專利名稱：通過用于減少污泥含水量和改善旁流性質(zhì)的自動控制型聲波法處理污廢水的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理污廢水的裝置及方法，具體涉及在水處理工藝中，在處理污廢水 時(shí)適用于改善旁流的裝置及方法，其中為降低污泥的含水量而對應(yīng)于所需CST(毛細(xì)抽吸 時(shí)間)的污泥粘度或者與改善旁流性質(zhì)相關(guān)的pH、COD(化學(xué)需氧量)或粘度是自動測量 的，并且依據(jù)所測數(shù)值進(jìn)行聲波處理，從而控制污泥餅的含水量，改善旁流性質(zhì)，由此提高 處理廠的運(yùn)行效率。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)污廢水處理廠中，當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)活性污泥工藝正在轉(zhuǎn)向不同類型的先進(jìn)處理 工藝，并且由于居民關(guān)注設(shè)施的環(huán)境友好性，這些設(shè)施被迫建在地下。此外，為了符合國際 環(huán)境協(xié)議，污廢水處理廠須按要求改進(jìn)其設(shè)施。例如，1996年倫敦會議議定書要求改進(jìn)設(shè) 施，按照禁止向海洋傾倒污泥的要求減少污泥；另外，有關(guān)氣候變化的會議把目標(biāo)放在減少 能源的使用上，以減少CO2排放，并且著眼于可再生能源的生產(chǎn)，要求對厭氧消化設(shè)施建立 新的理解。特別地，對于污水污泥，自2000年開始禁止設(shè)施容量等于或大于10000米3/天 的污水處理廠直接填埋污泥之后，只有經(jīng)處理后含水量等于或小于80%的污泥才可進(jìn)行填 埋，但是向海洋傾倒污泥的行為仍在大量發(fā)生，因?yàn)榫兔撍夹g(shù)和成本問題而言，它較為方 便和廉價(jià)。不過，按照計(jì)劃，2012年之后將禁止向海洋傾倒污泥，所以政府制定了《關(guān)于 有機(jī)污泥處理的綜合措施(2006年)》，并推動地方政府?dāng)U大仍然不足的污泥處理設(shè)施的規(guī) 模。2000年以來，與設(shè)施容量有關(guān)的污泥產(chǎn)量持續(xù)增加。據(jù)認(rèn)為，這一方面是因?yàn)橄到y(tǒng) 維護(hù)等因素使流進(jìn)污水處理廠的水質(zhì)提高，另一方面是因?yàn)槌Ｒ?guī)活性污泥處理工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)?先進(jìn)的處理工藝，而先進(jìn)的處理工藝如厭氧需氧或A2/0工藝可相對提高污泥產(chǎn)量，如下表1 所示。表1依賴于處理工藝的污泥產(chǎn)量(2002年環(huán)境部污水管道系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))
權(quán)利要求
1.一種處理污廢水的方法，所述方法包括使用主澄清器、生物反應(yīng)器、次澄清器、濃縮 器和脫水設(shè)備處理由沉砂池提供的污水或有機(jī)廢水，其中，i)使用聲波法預(yù)處理污泥，其中 污泥在脫水前進(jìn)行聲波處理，以便降低由脫水設(shè)備排出的污泥餅的含水量，所述聲波處理 是中止還是繼續(xù)取決于經(jīng)聲波處理的污泥的粘度；以及ii)對旁流進(jìn)行聲波處理，其中對 旁流混合物進(jìn)行聲波處理，所述旁流混合物包含從濃縮器排出的濃縮旁流和從脫水設(shè)備排 出的上清液，所述聲波處理是中止還是繼續(xù)取決于選自經(jīng)聲波處理的旁流混合物的pH、C0D和粘度的一個(gè)或多個(gè)操作指標(biāo)，其中，聲波處理根據(jù)聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù)(Isu)進(jìn)Vol行，式中P是聲波處理功率，單位是千瓦或瓦；t是輻射時(shí)間，單位是分或秒；Vol是包括污 泥或旁流混合物在內(nèi)的目標(biāo)的量，單位是升；η在0. 1-1.0的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括iii)使經(jīng)聲波處理的旁流 返回沉砂池。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括利用厭氧微生物消化經(jīng)濃 縮的污泥，從而在用聲波處理法預(yù)處理污泥之前使污泥穩(wěn)定。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述旁流混合物還包含消化后排出的經(jīng)消 化的旁流。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使部分經(jīng)聲波處理的旁流 返回，進(jìn)一步將其消化。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使部分或全部上清液返回， 進(jìn)一步將其消化。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述用聲波處理法預(yù)處理污泥 包括(a)根據(jù)聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù)對流入污泥進(jìn)行聲波處理；(b)測量經(jīng)聲波處理的污 泥的粘度；以及(c)停止聲波處理，當(dāng)經(jīng)聲波處理的污泥的粘度不大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將污泥轉(zhuǎn) 移到脫水設(shè)備中，或者當(dāng)污泥粘度大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，使污泥返回，接受更多的聲波處理。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用聲波處理旁流包括(a)供給 旁流混合物；(b)根據(jù)聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù)對旁流混合物進(jìn)行聲波處理；(C)測量選自經(jīng) 聲波處理的旁流混合物的粘度、PH和COD (化學(xué)需氧量)中的一個(gè)或多個(gè)；以及(d)當(dāng)測量 值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，使經(jīng)聲波處理的旁流混合物返回沉砂池，或者當(dāng)測量值小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，使 經(jīng)聲波處理的旁流混合物返回并接受更多的聲波處理。
9.一種設(shè)計(jì)用于處理污廢水的聲波處理裝置的方法，其包含(a)為包含污泥或旁流混合物的目標(biāo)確定聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù) 式中ρ是聲波處理功率，單位是千瓦或瓦，t是輻射時(shí)間，單位是分或秒，Vol是包含污泥或旁流混合物的目標(biāo)的量，單位是升，η在 0. 1-1.0的范圍內(nèi)；(b)根據(jù)確定的聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù)對目標(biāo)進(jìn)行聲波處理；(c)測量對應(yīng)于聲波處理目標(biāo)的預(yù)定性質(zhì)的操作指標(biāo)；以及(d)當(dāng)操作指標(biāo)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，修正聲波處理效用強(qiáng)度函數(shù)，其中，當(dāng)目標(biāo)是污泥時(shí)， 所述操作指標(biāo)是粘度，或者當(dāng)目標(biāo)是旁流混合物時(shí)，所述操作指標(biāo)是選自粘度、PH和COD中 的一個(gè)或多個(gè)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，(d)修正步驟是根據(jù)輻射時(shí)間t進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過用于減少污泥含水量和改善旁流性質(zhì)的自動控制型聲波法處理污廢水的裝置和方法，揭示了用于處理污廢水的裝置和方法，它們適用于在污廢水處理過程中減少污泥餅，在水處理當(dāng)中的污泥處理過程中改善旁流效果，其中自動測量對應(yīng)于為降低污泥含水量所需的CST的污泥粘度，或者自動測量與改善旁流性質(zhì)相關(guān)的pH、COD或粘度，聲波處理根據(jù)測量值進(jìn)行，由此控制污泥餅的含水量，改善旁流的性質(zhì)，從而提高處理廠的運(yùn)行效率。
文檔編號C02F11/12GK102070276SQ201010544298
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者崔學(xué)烈, 樸厚遠(yuǎn), 河俊秀, 金榮旭 申請人:環(huán)?？萍辑h(huán)境咨詢有限公司