[发明专利]用于管理废水处理工艺的方法

说明书

本发明技术领域

本发明通常涉及废水处理的领域。此外，本发明具体涉及用于确定待从流入物废水中除去的磷的量的方法。

本发明背景技术

日常基础上产生大体积的城市废水。这里，综合术语城市废水涵盖了黑水、灰水以及地表径流。产生的城市废水通常包含显著量的污染物，例如，源自尤其是各种清净剂的使用的磷。跨欧盟的就废水中磷浓度而言的平均值为4-10mg/L。在美国的对应值为大约4-15mg/L。除了磷之外，废水还包含显著量的碳和氮。

为了最小化其环境影响，废水需要在排放至水体例如湖泊和水塘之前适合地处理。因此，废水一般在处理厂中处理，其中，污染物(包括含磷化合物)以最大可能的程度从液体中去除。

用于废水处理的两种公知的工艺为常规活性污泥(CAS)工艺(包括承载处理工艺的不同阶段的多个接收罐)和连续间歇式反应器(SBR)工艺(其中全部处理在单个池中进行)。

无论所采用的工艺如何，含磷化合物的吸收在包括生物处理阶段和后续的化学处理阶段的反应阶段期间进行。

更具体而言，生物处理阶段包括流入物废水的氧化和后续的氧化流入物废水的混合的交替工艺。氧化(通常通过通气器装置的方式进行)产生了需氧环境。氧化流入物废水的混合在缺氧过程中发生，即在可忽略的氧水平下并且在氮的存在下。反应容器中存在需氧/厌氧细菌的各种的物质特异性的种群。其目的是在生物处理阶段期间由流入物废水的氮、碳和磷进行进料，以便减少各物质的水平。

在此上下文中，需氧条件发生在溶解的氧的水平大于0.2mg/L时。此外，缺氧条件在溶解的氧的水平大于0并且小于0.2mg/L和硝酸盐浓度大于0mg/L时发生。最后，厌氧条件在溶解的氧的水平为0mg/L和硝酸盐浓度为0mg/L时存在。

反应阶段进一步包括化学处理阶段。化学处理阶段通常包括添加适合的凝结剂以便从工艺液中沉淀磷。其还包括进一步(主要机械地)处理工艺液以便使得沉淀的磷物质絮凝。

一旦反应阶段完成，絮凝的物质，其下沉是重力促进的，逐渐形成(overgo)沉积的污泥层，所述沉积的污泥层还包含生物处理阶段期间产生的生物质。污泥的一部分最终从池中排空，并且循环剩下的部分以维持在生物处理阶段中参与的工艺。

在流入物废水中一般存在的污染物中，含磷化合物是对环境最有危害的，这是为什么以上讨论的处理工艺在很大程度上关注其吸收/去除。这主要是在工艺的化学处理阶段中通过引入适合的凝结剂实现的。用于化学处理的凝结剂通常为金属系盐或稀土系盐。在此上下文中，期望的是从流入物废水中去除尽可能多的磷，同时将凝结剂的剂量保持到最小。这要求针对流入物废水和/或流出物废水中磷的量的相当精确的信息。

在整个水处理工艺中确定废水中磷的量的公知的方法基于关注于确定废水流入物和/或废水流出物中的磷含量的模型。这些模型通常过于简化，这是为什么相关方法通常产生错误的结果。

在相关的上下文中，实际测量磷含量，例如流入物废水中的磷含量，当前是作为实验室环境中的样品分析或作为在线的基于湿法化学的测试实现的。实验室分析主要是人工进行、消耗时间并且准确度有限的。在另一方面，基于湿法化学的测试非常准确并且在没有显著时间延迟的情况下返回结果。然而，这样的测试非常昂贵。这是更通常使用更常规的实验室分析的原因。

发明目的

本发明旨在消除先前已知方法的上述缺点和缺陷，并且提供用于管理废水处理工艺的改善的方法。本发明的主要目的是提供用于实时测量流入物废水中存在的磷含量的初始限定的类型的有利方法。本发明的另一目的是提供这样的方法，其更精确的特征为废水处理工艺，特别是作为反应阶段的一部分的生物阶段，以便更准确地确定在化学处理阶段中除去磷所需要的凝结剂的量。

发明内容

根据本发明，至少主要目的通过具有在独立权利要求中限定的特征的初始限定的用于管理处理废水工艺的方法来实现。本发明的优选实施方案在从属权利要求中进一步限定。

因此，根据本发明，提供了用于管理废水处理工艺的方法，其中流入物废水包含磷，所述的方法包括至少以下步骤：

-测量流入物废水中至少一种含氮物质的量(C_{N，流入物})，和

-基于流入物废水中至少一种含氮物质的测量的量(C_{N，流入物})确定待从流入物废水中除去的磷的量(C_{P，流入物})。