專利名稱：生物活性反應(yīng)器以及廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理廢水的生物活性反應(yīng)器以及方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于對廢水中的污染物進(jìn)行生物學(xué)處理的浸沒式充氣反應(yīng)器。
對于給定的觸地(即濾池所要求的場地面積)，已經(jīng)做過許多嘗試來增加濾池的容量。這對于現(xiàn)存的污水廠尤其重要，因為這些污水廠得增加容量來滿足日益增長的污染的需要，但卻不能增加污水廠向外擴展的面積。預(yù)計將濾池變成柱形，從而濾池的高度可給出較大的濾池體積。濾池的向上擴展受到濾池的基底所能夠支撐的重量的限制。
由于廢物的生物氧化發(fā)生在過濾介質(zhì)的表面上，因此通過增加介質(zhì)中顆粒的表面積，可以在給定的濾池體積內(nèi)處理大量的廢物。這樣，介質(zhì)顆粒的平均尺寸被減小了，以便增大顆粒的表面積。而且，介質(zhì)顆粒經(jīng)常是由塑料材料形成的，這是由于業(yè)已發(fā)現(xiàn)這種顆粒是特別有益的。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，被淹沒的濾池介質(zhì)通常會增加濾池的效率。穿過濾池的液流可以向上或者向下?？諝獗怀槲┻^淹沒的濾池介質(zhì)床。當(dāng)然，重要的是確保空氣出口不被堵塞，否則廢物的氧化就會停止。當(dāng)采用小介質(zhì)(小于大約5mm的公稱直徑)時，固體被部分截留在介質(zhì)床內(nèi)并且得通過回洗來除去，因此對于濾池來說，需要昂貴的回洗設(shè)備和停機時間。較小的介質(zhì)和截留顆粒造成較高的壓頭損失現(xiàn)象，該現(xiàn)象可限制處理容量。在通過回洗除去同體的情形中，濾池一般被稱作生物充氣濾池(BAF)。在這種情形中，通常不需要緊接濾池的澄清槽。
如果將較大的介質(zhì)用于濾池中，那么固體不會截留在床內(nèi)并因此被緊接濾池的澄清槽去除。在不需要回洗的情形中，濾池是作為滴濾池或浸沒式充氣濾池(SAF)而公知的。因為介質(zhì)床被淹沒并且氧氣是從底部壓入系統(tǒng)的，所以SAF與過濾床(滴濾池)不同。SAF優(yōu)于生物過濾床(滴濾池)的地方是，它沒有氣味、由于被淹沒而沒有飛揚的污物、能夠以非常高的裝載速度來工作并且在現(xiàn)場只占據(jù)很小的場地面積。另外，SAF比其它濾池具有更好的氧傳輸性能。
大多數(shù)現(xiàn)存的浸沒式充氣濾池都采用塑料介質(zhì)。已經(jīng)使用了幾種不同類型的塑料介質(zhì)，包括松散地填入填充床內(nèi)的無規(guī)則填充型，該填充床可包括較小的空心管或十字圓柱形的通常較大的類似于多支架的形式。更復(fù)雜的形狀具有更大的表面積的優(yōu)點，但是同時該表面積由于局部堵蓋而減小。另一種塑料介質(zhì)類型是填充堵塞型，這種類型與冷卻塔介質(zhì)的性質(zhì)類似。它也能提供較高的表面積，但是其缺點是過程(process)空氣可使其浮在浸沒式濾池內(nèi)并且該結(jié)構(gòu)已經(jīng)導(dǎo)致有記錄的失敗。
由于大城市地區(qū)的污染增加，因此對純化水的需求增長了而廢水濾池的有效占地卻減少了。
雖然這種浸沒式充氣濾池在機械上簡化了，但是濾池的每單位觸地卻具有更大的操縱容量。本發(fā)明的SAF與以前的SAF反應(yīng)器相比，具有使介質(zhì)床的深度增加到5米-9米的能力。然而，如果必需的話，SAF系統(tǒng)可以反過來再配合到現(xiàn)存的較小反應(yīng)器上。因為可以更高地填充較大的介質(zhì)顆粒，而不會產(chǎn)生明顯的壓頭損失現(xiàn)象，所以介質(zhì)的深度增大了。該浸沒式充氣濾池在機械上的復(fù)雜程度很小，但是在較小的儲地上卻保持了高容量處理的優(yōu)點。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用較大尺寸的過濾介質(zhì)可改善濾池的效率，甚至在介質(zhì)提供的表面積更小時也能做到這一點。效率的改善被認(rèn)為是由于過濾介質(zhì)很少發(fā)生堵塞。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，以前的BSF系統(tǒng)中所需要的回洗在本發(fā)明中不是必需的?；叵纯筛蓴_在生物介質(zhì)床中展開的固定微生物膜。而本發(fā)明的浸沒式充氣濾池避免了這一點，從而使過濾處理過程不被中斷。而且，由于構(gòu)成過濾介質(zhì)的顆粒尺寸較大，因此穿過濾池的流路不易被固體碎片堵塞。本發(fā)明改善了浸沒式充氣濾池填充的穩(wěn)定性。
介質(zhì)顆粒具有大于6mm的平均直徑，例如在6mm至45mm之間，并且如果特定介質(zhì)是石頭、石子、浮石或高爐礦渣，則該直徑是優(yōu)選的。因此使濾池的生產(chǎn)成本減小了。而且，當(dāng)用這些材料顆粒的形狀不規(guī)則時，該直徑可改善穿過濾池的流動性并增大濾池的表面積。當(dāng)使用優(yōu)選的介質(zhì)組合物時，濾池的基底通常是由混凝土形成的，以便支撐介質(zhì)的重量。優(yōu)選的是，在濾池中采用US 4,923,606(其內(nèi)容在此作為參考并入本文)中所述的形成基底的地下排水塊(block)。
按照第一方面，本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)處理廢水的生物活性反應(yīng)器。有利的是，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單。它包括具有多個直立壁的一個或多個小室(cell)，這些直立壁限定出至少一個間格和一個底板。間格包括由粗糙的礦物介質(zhì)顆粒和生物活性微生物構(gòu)成的介質(zhì)床。一層地下排水塊位于反應(yīng)器的底部。將一個或多個空氣支管布置在地下排水塊之下，而空氣支管與充氣機相連。用于將廢水輸送到小室的一個或多個給水管位于小室底板附近。
本發(fā)明的第二方面是，反應(yīng)器是具有一個或多個小室的上流生物活性反應(yīng)器，其中小室具有限定出至少一個間格和一個底板的多個直立壁。間各包括具有直徑大約在6mm至45mm之間的介質(zhì)顆粒的介質(zhì)床。較粗糙的介質(zhì)減少了空氣孔和管的阻塞。生物活性微生物存在于介質(zhì)床內(nèi)。一層地下排水堵塊位于反應(yīng)器的底部，而將一個或多個空氣支管布置在其下?？諝庵Ч芟薅ǔ龆鄠€空氣孔，從而在介質(zhì)床內(nèi)提供多個向上的空氣射流。這些空氣射流在介質(zhì)床內(nèi)產(chǎn)生上升空氣泡、微生物和廢水流的多個上流區(qū)。空氣支管與充氣機相連。一個或多個給水管位于小室底板附近，以便將廢水輸送到小室中。
礦物介質(zhì)顆粒包括石子、高爐礦渣或浮石。介質(zhì)床包括一個或多個有氧區(qū)、一個或多個無氧區(qū)或者一個或多個有氧區(qū)與一個或多個無氧區(qū)的組合。
本發(fā)明的另一個重要和有益的方面是位于介質(zhì)床內(nèi)的第二排空氣支管。這些空氣支管產(chǎn)生了用于脫硝的無氧區(qū)以及用于硝化和BOD處理的有氧區(qū)。空氣孔之間的距離在大約30cm到大約40cm的范圍內(nèi)。介質(zhì)床具有大約5米至大約9米的深度，而介質(zhì)之上的空間(freeboard)具有大約0.4米至大約2米的深度。
在本發(fā)明的又一方面，反應(yīng)器還可包括底部沖洗系統(tǒng)，以避免在底板與地下排水塊之間堆積淤渣。
本發(fā)明優(yōu)選地提供了一種在上游生物活性反應(yīng)器內(nèi)對廢水進(jìn)行硝化并同時進(jìn)行BOD氧化的方法。該方法包括將廢水流供給上流生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器包括具有多個直立壁的一個或多個小室，其中這些直立壁限定出至少一個間格和一個底板，一層地下排水塊位于反應(yīng)器底板附近，而給水管位于地下排水塊之下。利用布置在另一排地下排水塊之下的一個或多個空氣支管給生物反應(yīng)器充氣。有利的是，氧化空氣與流入的廢水在地下排水塊之下混合，然后使該流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過間格。間格內(nèi)的介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物，從而所附著的生物質(zhì)氧化BOD和氨。該方法還包括利用位于介質(zhì)床內(nèi)的第二排空氣支管給介質(zhì)床的上部充氣的步驟，以便產(chǎn)生無氧區(qū)和有氧區(qū)。
SAF是具有一個或多個小室20的上流生物活性反應(yīng)器10，其中所述小室20具有限定出至少一個間格25和底板28的多個直立壁22。間格25容納具有直徑大約在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒24的介質(zhì)床26。在介質(zhì)床內(nèi)存在生物活性微生物。一層地下排水塊32位于反應(yīng)器的底板，而一個或多個空氣支管36布置在地下排水塊32之下。該空氣支管限定出多個空氣孔，以便在介質(zhì)床內(nèi)提供多個空氣射流。這些空氣射流在介質(zhì)床內(nèi)產(chǎn)生上升空氣泡、微生物和廢水流的多個上流區(qū)?？諝庵Ч芘c充氣機37相連。一個或多個給水管位于小室底板附近，以便將廢水輸送給小室。
有利的是，與傳統(tǒng)的生物充氣濾池相比，該浸沒式充氣濾池使用粗糙的介質(zhì)。介質(zhì)顆粒24的平均直徑在大約6mm-大約45mm的范圍內(nèi)(例如7mm-14mm)。在一優(yōu)選實施例中，該平均直徑大于11mm，而一方面，其大于20mm。一般來說，介質(zhì)顆粒在整個介質(zhì)床中的尺寸都是均一的。尺寸均一的介質(zhì)可提供大的無限制的空隙空間，從而確保壓頭損失較低，而這對于本發(fā)明的SAF是重要的。由于不使用精細(xì)的介質(zhì)，因此該浸沒式充氣濾池減小了由精細(xì)介質(zhì)產(chǎn)生的高液壓阻力和壓頭損失。也使空氣和廢物的分布問題以及一般與生物充氣濾池有關(guān)的堵塞問題最少。需要昂貴設(shè)備的回洗在本發(fā)明中不是必需的。因此，本發(fā)明的浸沒式充氣濾池與一般的充氣濾池相比，需要更少的裝設(shè)儀器(與回洗設(shè)備有關(guān))和更少的閥。雖然該浸沒式充氣濾池在機械上簡化了，但是每單位濾池觸地卻有更大的操縱容量。可以更高地填充更大的介質(zhì)顆粒，從而導(dǎo)致觸地更緊密。
介質(zhì)顆粒24是礦物介質(zhì)顆粒，該顆?？梢允前ㄊ印⒏∈?、高爐礦渣或石頭的粒狀或顆粒狀物質(zhì)，所有這些顆粒都易于使用并且來源經(jīng)濟。介質(zhì)床26包括一個或多個有氧區(qū)、一個或多個無氧區(qū)或者一個或多個有氧區(qū)與一個或多個無氧區(qū)的組合。生物活性微生物包括形成附著到介質(zhì)床26上的生物質(zhì)的異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌。該生物質(zhì)氧化BOD和氨并還原硝酸鹽。該生物活性材料優(yōu)選的是固定膜的形式，其在本文中定義為在支撐結(jié)構(gòu)(例如介質(zhì))的膜上生長的微生物。
濾池小室20的壁22和底板28既可以是鋼結(jié)構(gòu)的也可以是混凝土結(jié)構(gòu)的，既可以是矩形的也可以是環(huán)形的(或者其它適宜的形狀)，這取決于制造者。濾池介質(zhì)的支撐系統(tǒng)32是SAF的重要部分。為了支撐介質(zhì)和生長，該支撐體必須均勻分布過程空氣和廢物，即確保流體的均勻施加和去除。許多系統(tǒng)都在送氣空之上采用鋼板或混凝土毛底板，流體通過噴嘴流到介質(zhì)上。所示出的基底32是Tetra‘T’拼塊底板，該底板包括一層聯(lián)鎖的塑料套層的混凝土地下排水塊32(如US4,923,606所述)。也可以使用其它類型的基底。其它系統(tǒng)采用鋼篩，它也位于送氣室之上。濾池底部的損壞將導(dǎo)致介質(zhì)損失并且在修理時需要完全卸下濾池。濾池底部的堵蓋或部分堵蓋將導(dǎo)致處理效率的減小。
濾池小室20限定出容納介質(zhì)床26的間格25。由于粗糙的介質(zhì)，因此介質(zhì)床可具有大約5米-大約9米的深度(例如為8米)，并且介質(zhì)之上的空間具有大約0.4米-大約2米的深度。由于生物活性而不是過濾的結(jié)果，首先發(fā)生廢水在SAF內(nèi)的純化。優(yōu)選的是，最后的沉降器用于過濾固體廢物。術(shù)語“浸沒式充氣濾池”是指介質(zhì)床26浸沒在廢水中并借助于空氣支管36進(jìn)行充氣。
SAF小室20的底板28上的下部結(jié)構(gòu)包括在地下排水塊32下面延伸的多個空氣支管36?？諝庵Ч?6與一個空氣集氣管相連，該集氣管輸送由充氣機37、吹氣機、氣罐或一些其它氧源(未示出)供給的氧或空氣。流入的廢水31借助于流入管或通過底板槽進(jìn)入生物反應(yīng)器10，并且在生物反應(yīng)器中進(jìn)行處理之后，又通過位于反應(yīng)器10頂部附近的流出管39流出。
一方面，空氣支管36限定出多個空氣孔27。壓縮空氣/氧氣被抽入集氣管35并穿過空氣支管28，從而在介質(zhì)床40內(nèi)提供一個空氣的向上射流。該實施例中的氣流圖如

圖1所示。
空氣孔27可被介質(zhì)、固體廢物或生物物質(zhì)堵塞，借此使反應(yīng)器10的產(chǎn)率下降。在本發(fā)明之前，通常使用的生物濾池中的空氣孔之間的距離大約為11cm，并且經(jīng)常發(fā)生空氣孔的堵塞。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例將空氣孔27之間的距離增大到大約25cm-大約40cm，借此使每個支管36內(nèi)的空氣孔27的數(shù)目減少。任一支管36內(nèi)的空氣孔27的數(shù)目都是決定空氣孔27之間的距離和支管36的長度(一般為反應(yīng)器10的寬度)的一個因素。優(yōu)選的是，空氣孔27之間的距離在大約35cm-大約40cm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是37cm。由于本發(fā)明支管36內(nèi)的空氣孔27的數(shù)目減少了，因此穿過剩余空氣孔27的壓縮空氣/氧氣的速度增大了。增大穿過空氣孔27的空氣/氧氣的速度可減少堵塞問題。
有利的是，本發(fā)明的SAF具有位于介質(zhì)床內(nèi)的第二排空氣支管60。這排空氣支管60產(chǎn)生用于脫硝的無氧區(qū)以及用于硝化和BOD氧化處理的有氧區(qū)?？諝庵Ч?0限定出多個空氣孔，從而在介質(zhì)床內(nèi)提供了空氣的向上射流。該空氣射流在介質(zhì)床內(nèi)產(chǎn)生上升空氣泡、微生物和廢水流的多個上流區(qū)?？諝饪字g的距離在大約35cm-大約40cm的范圍內(nèi)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，另一個在有氧與無氧區(qū)之間再循環(huán)流出物的步驟是有益的。
經(jīng)常從集氣管施加過程空氣，該集氣管可位于緊緊在濾池底部28之上的介質(zhì)內(nèi)或者位于濾池附近。過程空氣的速度足以維持有氧狀態(tài)，但高得不足以洗刷聚集的生物膜。
在按照本發(fā)明的一個優(yōu)選方法處理廢水的過程中，淤渣可堆積在地下排水塊下面的“死區(qū)”。反應(yīng)器10的底板28附近是底部沖洗系統(tǒng)65，以避免淤渣堆積在底板和地下排水塊之間。在底部沖洗的一種方法中，利用介質(zhì)床之上的集氣管來沖洗濾池底部，從而無需額外的泵或設(shè)備。一個或多個給水管31也位于反應(yīng)器底板28附近，以便將廢水供給小室20。也可利用廢物流入底板槽來輸送給水。流入的廢水通過堵塊之下的槽或管31進(jìn)入并上升穿過堵塊之間的縫隙。
本發(fā)明的SAF反應(yīng)器優(yōu)選地是一上流系統(tǒng)。廢水在上流生物活性反應(yīng)器內(nèi)硝化并同時進(jìn)行BOD氧化的方法包括通過給水管31將廢水流供給上流生物反應(yīng)器。該生物反應(yīng)器具有包括多個直立壁22的一個或多個小室20，其中這些直立壁限定出至少一個用于包容介質(zhì)床的間格25和底板28。一層地下排水塊32用作介質(zhì)支撐系統(tǒng)，其位于反應(yīng)器10的底板28附近，而給水管31位于地下排水塊32的下面。
利用布置在另一排地下排水塊32之下的一個或多個空氣支管36給生物反應(yīng)器10充氣。由此在地下排水塊的下面使氧化空氣與流入的廢水混合。使流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過包括介質(zhì)床26的間格。流體流過介質(zhì)床并被高液位的堰隔離。帶有固體的被氧化的流出液流過沉降槽，以便進(jìn)行分離。
介質(zhì)床26包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒24和形成生物質(zhì)的生物活性微生物。附著的生物質(zhì)氧化BOD和氨。如果需要的話，SAF反應(yīng)器可只進(jìn)行硝化，以便氧化氨，或者不硝化而進(jìn)行BOD氧化。該方法還包括利用位于介質(zhì)床26內(nèi)的第二排空氣支管60給介質(zhì)床上部充氣的步驟，以便產(chǎn)生無氧區(qū)和有氧區(qū)。
一般來說，SAF系統(tǒng)上承載的容量污染物與常規(guī)生物濾池獲得的相比，是相當(dāng)高的，但是通常卻少于BAF裝置中承載的容量污染物。然而，因為SAF能容納更深的介質(zhì)床，所以其在一平方腳基(foot basis)上具有相似的處理容量。
顯然，SAF的體積只需是被活化的淤渣反應(yīng)器的1/2-1/5。這樣就減少了所需的場地面積。當(dāng)在充氣裝置上時無需返回到混合液中并因此減小了動力成本和安裝的復(fù)雜程度，從而使操作更簡化。該裝置可容納在地下。設(shè)計恰當(dāng)?shù)难b置應(yīng)該沒有氣味或飛揚的污物。
SAF裝置與BAF設(shè)備相比，在結(jié)構(gòu)上要簡單得多。因為無需回洗SAF，所以取消了與BAF裝置有關(guān)的自動閥和復(fù)雜控制的布置。這使得SAF具有比BAF更低的基建成本。維修的需要應(yīng)該最少；所有的標(biāo)準(zhǔn)項目是給水和過程吹風(fēng)機。如果使用氣泡擴散器，那么就需要凈化空氣。由SAF裝置產(chǎn)生的淤渣要比由同等活化的淤渣設(shè)備產(chǎn)生的高。
雖然既可以上流也可以下流的方式來使用該系統(tǒng)，但是圖1所示的上流方式是優(yōu)選的。為了減少泵送的需要，該反應(yīng)器被埋在地里。從位于堵塊下面的不銹鋼支管施加過程空氣。沒有擴散器、噴嘴或其它孔造成堵塞或其它問題。
以上描述是對本發(fā)明優(yōu)選實施例的闡釋和說明，但是在尺寸、形狀、材料和其它細(xì)節(jié)上的改變對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是顯而易見的。因此在后面所附的權(quán)利要求書的范圍和精髓內(nèi)所作出的所有這些變型和改進(jìn)都包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種用于處理廢水的生物活性反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一個或多個包括多個直立壁的小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板，所述間格包括一個介質(zhì)床，而所述介質(zhì)床包括粗糙的礦物介質(zhì)顆粒和生物活性微生物；一層位于反應(yīng)器底部的地下排水塊；一個或多個布置在另一排地下排水塊下面的空氣支管，所述空氣支管與一充氣機相連；以及一個或多個位于小室底板附近的給水管，所述給水管適于將廢水流傳送給小室。
2.一種用于處理廢水的上流生物活性反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一個或多個包括多個直立壁的小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板，所述間格包括一個介質(zhì)床，而所述介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物；一層位于反應(yīng)器底部的地下排水塊；一個或多個布置在另一排地下排水塊下面的空氣支管，所述空氣支管限定出多個空氣孔以便在介質(zhì)床內(nèi)提供一向上的空氣射流，而所述空氣射流在介質(zhì)床內(nèi)產(chǎn)生包括上升空氣泡、微生物和廢水流的多個上流區(qū)，所述空氣支管與一充氣機相連；以及一個或多個位于小室底板附近的給水管，所述給水管適于將廢水流傳送給小室。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于介質(zhì)顆粒的平均直徑在大約6mm大約45mm的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于介質(zhì)顆粒的平均直徑在整個介質(zhì)床內(nèi)都是大致均一的。
5.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于礦物介質(zhì)顆粒包括平均直徑大于11mm的粒狀或顆粒狀物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于礦物介質(zhì)顆粒包括平均直徑大于20mm的粒狀或顆粒狀物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于礦物介質(zhì)顆粒包括石子。
8.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于礦物介質(zhì)顆粒包括高爐礦渣。
9.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于礦物介質(zhì)顆粒包括浮石。
10.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于介質(zhì)床包括一個或多個有氧區(qū)、一個或多個無氧區(qū)或一個或多個有氧區(qū)與一個或多個無氧區(qū)的組合。
11.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于生物活性微生物包括異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌。
12.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于地下排水塊是塑料套層的混凝土地下排水塊。
13.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于第二排空氣支管位于介質(zhì)床內(nèi)。
14.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于空氣支管限定出多個空氣孔，以便在介質(zhì)床內(nèi)提供一個向上的空氣射流，空氣支管還限定出空氣孔之間的距離，而該空氣射流在介質(zhì)床內(nèi)產(chǎn)生上升空氣泡、微生物和廢水流的多個上流區(qū)。
15.如權(quán)利要求14所述的反應(yīng)器，其特征在于空氣孔之間的距離在大約35mm-大約40mm的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于介質(zhì)床具有大約5米-大約9米的深度，而介質(zhì)上面的空間具有大約0.4米-大約2米的深度。
17.如權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于還包括一底部沖洗系統(tǒng)，以避免在底板和地下排水塊之間堆積淤渣。
18.一種用于處理廢水的上流生物活性反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一個或多個包括多個直立壁的小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板，所述間格包括一個介質(zhì)床，而所述介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物；一層位于反應(yīng)器底部的地下排水塊；一個或多個布置在交替的地下排水塊下面的空氣支管，所述空氣支管與一充氣機相連；以及一個或多個位于地下排水塊之下、與空氣支管交錯的給水管，從而一排地下排水塊覆蓋空氣支管，而鄰近一排地下排水塊覆蓋給水管，所述給水管適于將廢水流傳送給一個或多個小室。
19.一種在上流生物活性反應(yīng)器內(nèi)對廢水進(jìn)行硝化并同時進(jìn)行BOD氧化的方法，包括以下步驟將廢水流供給上流生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器具有包括多個直立壁的一個或多個小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板；一層位于反應(yīng)器底板附近的地下排水塊；位于地下排水塊下面的給水管；利用布置在另一排地下排水塊之下的一個或多個空氣支管給生物反應(yīng)器充氣，使地下排水塊下面的氧化空氣與流入的廢水混合；使流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過包括介質(zhì)床的間格，所述介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物，從而附著的生物質(zhì)可氧化BOD和氨。
20.一種在上流生物活性反應(yīng)器內(nèi)對廢水進(jìn)行硝化的方法，包括以下步驟將廢水流供給上流生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器具有包括多個直立壁的一個或多個小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板；一層位于反應(yīng)器底板附近的地下排水塊；位于地下排水塊下面的給水管；利用布置在另一排地下排水塊之下的一個或多個空氣支管給生物反應(yīng)器充氣，使地下排水塊下面的氧化空氣與流入的廢水混合；使流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過包括介質(zhì)床的間格，所述介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍內(nèi)的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物，從而附著的生物質(zhì)可氧化氨。
21.一種在上流生物活性反應(yīng)器內(nèi)對廢水進(jìn)行BOD氧化的方法，包括以下步驟將廢水流供給上流生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器具有包括多個直立壁的一個或多個小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板；一層位于反應(yīng)器底板附近的地下排水塊；位于地下排水塊下面的給水管；利用布置在另一排地下排水塊之下的一個或多個空氣支管給生物反應(yīng)器充氣，使地下排水塊下面的氧化空氣與流入的廢水混合；使流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過包括介質(zhì)床的間格，所述介質(zhì)床包括直徑在大約6mm-45mm范圍的介質(zhì)顆粒和生物活性微生物，從而附著的生物質(zhì)可氧化BOD。
22.如權(quán)利要求19、20或21任一項所述的方法，其特征在于還包括利用位于介質(zhì)床內(nèi)的第二排空氣支管給介質(zhì)床上部充氣的步驟，從而產(chǎn)生無氧區(qū)和有氧區(qū)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括在有氧和無氧區(qū)之間再循環(huán)流出物的步驟。
24.如權(quán)利要求19、20或21任一項所述的方法，其特征在于還包括底部沖洗的步驟，以避免在底板和地下排水塊之間堆積淤渣。
25.一種用于處理廢水的生物活性反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一個或多個包括多個直立壁的小室，所述直立壁限定出至少一個間格和底板，所述間格包括一個介質(zhì)床，而所述介質(zhì)床包括粗糙的礦物介質(zhì)顆粒和生物活性微生物，所述介質(zhì)床具有大約5米-大約9米的深度；一層位于反應(yīng)器底部的地下排水塊；一個或多個布置在另一排地下排水塊下面的空氣支管，所述空氣支管與一充氣機相連；以及一個或多個位于小室底板附近的給水管，所述給水管適于將廢水流傳送給小室。
26.如權(quán)利要求25所述的反應(yīng)器，其特征在于所述介質(zhì)床具有大約8米的深度。
27.如權(quán)利要求25所述的反應(yīng)器，其特征在于還包括底部沖洗系統(tǒng)，以避免在底板和地下排水塊之間堆積淤渣。
28.如權(quán)利要求25所述的反應(yīng)器，其特征在于在介質(zhì)之上還包括在0.4米-大約2米范圍內(nèi)的空間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物活性反應(yīng)器和一種用于連續(xù)處理流過反應(yīng)器的廢水的方法，以便減少空氣支管中的空氣孔的堵塞并促進(jìn)廢水與生物有機體之間的混合。該生物活性反應(yīng)器包括一個或多個具有多個直立壁的小室，所述直立壁限定出一個間格和底板。所述間格含有包括粗糙的礦物介質(zhì)顆粒和生物活性微生物的介質(zhì)床。一層地下排水塊位于反應(yīng)器底部，而空氣支管布置在另一排地下排水塊下面。所述空氣支管與一充氣機相連。一個或多個給水管位于小室底板附近，以便將廢水流傳送給小室。以上所述的在上流生物活性反應(yīng)器內(nèi)對廢水進(jìn)行硝化和/或BOD氧化的方法包括將廢水流供給生物反應(yīng)器，其次利用布置在另一排地下排水塊之下的空氣支管給生物反應(yīng)器充氣，并且使地下排水塊下面的氧化空氣與流入的廢水混合，然后使流入的廢水與氧化空氣的混合物上升穿過包括介質(zhì)床的間格，從而附著的生物質(zhì)可氧化BOD和氨。
文檔編號C02F3/04GK1398795SQ0212981
公開日2003年2月26日 申請日期2002年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月15日
發(fā)明者朗德爾 申請人:泰特拉處理技術(shù)塞溫塔蘭托服務(wù)公司