短时间内低强度的有机过滤膜会被破坏的结果。