[发明专利]废水处理系统和方法

说明书

相关申请的交叉引证

本申请要求2010年4月21日递交的序列号为61/326,428,发明名称“生物吸着工艺”的美国临时申请的优先权，通过引证将该美国临时申请的内容并入此处，可用于所有目的。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及废水处理的系统和工艺，特别是，采用了生物吸着、生物膜、缺氧处理、需氧处理和厌氧污泥消化的废水处理的系统和方法。

2.相关技术的描述

通过引证将美国专利No.6,383,389的内容并入此处，可用于所有目的。Pilgram等人在美国专利No.6,383,389中揭示了一种废水处理系统和控制该处理系统的方法，包括但不限于能够用于批量或连续的反应器中的顺序或阶段。一个控制系统能够在批量流水模式操作或连续流水模式中安排处理步骤的顺序并监控处理步骤。

Sutton在美国专利申请No.2008/0223783中揭示了一种废水处理系统和废水处理方法。该系统包括需氧膜生物反应器（aerobic membrane bioreactor）和厌氧消化系统，该厌氧消化系统与需氧膜生物反应器连接并持续接收来自需氧膜生物反应器的废弃固体。该系统也将流出物持续地从厌氧消化系统送回需氧膜生物反应器。

发明内容

本公开文件的一方面或更多方面涉及废水处理方法的实施方式。该方法包括提供待处理的废水和在第一生物反应器中对所述废水进行反硝化处理以产生反硝化混合液。该方法还可以包括在载体上采用硝化生物膜对所述反硝化混合液进行硝化处理和在第二生物反应器中采用悬浮生物质从所述反硝化混合液中生物吸着不良成分。该方法还可以包括在分离器中分离硝化混合液的第一部分以产生富含固体的污泥和经处理的流出物，该经处理的流出物的总氮浓度小于约10毫克氮元素/升，和将硝化混合液的第二部分与所述待处理的废水混合。

本公开文件的一方面或更多进一步的方面涉及废水处理系统。该废水处理系统包含待处理的废水源和具有从该废水源的下游流体连接的入口的第一生物反应器。该废水处理系统还可以包括生物吸着池，该生物吸着池包括生物膜载体，且具有流体连接到所述第一生物反应器的入口，该生物吸着池的构造和排列使其能够保留总氮浓度小于约10毫克氮元素/升的流出物，且水力保留时间少于约3小时。该废水处理系统还可以包括具有污泥出口，流出物出口和流体连接到生物吸着池的下游的入口的分离器，和将分离器的出口与所述废水源流体连接的污泥循环利用线路。

本公开文件的一方面或更多进一步的方面涉及在废水处理系统中为降低废水中含氮化合物的浓度的促进（facilitating）废水处理的方法。该系统具有废水源、缺氧反应器、需氧反应器、将需氧反应器的出口与缺氧反应器流体连接的混合液循环流、分离器和将分离器的出口与缺氧反应器流体连接的污泥循环流。该促进方法包括将生物膜载体引入需氧反应器，以及将分离器的富含固体出口与厌氧消化器流体连接。

本公开文件的一方面或更多进一步的方面涉及废水处理方法。该废水处理方法包括提供待处理的废水和在第一生物反应器中促进所述废水的反硝化处理以产生第一经生物处理混合液。该废水处理方法还可以包括在第二生物反应器中促进所述第一经生物处理混合液的生物吸着和生物膜的生长。该废水处理方法还可以包括分离第二生物反应器的流出物以产生富含固体的污泥和经处理的流出物，该经处理的流出物的总氮浓度小于约10毫克氮元素/升，和在第三生物反应器中处理所述富含固体的污泥以产生经生物处理的污泥。

附图简要说明

附图没有规定按比例绘制。相同或等同的组件或特征在许多不同的图中以相似的数字来表示。为了清楚地表示，在每一幅图中并不是每一个组件都被标记，也不是本发明每一个实施方式的每一个组件都会示出，附图说明没有必要使得本领域的普通技术人员能够理解本发明。附图中，

图1是流程图，其示出了与本发明一个或多个方面有关的代表性处理系统；

图2是氨-氮浓度与时间的关系图，其涉及本发明一个或多个方面；

图3是废水处理工艺中的氨-氮浓度与时间的关系图；

图4是废水处理工艺中的氨-氮浓度与时间的关系图；

图5是化学需氧（COD）浓度与时间的关系图，其涉及本发明一个或多个方面；

图6是废水处理工艺中的COD浓度与时间的关系图；和

图7是废水处理工艺中的COD浓度与时间的关系图。

本发明的详细说明