[发明专利]废水处理的方法和在间歇式反应器中用于实现该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及在非连续流动反应器即SBR（间歇式反应器或序批式反应器）（Sequencing Beach Reactor）中的废水处理。因此，本发明涉及主要在小规模和国内废水处理厂中使用活性污泥悬浮的生物废水处理方法。

背景技术

间歇式反应器（SBRs）中的废水处理的特征是在几个阶段分隔处理，在填充的第一阶段中，反应器中的水从低水位上升到高水位。在反应器被填充到高水位即操作（工作）水位之后，与曝气及废水和含有多种微生物混合物的活性污泥混合相关的主要处理方法开始运行。该处理方法也可以在反应器的填充中开始。在用于废水处理需要的时间之后，接着是进行沉降阶段，比水重活性污泥沉降到水槽的较低部分。经过足够长时间之后，该时间取决于污泥质量、沉降速度及水槽的几何形状和尺寸，处理过的水的滗析阶段（decanting phase）进行，此时液体水位从操作水位降低到低水位。

为了防止流入的废水干扰污泥沉降或未经过处理被抽到出口，这些废水处理厂（装置）在入口配备一调压水槽，在污泥沉降和处理过的水滗析过程中，废水被收集。另一个可供选择的方法是，废水处理厂具有多个间歇式反应器，这些间歇式反应器在它们的工作过程中交替工作，以致总有间歇式反应器能接收流入的废水。另一个可供选择的方法是，由一间歇式反应器组成的废水处理厂，废水连续地流入该间歇式反应器。在这种情况下，废水被直接导入到反应器的底部，水槽必须足够深，水槽的入口位于水槽的对（反）面而不是在处理过的水的流出（方向）。这些措施消除原料和自废水处理装置流出的处理过的水混合的危险。在这种情况下，在高于设定的高水位的沉降阶段中，反应器被填充，通过在反应器滗析阶段中滗析流入的一定量的废水，反应器滗析阶段延长。

从以上事实可以明显地看出，在污泥沉降和反应器滗析中，主要处理过程并不运行。因此，将这些时间减小到最小对于整个工厂的运行有优势。通过高效率的滗析系统以及收集在水位以下附近处理过的水，而这些水未被正在沉降的污泥的颗粒物污染，得以实现。

在较小的间歇式反应器中，使用气力提升泵（air lift pump）用于处理过的水的滗析有优势。考虑到在大多数情况下压缩空气在废水处理装置中可得到，该方法具有成本效益且在设计和构造方面比使用如电泵更有优势。然而，由气力提升泵泵出水的问题是气力提升泵上的小型液力输送的小部分浸没在将要被抽出的液体中。目前气力提升泵直接位于被抽出的水中，正由于气力提升泵所需要的液力输送，气力提升泵泵的入口在反应器水平面以下必须足够深，一个长的时间滞后发生在沉降阶段，直至沉降之后的污泥与处理过的水的界面在气力提升泵的入口下面降低足够深，为了防止在处理过的水抽出的过程中污泥被吸入。

另一个选择是气力提升泵的设计，其中压缩空气仅仅在底部附近进入，压缩空气产生足够压力用于气力提升泵的工作。通过位于高于沉降之后估计的污泥层的所在面的入口处理过的水被输送到气力提升泵泵。尽管这种方法保证气力提升泵的适当输送，但该方法需要持久地沉降直至污泥层安全地沉降到气力提升泵的入口以下的深处。该方法另一个明显的缺点是在活化过程中污泥进入气力提升泵的入口的事实，当活性污泥与废水混合时，这会导致流出的处理过的水质量更差。

发明内容

根据本发明，以上提及的缺点可以通过废水处理方法以及在间歇式反应器中实现的装置来克服，其中废水处理厂的反应器中的废水暴露于活性污泥，接着在沉降阶段通过沉降在反应器的底部附近活性污泥与处理过的水分离，处理过的水从废水处理厂中被转移出去。本发明的基础包括处理过的水的次表层通过滗水器从废水处理装置转移到气力提升泵的分离槽，该分离槽以不漏水的方式与反应器内部分离。来自气力提升泵的分离槽处理过的水通过气力提升泵被泵入出口，该气力提升泵的入口位于相应的气力提升泵所需要的液力输送量的浸没深处。滗水器的被浸没的入口末端与反应器中变化的水位一起垂直地移动。

在处理过的水从反应器中被转移出去之前，气力提升泵的槽中的水位上升至高于反应器中水位的平面。

在从反应器中转移处理过的水的过程中，气力提升泵的槽中的水位被维持在低于反应器中的水位，至少在反应器中的水位以上的滗水器溢流高度。