專利名稱：：采用高溶解氧水平的活性污泥廢水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于廢水處理的方法和系統(tǒng)，更特別是，涉及采用高溶解氧水平的活性污泥廢水處理系統(tǒng)的有效操作。背景大多數(shù)常規(guī)的廢水處理廠使用活性污泥法，以從廢水中除去污染物。多年來已經(jīng)開發(fā)了使用活性污泥法的許多不同的廢水處理方案，這些不同的系統(tǒng)各自顯示不同的操作特征和不同的益處。圖1是描繪使用活性污泥法的大多數(shù)類型的廢水處理安排的操作特征的表格。這些廢水處理系統(tǒng)各自在以下段落中概述?；钚晕勰喾ㄊ巧飶U水處理方法，其中微生物消耗廢水的含碳有機(jī)物質(zhì)，用于維持生命過程(例如生長、繁殖、消化、運(yùn)動(dòng)等)?；钚晕勰喾▋?yōu)選發(fā)生于需氧環(huán)境中，其中在利用期間消耗氧氣，并形成有機(jī)物質(zhì)的降解產(chǎn)物和二氧化碳和水副產(chǎn)物?；钚晕勰喾ǖ奶卣髟谟谖⑸飸腋∮趶U水，即稱為混合液的混合物中。基于混合液內(nèi)的懸浮固體(MLSS)，和通過生化需氧量(BOD)和/或化學(xué)需氧量(COD)表示的廢水有機(jī)負(fù)荷，來設(shè)計(jì)活性污泥法。MLSS代表涉及在曝氣池中處理有機(jī)物質(zhì)的微生物的量，而有機(jī)負(fù)荷典型地決定曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求?；钚晕勰喾▋?yōu)選用作整體廢水處理方法或系統(tǒng)的一部分，該方法或系統(tǒng)包括廢水的初級處理，用于在使用作為進(jìn)一步的處理方法，以除去懸浮的和溶解的有機(jī)固體的活性污泥之前除去固體顆粒。初級澄清池(clarifier)典型地用于該批量分離。在初步處理流入物以分離并除去固體顆粒之后，然后將流入物送至曝氣池或罐，其中如本文更詳細(xì)地描述開始活性污泥法。離開曝氣池的溶液或混合液由二級澄清池或沉降罐接受，其中微生物的絮凝物及其吸附的有機(jī)物質(zhì)沉降出來。該污泥的分離產(chǎn)生澄清的水或流出物，該水或流出物經(jīng)常進(jìn)一步處理以除去有害細(xì)菌，隨后排放。為了控制生物過程，一部分沉降至二級澄清池底部的污泥返回至活性污泥池，一部分處置為廢活性污泥流的一部分，用于進(jìn)一步處理，例如至需氧消化器或其它固體處理過程(增稠、脫水等)。在常規(guī)的活性污泥法中，使初級流出物和馴化的微生物(活性污泥或生物量)在池或罐中曝氣。在充分的曝氣階段之后，從二級澄清池內(nèi)的廢水中分離絮凝的活性污泥固體。澄清的廢水向前流動(dòng)，用于進(jìn)一步處理或排放。一部分澄清池底流污泥返回至曝氣池，與至池的初級處理的流入物混合，剩下的污泥廢棄至處理廠的污泥處理部分。通常，常規(guī)的活性污泥系統(tǒng)在以下條件下操作1500-3000mg/L的MLSS水平，采用約l_3mg/L的溶解氧水平，僅5-15天的固體停留時(shí)間，約4-8小時(shí)的水力停留時(shí)間，約0.2-0.4的食物對微生物之比，約20-40磅BOD/天/1000英尺3的容積負(fù)荷和約0.25-0.75的循環(huán)比。在完全混合的活性污泥法中，使流入的廢水和再循環(huán)的污泥均勻地導(dǎo)入曝氣罐。當(dāng)處理沖擊負(fù)荷時(shí)，這允許在整個(gè)曝氣罐有均勻的需氧量，并增加操作的穩(wěn)定性。曝氣時(shí)間為3-6小時(shí)。在完全混合的系統(tǒng)中，循環(huán)比將為50%-150%。完全混合的活性污泥系統(tǒng)在以下條件下操作比常規(guī)系統(tǒng)稍高的MLSS水平，通常在2500-4000mg/L，采用約l_3mg/L的相似的溶解氧水平，和5-15天的固體停留時(shí)間。因?yàn)橥耆旌匣钚晕勰喾ǖ脑鰪?qiáng)的處理能力，它需要僅3-5小時(shí)的曝氣時(shí)間或水力停留時(shí)間。典型的食物對微生物之比為約0.2-0.6，容積負(fù)荷為約50-120B0D/天/1000英尺3，且循環(huán)比為約0.25-1.0。設(shè)計(jì)延時(shí)曝氣活性污泥廠，以提供24小時(shí)的曝氣時(shí)間，用于小于25磅生化需氧量/1，000英尺3曝氣罐體積的低有機(jī)負(fù)荷。該方法需要使用非常大的池，這增加曝氣時(shí)間和相關(guān)的曝氣動(dòng)力成本。通常，延時(shí)曝氣活性污泥法在以下條件下操作3000-6000mg/L的MLSS水平，采用約l_3mg/L的低溶解氧水平，20-30天的高固體停留時(shí)間。延時(shí)曝氣法的特征也在于約18-36小時(shí)的非常長的水力停留時(shí)間，約0.05-0.15的低食物對微生物之比，約10-25磅BOD/天/1000英尺3的低容積負(fù)荷，和約0.5-1.50的循環(huán)比。閉環(huán)式反應(yīng)器，也稱作氧化溝，是延時(shí)曝氣法的一種形式。在氧化溝法中，通過位于沿池的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的機(jī)械曝氣器/混合裝置，推動(dòng)廢水環(huán)繞大面積、橢圓軌道配置的池。這些裝置通常為轉(zhuǎn)刷曝氣器、表面曝氣器或噴射曝氣器。設(shè)計(jì)在池中的速度為0.8-1.2英尺/秒。非常像延時(shí)曝氣法，曝氣溝法通常在以下條件下操作3000-6000mg/L的MLSS水平，采用約l_3mg/L的低溶解氧水平，10-30天的高固體停留時(shí)間。曝氣溝法的特征也在于約8-36小時(shí)的非常長的水力停留時(shí)間，約0.05-0.30的食物對微生物之比，約5_30磅BOD/天/1000英尺3的低容積負(fù)荷，和約0.75-1.50的循環(huán)比。高速曝氣活性污泥法通常在以下條件下操作4000-10000mg/L的較高M(jìn)LSS水平，但采用約l_3mg/L的低溶解氧水平，5-10天的更常規(guī)的固體停留時(shí)間。高速曝氣法的特征也在于僅2-4小時(shí)的水力停留時(shí)間，約0.40-1.50的高食物對微生物之比，約100-1000磅BOD/天/1000英尺3的高容積負(fù)荷，和約1.0-5.0的高循環(huán)比。掩蔽池-高純度氧(HPO)活性污泥法的特征在于系統(tǒng)，例如UN0X或OASES系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用掩蔽池，并將高純度氧直接注入掩蔽池內(nèi)的混合液，以獲得約2-20mg/L的較高溶解氧比率。掩蔽池系統(tǒng)通常在以下條件下操作2000-5000mg/L的中等MLSS水平，和3-10天的非常短的固體停留時(shí)間。掩蔽池-HPO法的特征也在于僅1-3小時(shí)的水力停留時(shí)間，約0.25-1.00的食物對微生物之比，約100-200磅BOD/天/1000英尺3的高容積負(fù)荷，和約0.25-0.50的循環(huán)比。如上所述的許多活性污泥法產(chǎn)生大量的廢污泥，這需要進(jìn)一步處理和處置。處理和處置廢水處理廠的剩余污泥通常占工廠總操作成本約25-65%。由于更嚴(yán)格的法規(guī)和日益上升的處理成本，所以該問題的經(jīng)濟(jì)意義不斷增加。用于處理污泥除去的現(xiàn)有方法包括將污泥運(yùn)輸至垃圾掩埋場、將污泥用于土地應(yīng)用或農(nóng)業(yè)目的和污泥的焚燒。由于污泥中的病原體和有毒化合物，在許多地區(qū)，正逐步淘汰在垃圾掩埋場處置污泥，且污泥的土地應(yīng)用正受到更嚴(yán)格地管理，以防止環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)。同樣地，污泥的焚燒是昂貴的方法，并存在潛在的空氣污染危害。由于與固體處理和處置相關(guān)的調(diào)控、環(huán)境和成本問題，使在廢水處理方法中產(chǎn)生的剩余污泥量最小化是有益的。上述廢水處理操作的另一個(gè)主要成本是電力。目前用于廢水處理廠的曝氣系統(tǒng)通常占工廠總動(dòng)力消耗大于50%。由于快速上升的電價(jià)，動(dòng)力成本顯著增加，且為了可能的電力需求減少，許多電力公用設(shè)施具有定向的廢水處理廠。因此，非常需要通過減少固體處理和處置成本以及動(dòng)力成本節(jié)約，來減少廢水處理廠的操作成本。發(fā)明概述本發(fā)明的特征可在于廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(i)適于接受活性污泥和廢水進(jìn)流的無蓋活性污泥池；(ii)適于將氧氣導(dǎo)入活性污泥池中的混合液的充氧系統(tǒng)；(iii)澄清池，該澄清池連接至活性污泥池，并適于從活性污泥池接受的混合液中分離污泥，以產(chǎn)生流出物；和(iv)適于從澄清池中除去分離的污泥的活性污泥管線。所述廢水處理系統(tǒng)突出的操作特征為活性污泥池中混合液的固體負(fù)荷為約3000mg-約IOOOOmg懸浮固體/升混合液，和活性污泥池中混合液的溶解氧水平為約5mg-15mg氧氣/升混合液?；蛘撸瑥U水處理系統(tǒng)突出的操作特征為活性污泥池中混合液的固體停留時(shí)間大于約7天，和活性污泥池中混合液的溶解氧水平為約5mg-約15mg氧氣/升混合液。附圖簡述根據(jù)其結(jié)合以下附圖提供的以下更詳細(xì)的描述，本發(fā)明上述的和其它的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中圖1為描述現(xiàn)有技術(shù)活性污泥廢水處理系統(tǒng)的典型操作參數(shù)的表格；圖2為整合本發(fā)明系統(tǒng)和方法的實(shí)施方案的活化廢水處理系統(tǒng)的示意圖；圖3為比較性地描繪相對于本發(fā)明公開實(shí)施方案的廢水處理方法，現(xiàn)有技術(shù)廢水處理系統(tǒng)選擇的操作特征的圖。圖4為比較性地描繪相對于本發(fā)明公開實(shí)施方案的廢水處理方法，現(xiàn)有技術(shù)廢水處理系統(tǒng)選擇的操作特征的另一個(gè)圖。圖5為描繪現(xiàn)有技術(shù)廢水處理系統(tǒng)與本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)和方法相比，固體停留時(shí)間對水力停留時(shí)間的圖。圖6為描繪常規(guī)活性污泥廢水處理系統(tǒng)與本發(fā)明活性污泥廢水處理系統(tǒng)和方法相比，固體停留時(shí)間對剩余污泥產(chǎn)量的還另一個(gè)圖；和圖7為適用于本發(fā)明的高純度曝氣系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施方案的示圖。碰現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，該圖顯示了整合本發(fā)明活性污泥方法實(shí)施方案的廢水處理廠的示意方框圖。在初級處理階段，流入的廢水(11)經(jīng)過固/液分離處理，例如在初級澄清池(12)中重力沉降，以容易地除去分離的固體作為初級污泥(23)。初級固體可與廢活性污泥(22)組合，以便進(jìn)一步處理，或可分開處理和處置。離開初級處理階段、基本上不含顆粒和易沉降固體的初級流出物(13)流至二級處理階段。二級處理階段包括活性污泥處理和二級分離?；钚晕勰嗵幚戆l(fā)生于開放或無蓋的曝氣池(14)中，其中生物活性消耗混合液(15)中的污染物。通常，開放的池指曝氣池，該曝氣池基本上開放，以與環(huán)境大氣交換氣體，有或沒有圍繞的建筑物。為了提供生物固體呼吸和新陳代謝所需的氧氣，通過合適的手段例如高純度氧氣曝氣系統(tǒng)(17)，將氧氣氣源(16)加入至曝氣池。雖然可得自PraxairInc.的I_S0接觸器尤其好地適用于本發(fā)明系統(tǒng)和方法，但可以使用任何類型的高純度氧氣接觸設(shè)備和供給系統(tǒng)。然而，可使用其它類型的高純度氧氣系統(tǒng)，包括可得自PraxairInc.的MixfIo系統(tǒng)或MVO接觸器，而不背離本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)和方法的范圍。本發(fā)明活性污泥處理發(fā)生于開放或無蓋的池中，優(yōu)選采用氧氣的交叉流動(dòng)，促進(jìn)二氧化碳的除去，在曝氣池中維持期望的PH水平，并使氧輸送效率最大化。二級分離使用二級澄清池(18)，其中使用重力沉降，以從二級流出物或處理的水(19)中分離生物固體或"活性污泥"(20)。在二級澄清池中回收的大部分沉降固體(20)經(jīng)活性污泥回流管線(21)返回至曝氣池，以提供足夠處理所需的生物活性。較小部分的分離固體，包括在池中生長的剩余污泥，經(jīng)廢活性污泥(WAS)管線(22)除去，并送至進(jìn)一步處理和處置操作。在作為最終處理的流出物(25)排放之前，來自二級澄清池(18)的澄清水或流出物(19)優(yōu)選轉(zhuǎn)送至一個(gè)或多個(gè)三級處理階段(24)，該階段可包括過濾、消毒或后曝氣或其組合?？墒褂酶鞣N廢固體處理和處置操作，以在廢活性污泥管線(22)中處理分離的固體。典型的后分離操作包括重力沉降或增稠(26)，以增加流的固體含量，并減少進(jìn)一步處理的總體積。然后，可以在用于消化的厭氧生物反應(yīng)器或更優(yōu)選氧促進(jìn)的需氧生物反應(yīng)器(27)中，處理增稠的污泥(26)以及在初級處理期間分離的粒狀固體，以通過使固體轉(zhuǎn)化成甲烷或二氧化碳?xì)怏w，來減少廢污泥的固體含量。剩余的廢固體(28)通常經(jīng)過進(jìn)一步的脫水(29)步驟例如離心或過濾，以減少體積，形成最終的廢固體流(30)，用于最終處置。最終處置可以是各種操作，例如垃圾掩埋法、作為肥料陸地應(yīng)用至農(nóng)田或焚化。本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)和方法的實(shí)施方案的特征在于曝氣池中的高溶解氧水平，這產(chǎn)生具有優(yōu)異沉降特征的充分曝氣的生物量絮凝物，和減少體積的剩余污泥。優(yōu)選，曝氣池或活性污泥池中的溶解氧水平在通常發(fā)現(xiàn)于健康天然水體中的平衡氧范圍(euoxicrange)或充分充氧的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)和方法的實(shí)施方案的特征也在于平均污泥停留時(shí)間超過7天，更優(yōu)選約7天-40天，且還更優(yōu)選為約12天-30天。延長的污泥停留時(shí)間與較高的溶解氧水平聯(lián)合減少了剩余污泥產(chǎn)率。為了與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)比較的目的，本發(fā)明系統(tǒng)和方法的其它突出的特征包括0.05-0.3B0D/MLVSS的食物對微生物之比，約5-15mg/升的活性污泥池中的溶解氧水平；約20-120磅BOD/天/1000英尺3的容積負(fù)荷；約3000-10000mg/升的活性污泥池中的MLSS水平；約2_12小時(shí)，更優(yōu)選4_8小時(shí)的水力停留時(shí)間；和約0.25-0.75的循環(huán)比。圖3比較性地描繪了現(xiàn)有技術(shù)廢水處理系統(tǒng)與本發(fā)明公開的廢水處理方法相比的溶解氧水平對MLSS水平。其中顯示了以下方法的溶解氧和MLSS范圍常規(guī)活性污泥法51、完全混合活性污泥法53、延時(shí)曝氣和氧化溝活性污泥法55、高速曝氣活性污泥法57、掩蔽池高純度氧活性污泥法59，和本發(fā)明高溶解氧和高固體活性污泥法60。同樣，圖4描繪了相同的現(xiàn)有技術(shù)廢水處理系統(tǒng)與本發(fā)明高溶解氧和高固體活性污泥法60相比的溶解氧水平對固體停留時(shí)間。溶解氧水平常規(guī)活性污泥法通常維持在曝氣池中0.5-3.Omg/L的溶解氧水平，在平均條件下具有約2.Omg/L的溶解氧水平，和在峰負(fù)荷下具有約0.5mg/L的溶解氧水平。通常可理解，為了在活性污泥絮凝物中維持需氧條件，可期望溶解氧濃度為0.2mg/L-l.5mg/L，通常0.5-0.7mg/L。在常規(guī)活性污泥廠的較低有機(jī)負(fù)荷下，限制有機(jī)物擴(kuò)散進(jìn)入絮凝物的速率，只要溶解氧水平維持在臨界值以上，該臨界值通常估計(jì)為約0.5mg/L。在期望其中進(jìn)行氮的硝化作用的廢水處理系統(tǒng)中，在活性污泥池中，通常使用約0.5mg/L-2.5mg/L的溶解氧濃度，并且最大溶解氧水平在高達(dá)4.Omg/L的范圍，以允許有機(jī)沖擊負(fù)荷的緩沖。除了所選擇的掩蔽池高純度氧型廢水處理操作之外，基于現(xiàn)有技術(shù)活性污泥法的廢水處理系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)使用低溶解氧水平，并勸阻廢水處理廠不要在提高的溶解氧水平下操作。認(rèn)為這樣提高的溶解氧水平是不利的，因?yàn)檎J(rèn)為這樣提高的溶解氧水平增加動(dòng)力和資本成本，否則產(chǎn)生性能問題。見例如，現(xiàn)有技術(shù)論文“DesignofMunicipalWastewaterTreatmentPlants",WaterEnvironmentFederationMOP8(1998)；"EvaluationofFeasibilityofMethodstoMinimizeBiomassProductionfromBiotreatment,'.DavidStensel禾口StuartE.Strand,(2004)；禾口"AerationPrinciplesandPractice，，，JamesA.Mueller,WilliamC.Boyle禾口H.JohannesP0pel,(2002)。在掩蔽池高純度氧廢水處理系統(tǒng)中，在掩蔽池內(nèi)混合氧氣，其中的氧輸送效率顯著不同于本發(fā)明系統(tǒng)和方法。此外，在掩蔽池系統(tǒng)中的混合液表面上的頂部空間通常具有2%-11%的二氧化碳濃度，該濃度比在開放池系統(tǒng)上面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓中的二氧化碳濃度高很多。在掩蔽池系統(tǒng)內(nèi)該過量的二氧化碳導(dǎo)致在混合液中碳酸的蓄積，降低混合液的PH，并抑制池中某些類型的微生物活性?；诨钚晕勰喾ǖ膹U水處理系統(tǒng)的本發(fā)明實(shí)施方案優(yōu)選使溶解氧水平維持在平衡氧條件，更優(yōu)選使活性污泥池或曝氣池內(nèi)的溶解氧水平維持在約5-15mg氧氣/升混合液。具有在約2.0-5.Omg/L的降低的溶解氧水平的水體的特征在于經(jīng)受表示“充氧不足”的低氧。溶解氧水平為約0.2-2.Omg/L的水體特征在于嚴(yán)重低氧，且溶解氧水平低于約0.2mg/L的水體稱為表示“無氧”的缺氧。相反，在約20°C時(shí)溶解氧水平在空氣飽和值之上或一般超過9.Omg/L的水體稱為含氧量高或“過度充氧”。對于本申請的目的，術(shù)語平衡氧(euoxic)或“充分充氧”應(yīng)是指含有相對于大氣接近飽和的溶解氧水平的水。對于廢水處理操作，當(dāng)(D0)/(D0sat)的比率為約0.50-約1.50時(shí)出現(xiàn)平衡氧條件，其中DO為‘在溫度T時(shí)，在曝氣池內(nèi)測量的溶解氧水平’；DOsat%‘在溫度T時(shí)，在大氣中飽和的溶解氧水平’。按照前述的思想，活性污泥法的成功取決于稱為需氧異養(yǎng)生物的生物體，尤其是當(dāng)自由懸浮在廢水中時(shí)生長并旺盛的那些的功能。需氧異養(yǎng)生物攝取復(fù)雜有機(jī)分子例如負(fù)責(zé)廢水污染的那些有機(jī)分子，并將這些分子轉(zhuǎn)化成細(xì)胞團(tuán)塊或轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。這些生物體適合在含水的自然環(huán)境或平衡氧條件下發(fā)現(xiàn)的環(huán)境條件下旺盛地生長。低于平衡氧條件的溶解氧水平可能對此類水生生物引起應(yīng)力。顯然，正常用于大多數(shù)常規(guī)活性污泥池的溶解氧水平(即0.5mg/L-2.0mg/L)嚴(yán)重地含氧量低，非?？赡芤鹌谕乃锏膽?yīng)力和最佳以下的性能。當(dāng)溶解氧水平維持在平衡氧范圍(euoxicrange)時(shí)，負(fù)責(zé)活性污泥法性能的天然水生生物將可能按最適方式操作。使活性污泥池或曝氣池維持在平衡氧范圍內(nèi)，使除去污染物的系統(tǒng)的性能和污泥沉降特性方面均優(yōu)化。在曝氣池中溶解氧水平的該優(yōu)選范圍為約5.0mg/L-約15.0mg/L,以優(yōu)化水生生物的性能。溶解氧水平在5.0mg/L以上的曝氣池的活性污泥趨向于表示或顯示增強(qiáng)的沉降特征。增強(qiáng)的活性污泥沉降特征，即沉降速度增加3-5倍，允許本發(fā)明廢水處理方法在或接近二級澄清池的最大負(fù)荷容量時(shí)操作。在5.0mg/L以上的溶解氧水平也允許氧氣完全自由地透過絮凝物，使氧氣可用于微生物的內(nèi)呼吸，甚至在絮凝物的中心。這具有增加表觀內(nèi)生性衰變系數(shù)的作用，其允許進(jìn)一步減少剩余污泥的產(chǎn)生。除了改善污泥沉降和減少污泥產(chǎn)率之外，曝氣池在平衡氧條件下操作還提供更多的益處，包括優(yōu)化硝化菌的生長和活性，因此提高氨轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；和促進(jìn)微生物的高等生活型例如原生動(dòng)物的生長和活性，該微生物的高等生活型用作捕食者并消耗另外的剩余污泥。與常規(guī)的思維相反，在曝氣池中較高的溶解氧水平不轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著增加動(dòng)力成本。而是使曝氣池維持在平衡氧條件下是非常有實(shí)踐性的，且在具有高純度氧氣曝氣的開放池中可容易的達(dá)到。當(dāng)使用純氧時(shí)，氧氣進(jìn)入液體的較高傳質(zhì)速率是指需要非常小的附加曝氣能量，來使溶解氧水平從使用空氣的常規(guī)1.Omg/L-2.Omg/L增加至使用高純度氧的本發(fā)明平衡氧水平(即5.Omg/L-15.Omg/L)。例如，使用空氣和細(xì)氣泡擴(kuò)散器使溶解氧水平從2.Omg/L增加至5.Omg/L需要增加約83%的曝氣動(dòng)力。溶解氧水平同樣從2.Omg/L(使用空氣)增加至最低5.Omg/L(使用高純度氧)僅需要多約8%的曝氣動(dòng)力。如上所示，高純度氧氣曝氣系統(tǒng)是優(yōu)選的，因?yàn)榻咏趿扛呋蚋咂胶庋鯒l件(即D0/D0SAT>1.0)的溶解氧水平用常規(guī)基于空氣的曝氣系統(tǒng)不能達(dá)到，但用高純度氧氣曝氣系統(tǒng)可容易的達(dá)到。固體停留時(shí)間(SRT)和混合液懸浮固體(MLSS)固體停留時(shí)間(SRT)相當(dāng)于在活性污泥系統(tǒng)中生物體的平均細(xì)胞停留時(shí)間的天數(shù)，且通常是指污泥齡。SRT是專門用于廢水處理設(shè)計(jì)的初始參數(shù)之一，且常常被選擇用于提供廢水的適當(dāng)處理或廢水中污染物的除去。廢水處理操作期望的SRT水平通常設(shè)定在確保期望除去BOD、COD和氮所需的最低水平。在本領(lǐng)域中熟知操作污泥齡長或固體停留時(shí)間增加的活性污泥池，導(dǎo)致減少廢污泥的產(chǎn)率?？赏ㄟ^增加曝氣池總體積或通過增加活性污泥池混合液懸浮固體(MLSS)水平，來增加SRT水平。然而，增加池的體積，會(huì)增加曝氣池所需的資金成本和土地面積，可能不是現(xiàn)有廢水處理廠或設(shè)施的實(shí)踐解決方案。增加MLSS水平通常降低常規(guī)曝氣系統(tǒng)的效率，致使可能需要另外的曝氣裝置，且增加相關(guān)的動(dòng)力成本。簡單地增加MLSS水平也通常需要增加二級澄清池的容量，這對于另外的或更大的二級澄清池，可能需要另外的資金成本和更多的土地面積。另一方面，本發(fā)明公開的系統(tǒng)克服了這些操作限制，并達(dá)到延長的SRT而不增加池體積，不降低曝氣效率，且不需要另外的澄清池容量。使用常規(guī)或完全混合活性污泥法的大多數(shù)廢水處理廠，在溫暖的溫度下對于池來講使用約1-5天的SRT，在冷的溫度下對于活性污泥池來講使用最長達(dá)約15天，以確保完全的氮硝化。然而，本發(fā)明系統(tǒng)和方法通過增加MLSS水平來增加SRT。在本發(fā)明實(shí)施方案中，SRT優(yōu)選大于7天，更優(yōu)選約7天-40天，還更優(yōu)選約12天-30天。該增加的SRT促進(jìn)在活性污泥池或曝氣池中，更多不同種群水生微生物，尤其是消耗異養(yǎng)菌的捕食性生物體的生長和維持，導(dǎo)致通過消耗細(xì)絮凝物來進(jìn)一步減少剩余污泥，并提高流出物的澄清度。利用增強(qiáng)的沉降特征，通過優(yōu)化現(xiàn)有澄清池的固體負(fù)荷，來確定在任何特定應(yīng)用中使用的MLSS范圍，所述增強(qiáng)的沉降特征通過提高如上所述溶解氧的“平衡氧”水平來達(dá)至IJ。3，000-10,000mg/L，更通常5，000-8,000mg/L的MLSS，在提高的或高的溶解氧條件下，優(yōu)化大多數(shù)應(yīng)用中現(xiàn)有的澄清池負(fù)荷。另外的系統(tǒng)性能特征鑒于污泥的沉降性質(zhì)，用于活性污泥廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的另外因素包括二級澄清池的合適的大小和容量。污泥的沉降特性的特征通常在于待處理污泥的稱為污泥容積指數(shù)(SVI)和初始沉降速度(ISV)的參數(shù)。較低的SVI值和較高的ISV值致使需要較小的澄清池面積，這轉(zhuǎn)化成較低的資金成本或增加現(xiàn)有澄清池的容量。已經(jīng)認(rèn)識到，污泥的沉降特征受活性污泥法的固體停留時(shí)間、MLSS水平和溶解氧水平以及用于活性污泥法的生物反應(yīng)器類型的景i口向。(見"ClarifierDesign,"WaterEnvironmentFederationManualofPracticeNo.FD-8，(2006))。由于高固體停留時(shí)間、高M(jìn)LSS水平和高溶解氧水平，所以與基于現(xiàn)有技術(shù)活性污泥法的廢水處理系統(tǒng)相比，本文所述廢水處理系統(tǒng)的SVI和ISV得到改善。此類改善即較低的SVI值和較高的ISV值以及再循環(huán)污泥濃度導(dǎo)致增強(qiáng)的沉降特征。以下表1比較了用常規(guī)活性污泥法處理污泥的SVI值和ISV值與用高溶解氧和高固體系統(tǒng)和方法處理污泥的SVI值和ISV值的可能范圍。高DO和高固體活性污泥法的優(yōu)選實(shí)施方案要求具有約12-30天的延長固體停留時(shí)間的操作，同時(shí)維持與用于常規(guī)活性污泥系統(tǒng)相似的活性污泥池容積負(fù)荷，即約4-8小時(shí)的水力停留時(shí)間。如圖5所描繪，現(xiàn)有技術(shù)活性污泥法例如常規(guī)/完全混合、掩蔽池和延時(shí)曝氣形成表征水力停留時(shí)間與固體停留時(shí)間之間關(guān)系的共用操作管線(62)。相反，本發(fā)明公開的高DO和高固體活性污泥法的實(shí)施方案離開該典型的操作管線，并向等于或與水力停留時(shí)間值相當(dāng)?shù)母吆芏嗟墓腆w停留時(shí)間值擴(kuò)展系統(tǒng)操作。雖然在高溶解氧水平下提高沉降的機(jī)制，但通過增加MLSS水平而不超過澄清池的容積負(fù)荷，達(dá)到了該區(qū)別性操作特征。如上所示，水力停留時(shí)間的優(yōu)選范圍為約2-12小時(shí)，更優(yōu)選4-8小時(shí)，而固體停留時(shí)間的優(yōu)選范圍為約7-40天，更優(yōu)選約12-30天。如圖6所示，一般已知剩余污泥產(chǎn)量或Y。bs隨著固體停留時(shí)間增加而下降。然而，長固體停留時(shí)間按慣例需要高水力停留時(shí)間和/或大的池體積。使用本發(fā)明公開的高DO和高固體活性污泥法的實(shí)施方案，達(dá)到了好于預(yù)期的觀察到的污泥產(chǎn)量(Y。bs)。該增強(qiáng)的污泥減少能力可能歸因于與常規(guī)活性污泥法使用的相比，本發(fā)明系統(tǒng)使用的更高溶解氧水平和高固體停留時(shí)間以及更低的食物對微生物比率的協(xié)同作用。與具有相似水力停留時(shí)間的常規(guī)活性污泥法相比，本發(fā)明系統(tǒng)和方法的這些操作特征中各自均對更低的廢污泥總產(chǎn)量有貢獻(xiàn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1.活性污泥廢水處理方法的操作特征活件污泥廢水處理系統(tǒng)的改講在現(xiàn)有基于空氣的活性污泥廢水處理廠發(fā)明中，實(shí)施本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)和方法的優(yōu)選程序包括以下步驟使活性污泥池中的基于空氣的曝氣系統(tǒng)從基于空氣的系統(tǒng)，例如壓縮空氣/細(xì)氣泡擴(kuò)散器或機(jī)械表面曝氣器，轉(zhuǎn)換成高純度氧氣系統(tǒng)，例如可得自Praxair，Inc的I-S0、MVO或Mixflo系統(tǒng)。在用于以前操作方案的固體負(fù)荷和溶解氧水平下，操作具有高純度氧氣系統(tǒng)的廢水處理廠。使活性污泥池中溶解氧水平逐漸增加至充分充氧的或平衡氧范圍，即約5mg/L-15mg/L或約0.50-1.50倍空氣飽和值。溶解氧水平的該增加改善了污泥在二級澄清池中的沉降特性，在現(xiàn)有澄清池的表面積中允許更高的固體負(fù)荷。逐漸增加活性污泥池中的MLSS水平。這優(yōu)選通過減少廢活性污泥(WAS)比率，并將離開二級澄清池的更多污泥引導(dǎo)至活性污泥回流管線來實(shí)現(xiàn)，所述管線再循環(huán)至活性污泥池，由此增加活性污泥池中的MLSS水平。增加MLSS水平也增加固體停留時(shí)間。在平衡氧條件和較高的MLSS水平下，繼續(xù)增加或維持活性污泥池中的溶解氧水平。也通過控制廢活性污泥比率和回流活性污泥比率，來繼續(xù)增加MLSS水平，直到達(dá)到二級澄清池固體處理限度，當(dāng)然維持適當(dāng)?shù)陌踩呺H。二級澄清池固體處理限度優(yōu)選使用現(xiàn)有的污泥沉降試驗(yàn)和澄清池分析方法，例如通常使用的狀態(tài)點(diǎn)分析來確定。使用較高的溶解氧條件，將發(fā)現(xiàn)對于相同的體積流量，二級澄清池可以處理較高的入口MLSS濃度。因?yàn)槲勰辔⑸飳W(xué)調(diào)節(jié)至繼續(xù)監(jiān)測和調(diào)節(jié)MLSS水平、污泥沉降特性的新操作條件，和澄清池操作條件，直到達(dá)到穩(wěn)定的操作。新優(yōu)選的操作點(diǎn)的特征將在于約5mg/L-15mg/L的較高溶解氧水平、約7天-40天的延長的固體停留時(shí)間、最高達(dá)在活性污泥池中約10000mg/L的最大水平的較高M(jìn)LSS水平和減少的廢污泥產(chǎn)量。曝氣池中的MLSS水平以及溶解氧水平的監(jiān)測是用于自動(dòng)控制本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。該自動(dòng)控制優(yōu)選支配氧氣供應(yīng)或曝氣系統(tǒng)，以與需氧量匹配，并在最佳成本下使溶解氧水平維持在期望的范圍內(nèi)。另外，監(jiān)測二級澄清池中的污泥層水平和二級流出物中的總懸浮固體水平。該監(jiān)測和控制優(yōu)選支配二級澄清池的操作，包括控制廢活性污泥比率和回流活性污泥比率，以使活性污泥池內(nèi)的MLSS水平維持在期望的范圍。高純度氧氣曝氣系統(tǒng)現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7，該圖顯示了用于本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)100的實(shí)施方案的高純度氧氣曝氣系統(tǒng)。如其中所見，該系統(tǒng)包括具有錨環(huán)104的浮動(dòng)組件102，該錨環(huán)104置于廢水處理系統(tǒng)100的活性污泥池或曝氣池106內(nèi)。在本申請中，曝氣池106內(nèi)的液體是高固體含量的混合液120，通常具有大約3000mg/L-10000mg/L的懸浮固體含量。導(dǎo)流管110從浮動(dòng)組件102向下的方向延伸。導(dǎo)流管110優(yōu)選具有圓環(huán)狀開口122，該圓環(huán)狀開口122位于曝氣池106內(nèi)高固體含量混合液120的頂部表面124下面。擋板126等邊間隔和對稱放置在開口122周圍，該開口122鄰近導(dǎo)流管110的入口128。另外的擋板126可以位于鄰近導(dǎo)流管110的出口129。螺旋狀葉輪130置于導(dǎo)流管110內(nèi)，且一般包括固定至葉輪軸134的一個(gè)或多個(gè)葉片132，以便通過馬達(dá)136用葉輪軸134旋轉(zhuǎn)，該馬達(dá)136優(yōu)選置于浮動(dòng)組件102的頂部。馬達(dá)適用于驅(qū)動(dòng)葉輪軸134，并沿箭頭138向下的方向依次移動(dòng)導(dǎo)流管110內(nèi)的液體和氣體。優(yōu)選通過氣體入口140導(dǎo)入氧氣氣體，該氣體入口140鄰近導(dǎo)流管110的入口128排放氧氣氣體。由于導(dǎo)流管110內(nèi)的機(jī)械攪動(dòng)和導(dǎo)流管110內(nèi)的高固體含量混合液120的相應(yīng)向下的力，發(fā)生高固體含量混合液120的再循環(huán)。因?yàn)閺膶?dǎo)流管110的出口129噴射出有氣泡的混合液，所以通過接近導(dǎo)流管110入口128的開口122，攝取適當(dāng)體積的置換混合液120，置換混合液120具有一些質(zhì)量的溶解氧。葉輪130限定葉輪葉片的尖端與導(dǎo)流管110的內(nèi)壁之間的徑向間隙。優(yōu)選，該徑向間隙小于或等于葉輪直徑的一半，更優(yōu)選該徑向間隙將小于葉輪直徑的10%。當(dāng)與廢水處理應(yīng)用的高固體含量混合液一起使用時(shí)，葉輪130與導(dǎo)流管110的內(nèi)壁或其它水動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的緊密安排趨向于賦予較高的剪切力，以達(dá)到最佳的氧氣泡尺寸分布，即約0.3mm-3.0mm。高固體含量混合液內(nèi)氧氣氣體的該最佳化氣泡尺寸分布提高曝氣過程的傳質(zhì)效率，最終導(dǎo)致較高的溶解氧水平。在2006年11月21日提交的美國專利申請序號11/602519中描述了優(yōu)選的高純度氧氣曝氣系統(tǒng)及其有效性原因的更詳細(xì)討論，該專利的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。考慮到本發(fā)明系統(tǒng)和方法采用用于高純度氧氣曝氣系統(tǒng)的氧氣源的事實(shí)，進(jìn)一步考慮將本發(fā)明系統(tǒng)和方法與涉及氧的相關(guān)技術(shù)組合，所述技術(shù)包括活性污泥回流管線內(nèi)的污泥臭氧化或臭氧的相似的第二應(yīng)用；需氧消化器內(nèi)高粘性物質(zhì)的充氧。類似地，由于本發(fā)明系統(tǒng)和方法進(jìn)一步考慮主動(dòng)控制廢水處理廠內(nèi)的氧氣，因此同樣地考慮將本發(fā)明系統(tǒng)和方法與涉及在活性污泥池內(nèi)或分開的脫氮池內(nèi)脫氮的相關(guān)技術(shù)整合。一種這樣建議的方法是使在活性污泥池內(nèi)的溶解氧水平在約5mg-15mg氧氣/升混合液的平衡氧條件與約0.Omg-O.2mg氧氣/升混合液的缺氧條件之間循環(huán)。在這樣考慮的實(shí)施方案中，缺氧條件適于脫氮目的，而平衡氧條件更適于減少的污泥產(chǎn)量和系統(tǒng)操作效率。將氧氣導(dǎo)入活性污泥池內(nèi)的進(jìn)一步考慮的安排涉及將池分成許多區(qū)域。將常規(guī)基于空氣的曝氣整合在池的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中，以在此類區(qū)域內(nèi)使溶解氧水平保持在適度水平，同時(shí)將高純度氧氣曝氣整合在池的選擇區(qū)域中。這樣分階段的池方法可減少整個(gè)系統(tǒng)的操作成本，但是如上述優(yōu)選的實(shí)施方案中那樣，仍然達(dá)到高的MLSS水平，以獲得較長的固體停留時(shí)間和減少的廢污泥。也可使用該多階段池或多區(qū)域池，其中使一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)的混合液維持在缺氧條件，以有利于脫氮過程，或維持在用于生物磷除去的厭氧條件，同時(shí)在其它區(qū)域內(nèi)維持平衡氧條件，以減少污泥總產(chǎn)量，并改善系統(tǒng)操作效率和成本。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法使廢水處理中的活性污泥法的操作成本最小化，同時(shí)提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力，并避免與池面積和/或澄清池容量擴(kuò)張相關(guān)的資金成本?，F(xiàn)有技術(shù)開放池廢水處理系統(tǒng)和方法僅集中于通過將溶解氧水平嚴(yán)密控制在維持需氧條件所需的最低水平(即0.5mg/L-3.0mg/L)，來使曝氣動(dòng)力成本最小化。雖然與廢污泥的處理和處置相關(guān)的操作成本與曝氣成本大小相似，但令人驚訝的是還沒有完全開發(fā)過程優(yōu)化，以使曝氣和污泥處理成本的總和最小化。此外，認(rèn)識到使用高純度氧氣曝氣系統(tǒng)來維持相對低的曝氣成本的能力，但是在開放池活性污泥處理的選擇操作條件下，使用高純度氧氣曝氣系統(tǒng)，以便降低剩余污泥產(chǎn)率和相應(yīng)的污泥處置成本，迄今為止還沒有完全利用。為了使總成本最小化和開發(fā)高純度氧氣曝氣系統(tǒng)對方法操作的影響，方法條件使用高溶解氧水平和高固體停留時(shí)間的該優(yōu)化，產(chǎn)生很多益處和商業(yè)優(yōu)點(diǎn)。這樣的益處和商業(yè)優(yōu)點(diǎn)可包括(i)當(dāng)按提高的溶解氧水平操作曝氣池時(shí)，改善污泥的沉降特征；(ii)相當(dāng)?shù)偷膭?dòng)力成本使用高純度氧氣曝氣系統(tǒng)，達(dá)到提高的溶解氧水平；(iii)由于減少剩余污泥產(chǎn)量，污泥處理和處置的成本減少；(iv)增加每單位體積曝氣池的工廠處理容量；(ν)由于較小的池要求，不需要膜分離，和能夠容易的改進(jìn)現(xiàn)有廢水處理操作，因此資金投資最??；(vi)因?yàn)楸景l(fā)明系統(tǒng)和方法的流出物已經(jīng)是平衡氧或充分充氧的，所以減少了流出物再曝氣或后曝氣的需要；(vii)由于較高的固體停留時(shí)間，所以硝化的能力增加；(viii)由于較高的固體停留時(shí)間，因此除去復(fù)雜有機(jī)污染物的能力增強(qiáng)；和(ix)增加對沖擊負(fù)荷的穩(wěn)定性。根據(jù)前面所述，應(yīng)理解本發(fā)明因此提供了用于廢水活性污泥處理的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法在曝氣池或活性污泥池中，使用高溶解氧水平以及高污泥停留時(shí)間和/或高固體含量。雖然已經(jīng)通過具體的實(shí)施方案及與其相關(guān)的方法描述了本文公開的發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行許多修改和改變，而不背離在權(quán)利要求中描述的本發(fā)明范圍，或不犧牲其所有的物質(zhì)優(yōu)點(diǎn)。權(quán)利要求一種廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)包括無蓋的活性污泥池，所述活性污泥池適于接受活性污泥和廢水流，以產(chǎn)生混合液；充氧系統(tǒng)，所述充氧系統(tǒng)適于將高純度氧氣導(dǎo)入活性污泥池中的混合液中；澄清池，所述澄清池流體連接至活性污泥池，并適于由此接受混合液，所述澄清池適于從所述混合液中分離污泥，以產(chǎn)生流出物；和活性污泥管線，所述管線連接至所述澄清池，并適于從所述澄清池除去分離的污泥；其中所述活性污泥池中的混合液的固體負(fù)荷為每升混合液約3000mg-約10000mg懸浮固體，且所述活性污泥池中的混合液的溶解氧水平為每升混合液約5mg-15mg氧氣。2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述活性污泥管線為活性污泥回流管線，所述活性污泥回流管線適于使一部分分離的污泥從所述澄清池再循環(huán)至活性污泥池，且所述活性污泥池的固體停留時(shí)間為約7天-40天。3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中平均水力停留時(shí)間為約2小時(shí)-12小時(shí)。4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中觀察到的污泥產(chǎn)率為每克B0D除去約0.3克-0.7克總懸浮固體。5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括初級澄清池，所述初級澄清池置于所述活性污泥池的上游，適于從廢水流中分離固體；需氧消化器，所述需氧消化器適于接受從所述初級澄清池分離的固體，和一部分從所述活性污泥管線分離的污泥；和其中所述充氧系統(tǒng)適于進(jìn)一步使所述需氧消化器中分離的固體和分離的污泥充氧。6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述充氧系統(tǒng)還包括導(dǎo)流管和葉輪組件，所述導(dǎo)流管和葉輪組件浸沒在活性污泥池中的混合液中；和其中所述導(dǎo)流管和葉輪組件適于在接近導(dǎo)流管的入口處攝取氧氣，使一部分氧氣溶入導(dǎo)流管內(nèi)的混合液中，產(chǎn)生平均直徑約0.3mm-2.0mm的未溶解的氧氣泡，并排放充氧的混合液和未溶解的氣泡。7.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括臭氧化系統(tǒng)，該臭氧化系統(tǒng)適于將一部分再循環(huán)的污泥臭氧化。8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述污泥的污泥容積指數(shù)為約30-70。9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述污泥的初始沉降速度大于約每小時(shí)3英尺。10.一種廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括無蓋的活性污泥池，所述活性污泥池適于接受活性污泥和廢水流，以產(chǎn)生混合液；充氧系統(tǒng)，所述充氧系統(tǒng)適于將高純度氧氣導(dǎo)入所述活性污泥池；澄清池或其它分離器，所述澄清池或其它分離器流體連接至所述活性污泥池，并適于由此接受混合液，所述澄清池或其它分離器適于從所述混合液中分離污泥，以產(chǎn)生流出物和活性污泥；和活性污泥回流管線，所述活性污泥回流管線連接至所述澄清池，并使活性污泥從所述澄清池再循環(huán)至所述活性污泥池；其中所述廢水處理系統(tǒng)中的活性污泥的固體停留時(shí)間大于約7天，且所述活性污泥池中的混合液的溶解氧水平為每升混合液約5mg-15mg氧氣。11.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述活性污泥池中的混合液的固體負(fù)荷為每升混合液約3000mg-約lOOOOmg懸浮固體。12.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述固體停留時(shí)間為約7天-約40天。13.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中平均水力停留時(shí)間為約2小時(shí)-12小時(shí)。14.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中觀察到的污泥產(chǎn)率為每克B0D除去約0.3克-0.7克總懸浮固體。15.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括初級澄清池，所述初級澄清池置于所述活性污泥池的上游，適于從所述廢水流中分離固體；需氧消化器，所述需氧消化器適于接受從所述初級澄清池分離的固體，和一部分從所述活性污泥管線分離的污泥；和其中所述充氧系統(tǒng)適于進(jìn)一步使所述需氧消化器中分離的固體和污泥充氧。16.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述充氧系統(tǒng)還包括導(dǎo)流管和葉輪組件，所述導(dǎo)流管和葉輪組件浸沒在所述活性污泥池中的混合液中；且其中所述導(dǎo)流管和葉輪組件適于在接近導(dǎo)流管的入口處攝取氧氣，使一部分氧氣溶入所述導(dǎo)流管內(nèi)的混合液中，產(chǎn)生平均直徑約0.3mm-2.0mm的未溶解的氧氣泡，并排放充氧的混合液和未溶解的氣泡。17.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括臭氧化系統(tǒng)，所述臭氧化系統(tǒng)適于將一部分再循環(huán)的污泥臭氧化。18.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述活性污泥池還包括許多區(qū)域，且所述充氧系統(tǒng)還包括在一個(gè)或多個(gè)污泥池區(qū)域中基于空氣的曝氣，和在一個(gè)或多個(gè)污泥池區(qū)域中的高純度氧氣曙氣o19.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述活性污泥池還包括許多區(qū)域，且所述充氧系統(tǒng)包括高純度氧氣曝氣系統(tǒng)，所述曝氣系統(tǒng)適于使少于所有的污泥池區(qū)域充氣。20.一種廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括活性污泥池，所述活性污泥池適于接受活性污泥和廢水流，以產(chǎn)生混合液；充氧系統(tǒng)，所述充氧系統(tǒng)適于改變導(dǎo)入所述活性污泥池的氧氣；分離器，所述分離器流體連接至所述活性污泥池，并適于由此接受混合液，所述分離器適于從所述混合液中分離污泥，以產(chǎn)生流出物；和活性污泥管線，所述活性污泥管線連接至所述分離器，并適于除去分離的污泥；其中所述活性污泥池中的混合液的固體負(fù)荷為每升混合液約3000mg-約lOOOOmg懸浮固體，且所述活性污泥池中的溶解氧水平在每升混合液約5mg-15mg氧氣的平衡氧條件與每升混合液約0.0mg-0.2mg氧氣的缺氧條件之間循環(huán)。全文摘要提供了活性污泥廢水處理系統(tǒng)。所公開的系統(tǒng)包括無蓋的活性污泥池；高純度氧氣曝氣系統(tǒng)；二級澄清池；活性污泥回流管線和廢活性污泥管線；其中該系統(tǒng)在以下條件下操作固體負(fù)荷為約3000mg-約10000mg懸浮固體/升混合液；曝氣池內(nèi)的溶解氧水平為約5mg-15mg；和固體停留時(shí)間為約7天-40天。文檔編號C02F3/26GK101835712SQ200880113821公開日2010年9月15日申請日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日發(fā)明者A·古普塔,M·費(fèi)比伊,R·A·諾瓦克申請人:普萊克斯技術(shù)有限公司