[发明专利]包括多个生物反应器区段的经悬浮介质膜生物反应器系统及方法

说明书

相关申请

本申请要求2009年7月8日申请的美国临时专利申请第61/224,000号和2009年6月15日申请的美国临时专利申请第61/186,983号的权益，其全部内容通过引用方式列入本文中。

技术领域

本申请涉及废水处理系统及方法。

背景技术

家庭污水及工业废水的有效处理乃提高生活质量与保有洁净水的一个极为重要的方面。直至约半世纪前的标准操作，单纯将废水排放于水源诸如河川、湖泊及海洋造成的问题明显，生物及化学废物对全部生命形式造成危害，包括传染病的传播及暴露于致癌化学品。因此，废水处理程序出现于自泛在的都市废水处理设施，清洁来自人群的卫生废水，直至特化的工业废水处理方法，处理来自于各种工业应用的特定污染物。

生物难处理的及生物抑制性有机及无机化合物存在于某些有待处理的工业及卫生废水流。多方面尝试解决这些生物难处理的及生物抑制性化合物的处理。某些类型的已知处理包括使用粉末活性炭来吸附及随后去除生物难处理的及生物抑制性有机化合物。

虽然如此，仍然需要处理含有生物难处理的及生物抑制性有机及无机化合物的废水，而无使用粉末活性炭及其它现有技术相关联的缺点。

发明概述

根据一个或多个实施方案，本发明涉及一种处理废水的系统及方法。

根据一个或多个实施方案，本发明涉及一种用于处理废水的废水处理系统。该系统第一生物反应区段、第二生物反应区段以及膜操作系统。该第一生物反应区段经构造及配置以接纳及处理该废水。该第二生物反应区段包括分离次系统，且经构造及配置以接纳来自该第一生物反应区段的流出物。用于吸附性材料的悬浮系统设置在该第二生物反应区段中。该膜操作系统位于该第二生物反应区段下游，且经构造及配置以接纳来自该第二生物反应区段的已处理的废水及排放膜渗透物。

根据一个或多个实施方案，所述的第一生物反应区段和所述的第二反应区段是相同容器的隔开的部分。

根据一个或多个实施方案，所述的第一生物区段和所述的第二生物区段位于分离的容器中。

根据一个或多个实施方案，所述的悬浮系统包括气升悬浮系统。所述的气升悬浮系统可以包括位于所述的第二生物反应区段内的至少一根导流管，和位置及尺寸导引气体至导流管的入口端的具有一个或多个孔隙的气体导管。或者，所述的气升悬浮系统可以包括位于所述的第二生物反应区段内的至少一个导流槽，和位置及尺寸导引气体至导流槽底部的具有一个或多个孔隙的气体导管。

根据一个或多个实施方案，该悬浮系统包括喷射悬浮系统。

根据一个或多个实施方案，该分离次系统包括位于所述的第二生物反应区段的出口的网筛。

根据一个或多个实施方案，该分离次系统包括位于该生物反应器的出口近端的沉积区段。该沉积区段可包括位置及其尺寸来限定静止区段的第一挡板及第二挡板，其中该吸附性材料自混合液分离且沉积于该生物反应器底部的混合液内。另外，该沉积区段可包括位于该第二生物反应区段的出口近端的网筛或堰。

根据一个或多个实施方案，本发明涉及一种废水处理系统，其中吸附性材料源导入装置与该第二生物反应区段连通。此外，传感器经构造及配置以测定系统参数。另外，控制器与该传感器电子通讯，且经编程来基于所测得的该系统参数而指导动作表现。测得的参数可为一种或多种预定化合物的浓度。该动作可包括自该第二生物反应区段去除至少一部分该吸附性材料，及/或添加吸附性材料至该第二生物反应区段。

根据一个或多个实施方案，本发明涉及一种用于处理废水的废水处理系统。该系统包括具有废水入口及第一区段混合液出口的第一生物反应区段。该系统还包括第二生物反应区段，其具有：与所述的第一区段混合液出口流体连通的混合液入口，用于吸附性材料的悬浮系统，第二区段混合液出口，和与所述的第二区段混合液出口相关联的分离次系统。该系统进一步包括位于所述的第二生物反应区段下游的膜操作系统，其具有：与所述的第二区段混合液出口流体连通的入口，及已处理的流出物出口。

根据一个或多个实施方案，本发明涉及一种废水处理方法。该方法包括：将混合液导入第一生物反应区段来形成已处理的混合液；将所述的已处理的混合液送至第二生物反应区段；将吸附性材料悬浮于所述的第二生物反应区段的所述的已处理的混合液，悬浮动作在促进已处理的混合液内的污染物吸附至所述的吸附性材料上的条件下操作；以及将基本上不含吸附性材料的流出物自所述的第二生物反应区段送至膜操作系统，同时维持吸附性材料在所述的第二生物反应区段中。