本發(fā)明涉及一種用于處理廢水(污水)和相關(guān)聯(lián)的污泥的方法，尤其是去除碳和氮并最大化沼氣產(chǎn)量的處理方法。

背景技術(shù)：

1、廢水(污水)處理一般是分三個(gè)步驟的處理方法：初級(jí)處理步驟、次級(jí)處理步驟，和三級(jí)處理步驟。

2、初級(jí)處理步驟一般允許減少待處理廢水的固體和/或有機(jī)物含量。這通常涉及沉降(沉淀)步驟，可能通過(guò)預(yù)先添加混凝劑和絮凝劑來(lái)輔助該沉降步驟，在該步驟期間，廢水被置于儲(chǔ)水池或沉淀池中。包含在廢水中的固體由此沉積在池底，從池底被收集，像油脂和油的較輕的物質(zhì)則存在于池中的廢水上表面被回收。該步驟由此產(chǎn)生所謂的初沉污泥，和具有更低的固體含量的流出物。這些初沉污泥一般通過(guò)厭氧消化被處理，以產(chǎn)生沼氣，沼氣是主要成分為甲烷和二氧化碳的高能氣體。

3、次級(jí)處理步驟允許降低第一處理步驟輸出的，具有更低的固體含量的流出物的碳和/或氮和/或磷含量。在該步驟期間，有機(jī)物、氮化合物和/或磷化合物被需氧和/或厭氧和/或缺氧細(xì)菌同化或分解。這因此涉及生物處理步驟，其最經(jīng)常在具有游離培養(yǎng)物的反應(yīng)器中實(shí)施(所謂的“活性污泥”工藝)。

4、三級(jí)處理步驟被設(shè)計(jì)為進(jìn)一步在將水倒入敏感生態(tài)系統(tǒng)時(shí)清潔水，或再利用水。該步驟可涉及去除磷和/或微污染物和/或消毒和/或過(guò)濾。

5、在次級(jí)處理步驟期間，最常用于去除廢水的氮化合物的生物過(guò)程一般利用硝化然后反硝化(n/dn)的過(guò)程，即將氨轉(zhuǎn)換成二氮。

6、硝化是需氧氧化反應(yīng)，其需要主動(dòng)曝氣，在該反應(yīng)中，專門(mén)的自養(yǎng)細(xì)菌組將氨氮或銨氮(記為nh4或nh4+)氧化為：

7、·亞硝態(tài)氮，其也稱為亞硝酸鹽，no2或no2-；

8、·然后是硝態(tài)氮，其也稱為硝酸鹽，no3或no3-。

9、反硝化在于缺氧還原，在此期間，專門(mén)的異養(yǎng)細(xì)菌組(它們可能是厭氧的)將有機(jī)底物的氧化與硝酸鹽的還原結(jié)合成一氧化二氮(n2o)或氮?dú)?二氮，n2)。

10、在硝化/反硝化步驟結(jié)束時(shí)，氮含量必須遵守取決于法規(guī)的極限，這可能會(huì)顯著影響要進(jìn)行的處理的設(shè)計(jì)。通常，氮含量極限越低，硝化步驟必須越長(zhǎng)時(shí)間并且需要強(qiáng)曝氣(高需氧量)。而且，難以通過(guò)生物反硝化處理實(shí)現(xiàn)低氮含量，在相對(duì)于待反硝化的氮的氧化物量，流出物中可用的可生物降解碳的量不足時(shí)，生物反硝化處理還需要通常來(lái)自外部供應(yīng)的大量的可生物降解碳。

11、污泥停留時(shí)間(或srt，即“sludge?retention?time”)是處理鏈設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)之一，這是因?yàn)樽责B(yǎng)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速率低于反硝化異養(yǎng)微生物的生長(zhǎng)速率，并且必須被維持在系統(tǒng)中以進(jìn)行有效的硝化。此外，該生長(zhǎng)速率隨著工作溫度而降低。因此，低溫和/或低氮排放極限需要延長(zhǎng)曝氣，以及增加所產(chǎn)生的污泥的齡期、污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間，這決定了裝置的尺寸。如果說(shuō)較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間允許自養(yǎng)硝化細(xì)菌良好發(fā)育，則在這些條件下形成的生物量就會(huì)減少：稱之為系統(tǒng)在低負(fù)荷下運(yùn)行。相反，較短的污泥停留時(shí)間限制甚至阻止硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，從而限制甚至阻止反硝化，但允許增加所形成的生物量：稱之為系統(tǒng)在高負(fù)荷下運(yùn)行。

12、然而，長(zhǎng)時(shí)間曝氣(“低負(fù)荷”運(yùn)行)的硝化處理產(chǎn)生的曝氣污泥的產(chǎn)甲烷潛力低于“高負(fù)荷”運(yùn)行的污泥，這體現(xiàn)在它們的后續(xù)處理期間，厭氧消化物料性能較低，因此沼氣產(chǎn)量較低。因此，有必要利用“年輕”污泥來(lái)獲得更高的產(chǎn)甲烷潛力，增加沼氣產(chǎn)量，但在這些條件下，對(duì)氮的處理弱，甚至不存在。

13、嚴(yán)格的氮排放極限不僅造成由于污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致的高建設(shè)成本，而且還造成由于添加試劑(在自養(yǎng)硝化期間添加碳酸鹽以增加堿度，在異養(yǎng)反硝化期間添加甲醇作為外部碳源，在缺乏營(yíng)養(yǎng)的情況下添加磷酸鹽源)、高需氧量(強(qiáng)曝氣)和高泵送流量(內(nèi)部和外部再循環(huán))而導(dǎo)致的高運(yùn)營(yíng)成本。

14、隨著廢水行業(yè)朝著資源回收和重新利用碳的方向發(fā)展，對(duì)于改善廢水處理設(shè)施的能源平衡，最大化沼氣能源回收變得至關(guān)重要。然而，廢水處理鏈的硝化/反硝化步驟的當(dāng)前設(shè)計(jì)范例似乎與日益嚴(yán)格的氮排放極限方面的法規(guī)，以及與通過(guò)沼氣生產(chǎn)來(lái)最大化能量回收的目標(biāo)，不相容。事實(shí)上，為了達(dá)到低限氮去除，必須在初級(jí)處理的輸出處留有足夠的碳，以在次級(jí)處理期間獲得足夠的反硝化，這限制了在初級(jí)處理輸出的污泥中采集碳以用于生產(chǎn)沼氣的可能性。

15、特別地，對(duì)于具有確定的碳采集性能的初級(jí)處理步驟，與在高負(fù)荷下產(chǎn)生活性污泥的下游次級(jí)處理(其也稱為“高速率活性污泥”或“hras”)相比，在低負(fù)荷下產(chǎn)生活性污泥的下游次級(jí)處理具有更低的產(chǎn)甲烷潛力，其中，碳未經(jīng)實(shí)現(xiàn)生物硝化的反應(yīng)器處理。事實(shí)上，在低負(fù)荷下，對(duì)于較長(zhǎng)的污泥齡期，異養(yǎng)細(xì)菌沒(méi)有足夠的食物，因此它們消耗其儲(chǔ)備(內(nèi)源呼吸)，這降低了產(chǎn)甲烷潛力。而在高負(fù)荷下，不發(fā)生硝化，因此無(wú)需在較長(zhǎng)的污泥齡期下工作，因此所產(chǎn)生的污泥更年輕，污泥產(chǎn)量更大，其產(chǎn)甲烷潛力也更大。

16、因此，初級(jí)處理輸出處的碳回收的限制以及次級(jí)處理的硝化輸出的污泥較低的產(chǎn)甲烷潛力，無(wú)法在降低次級(jí)處理輸出處的氮含量的同時(shí)，最大化通過(guò)生產(chǎn)沼氣來(lái)回收能量。

17、最后，實(shí)際處理實(shí)施眾多中間步驟，以實(shí)現(xiàn)允許將氮化合物還原成二氮的電子轉(zhuǎn)移：

18、-將電力轉(zhuǎn)換成吹出的空氣(通過(guò)增壓器)，以用于環(huán)境的曝氣；

19、-將氧氣(空氣的20％)轉(zhuǎn)移到環(huán)境(廢水)；

20、-將二氧從環(huán)境(廢水)轉(zhuǎn)移到細(xì)菌；

21、-用細(xì)菌轉(zhuǎn)化氧氣，以通過(guò)電子轉(zhuǎn)移，將銨離子氧化成硝酸鹽/亞硝酸鹽。

22、在這些步驟的每個(gè)期間，都會(huì)觀察到由于轉(zhuǎn)換而造成的能量損失，這使得工藝的能量消耗量超出必要的范圍。

23、最后，氮的生物處理的控制是復(fù)雜的，這是因?yàn)檫@些處理的性能是間接地被控制的：細(xì)菌的活性通常由介質(zhì)中溶解的氧含量來(lái)調(diào)節(jié)，其本身由空氣注入指令和因此鼓風(fēng)機(jī)的流率來(lái)被控制。此外，這些處理僅在生物量生長(zhǎng)一段時(shí)間后才有效。而且，在低負(fù)荷的生物硝化步驟期間，可能會(huì)產(chǎn)生絲狀細(xì)菌，由于特別是膨脹和形成泡沫，它們可能會(huì)導(dǎo)致故障(特別是污泥沉降性的喪失，導(dǎo)致澄清輸出處懸浮物泄漏)。

24、因此需要一種能夠在污泥處理和氮污染處理期間最大化沼氣產(chǎn)量的廢水處理方法，而無(wú)需添加試劑，或減少添加試劑的量，并且不受待處理廢水的碳含量(即無(wú)論c/n比如何)的影響。還需要更易于實(shí)施和控制的廢水處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一主題涉及一種處理包含形式為銨離子的氮和含碳物質(zhì)的廢水的方法，所述方法包括：

2、(a)廢水處理步驟，以產(chǎn)生具有降低的含碳物質(zhì)含量的第一流出物和具有增高的含碳物質(zhì)含量的第二流出物；

3、(b)處理第一流出物的至少一部分的處理步驟，以產(chǎn)生具有降低的氮含量的第三流出物；以及

4、(c)第二流出物的厭氧消化步驟，以產(chǎn)生沼氣和消化物。

5、根據(jù)本發(fā)明，所述方法的步驟(b)以不實(shí)施有氧條件下的生物硝化的方式進(jìn)行，并且包括至少一個(gè)電氧化步驟，在該電氧化步驟期間，包含在第一流出物中的銨離子的至少一部分被氧化成亞硝酸鹽和/或硝酸鹽，和/或二氮。

6、與通過(guò)硝化/反硝化進(jìn)行氮的生物處理相比，所述特定步驟序列，特別是使用至少一個(gè)通過(guò)電氧化消除氮的步驟，能夠較不復(fù)雜地實(shí)施處理方法。事實(shí)上，對(duì)電氧化步驟的控制可以直接通過(guò)控制所施加的電流密度和待處理的流出物的流率來(lái)進(jìn)行，并且不需要生物質(zhì)的生長(zhǎng)周期。

7、該序列還獲得比生物反硝化處理方法成本更低的實(shí)施，這是因?yàn)橛捎陔娧趸幚硇枰俚倪\(yùn)行時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)全部或部分硝化(縮短的水力停留時(shí)間)和用于電子轉(zhuǎn)移的中間產(chǎn)物較少，減少了對(duì)化學(xué)品的使用，總體能量需求更小，并且有利于沼氣的生產(chǎn)。

8、而且，與生物硝化處理相比，電氧化是一種故障風(fēng)險(xiǎn)較小的處理方法(不存在由于產(chǎn)生絲狀細(xì)菌、形成泡沫或污泥膨脹而導(dǎo)致故障的風(fēng)險(xiǎn))。電氧化還允許在經(jīng)過(guò)處理的水中實(shí)現(xiàn)非常低的氮水平，而不受初始碳含量的限制，并且允許減少一氧化二氮的產(chǎn)生，一氧化二氮是氨氮氧化和硝酸鹽還原的生物反應(yīng)的反應(yīng)中間產(chǎn)物，是一種溫室氣體。

9、由于存在于第一流出物中的碳對(duì)于步驟(b)的運(yùn)行不是必需的，處理廢水的步驟(a)可以在最大化第二流出物中的碳含量的條件下實(shí)施，這能夠優(yōu)化步驟(c)期間通過(guò)厭氧消化產(chǎn)生的沼氣。

10、有利地，處理步驟(a)可包括選自物理處理步驟(a1)和生物處理含碳物質(zhì)的步驟(a3、a4)的至少一個(gè)處理含碳物質(zhì)的步驟，可選地，在物理處理步驟之前有物理-化學(xué)處理步驟(a2)。

11、物理和/或物理-化學(xué)處理能夠減少待處理廢水中的固體、可能絮凝的有機(jī)物以及可能的磷的含量，以由此減少第一流出物的含碳物質(zhì)的含量。

12、在物理處理上游使用物理-化學(xué)處理尤其能夠提高處理速度，這使得能夠使用更小且因此成本更低的設(shè)施。

13、有利地，物理處理步驟可以選自沉降步驟、浮選步驟和過(guò)濾步驟，并且物理-化學(xué)處理步驟可以選自混凝-絮凝步驟、單獨(dú)絮凝和電混凝然后絮凝的步驟、或這些步驟的組合。

14、處理步驟(a)可以包括至少一個(gè)生物處理含碳物質(zhì)的步驟(a3)，其尤其是在不利于硝化的條件下進(jìn)行。實(shí)際上，在此這涉及僅處理(即消除)待處理流出物中的生物可降解的可溶性含碳物質(zhì)(即非顆粒狀的含碳物質(zhì))，以產(chǎn)生具有降低的含碳物質(zhì)含量的第一流出物和具有增高的含碳物質(zhì)含量的第二流出物。

15、對(duì)含碳物質(zhì)的生物處理可以在缺氧條件或有氧條件下進(jìn)行。

16、在一個(gè)實(shí)施方式中，步驟(b)可包括將銨離子的至少一部分完全電氧化成二氮的步驟。

17、在另一實(shí)施方式中，步驟(b)可包括將銨離子的至少一部分部分電氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的步驟(b1)。

18、有利地，可將由所述部分電氧化步驟(b1)產(chǎn)生的流出物的至少一部分輸送至處理步驟(a)的缺氧生物處理含碳物質(zhì)的步驟(a3)的上游或其中。

19、在這樣的缺氧生物處理步驟(a3)中，經(jīng)過(guò)部分氧化的流出物的一部分的再循環(huán)使得能夠最大限度地反硝化和消除碳，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生具有潛在高產(chǎn)甲烷生物的污泥(其形成第二流出物)。事實(shí)上，在步驟(a)的缺氧生物處理(a3)中的再循環(huán)能夠減少進(jìn)入生物處理步驟(a3)的廢水中存在的碳，并且可能減少在該步驟(a3)中回收再循環(huán)的部分氧化的流出物中存在的碳(其通過(guò)部分電氧化步驟而變得可生物降解)，同時(shí)通過(guò)在部分電氧化步驟(b1)期間產(chǎn)生的硝酸鹽/亞硝酸鹽提供該減少所需的氧氣，這能夠降低所述碳生物處理步驟(a3)的曝氣需求。

20、在一個(gè)變型中，步驟(b)可以包括部分電氧化步驟(b1)，在該部分電氧化步驟中銨離子的一部分被氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽，例如其中只有一半的銨離子被氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽，以及隨后的通過(guò)厭氧自養(yǎng)細(xì)菌氧化銨離子的缺氧生物處理的步驟(b3)(anammox步驟)。部分電氧化步驟(b2)則是不完全的。

21、在不完全的部分電氧化步驟(b1)之后是所述anammox步驟(b3)的情況下，可將該步驟(b3)產(chǎn)生的流出物的至少一部分送回至處理步驟(a)的對(duì)含碳物質(zhì)進(jìn)行缺氧生物處理步驟(a3)的上游或其中。

22、在不完全的部分氧化步驟(b1)的輸出處進(jìn)行anammox步驟(b3)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，剩余的銨離子被氧化，同時(shí)與實(shí)施僅一個(gè)或多個(gè)電氧化步驟的步驟(b)相比，減少了所需能量。

23、在另一變型中，步驟(b)可以包括將銨離子的至少一部分，優(yōu)選地全部，部分電氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的步驟(b1)，隨后是將硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的至少一部分、優(yōu)選全部，完全電氧化成二氮的步驟(b2)。

24、在又一另一變型中，步驟(b)可以包括將一部分(例如一半)的銨離子部分電氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的步驟(b1)，隨后是通過(guò)使用厭氧自養(yǎng)細(xì)菌氧化銨離子進(jìn)行缺氧生物處理的步驟(b3，anammox步驟)，然后是將硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的至少一部分、優(yōu)選全部，完全電氧化成二氮的步驟(b2)。將硝酸鹽和/或亞硝酸鹽完全電氧化成二氮的步驟(b2)的目的在于完成消除總氮并達(dá)到立法目標(biāo)或規(guī)定的總氮限制。在該完全電氧化步驟(b2)之前，anammox步驟(b3)的目的在于氧化部分銨離子，以由此減少將硝酸鹽和/或亞硝酸鹽完全電氧化成二氮的步驟(b2)所需的能量消耗，并減少在步驟(b)期間為了去除氮所用的總體能量消耗。

25、有利地，在電氧化步驟(b)、(b1)或(b2)期間，存在于流出物中的水可發(fā)生電解，使得在陰極處產(chǎn)生二氫并在陽(yáng)極處產(chǎn)生二氧。則可回收二氫和/或二氧，并且可選地，將二氧輸送至步驟(a)的生物處理含碳物質(zhì)的步驟(a3)的上游或其中。

26、有利地，該處理方法還可以包括處理由處理步驟(b)產(chǎn)生的第三流出物，以產(chǎn)生第四流出物的步驟(d)，該處理步驟(d)包括至少一種處理，其選自去除懸浮物的處理、去除磷化合物的處理、去除微污染物(特別是有機(jī)和/或金屬污染物)的處理，以及去除微生物的處理。

27、處理第三流出物的步驟(d)的目的在于進(jìn)一步清潔水，使其在排放到敏感生態(tài)系統(tǒng)時(shí)符合排放標(biāo)準(zhǔn)，或以便對(duì)其進(jìn)行再利用。

28、有利地，所述處理方法可以還包括控制步驟，在該控制步驟中：

29、(i1)測(cè)定存在于第三流出物或第四流出物中和至少一種待提取流出物中的氮的含量，所述至少一種待提取流出物選自第一流出物、部分電氧化銨離子步驟的流出物，和通過(guò)使用厭氧自養(yǎng)細(xì)菌氧化銨離子來(lái)進(jìn)行的缺氧生物處理步驟(b3)的流出物；

30、然后，

31、(i2)確定為了在第三流出物或第四流出物中達(dá)到氮含量極限的所述至少一種待提取流出物的量，提取所述量的所述至少一種待提取流出物，并將其與第三流出物或第四流出物混合；和/或

32、(i3)確定要輸送至步驟(a)的缺氧生物處理步驟(a3)的，來(lái)自部分電氧化銨離子的步驟(b1)的流出物的量，并將所述量的該流出物發(fā)送至步驟(a)的所述缺氧生物處理步驟(a3)，所述量對(duì)應(yīng)于去除含碳物質(zhì)的缺氧生物處理所需的硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的量。

33、包括序列(i1)(i2)的控制步驟的目的在于，減少經(jīng)過(guò)步驟(b)處理的流出物的量，同時(shí)遵守第三流出物中的氮排放標(biāo)準(zhǔn)，這使得能夠減小設(shè)施的尺寸和/或處理成本。包括序列(i1)(i3)的控制步驟能夠優(yōu)化由部分電氧化步驟(b1)產(chǎn)生的流出物的再循環(huán)，以提供步驟(a3)中對(duì)初始包含在廢水中的碳的減少所需量的硝酸鹽/亞硝酸鹽。步驟(i1)還可以尤其包括測(cè)定包含在進(jìn)入步驟(a)的待處理廢水中的含碳物質(zhì)的量，并且在步驟(i3)期間，可以根據(jù)其硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的含量和待處理廢水的含碳物質(zhì)的含量來(lái)確定流出物的量。包括序列(i1)(i3)的控制步驟還能夠通過(guò)最小化待由完全電氧化步驟(b2)處理的氮的量來(lái)優(yōu)化本方法。控制步驟可以實(shí)施步驟(i1)(i2)和(i1)(i3)的兩個(gè)序列或者僅實(shí)施這兩個(gè)序列之一。

34、有利地，所述處理方法還可包括至少一個(gè)處理消化步驟(c)產(chǎn)生的消化物的液態(tài)部分的至少一部分的步驟(e)，該處理步驟選自電混凝處理步驟(e0)、電氧化處理步驟(e1)(在該步驟期間，包含在所述液態(tài)部分中的銨離子的至少一部分被氧化成亞硝酸鹽和/或硝酸鹽和/或二氮)、通過(guò)使用厭氧自養(yǎng)細(xì)菌氧化銨離子來(lái)進(jìn)行缺氧生物處理的步驟(e2)(anammox步驟)，以及兩個(gè)步驟(e1)(e2)的序列，該序列之前有或沒(méi)有步驟(e0)。

35、有利地，電混凝處理步驟(e0)可包括通過(guò)電化學(xué)溶解包含鎂的犧牲陽(yáng)極來(lái)沉淀鳥(niǎo)糞石的子步驟，該子步驟與分離所沉淀的鳥(niǎo)糞石的子步驟結(jié)合。

36、該處理步驟(e)的目的在于，處理包含在富銨消化步驟(c)產(chǎn)生的消化物的液態(tài)部分中所含的氮，這尤其允許將經(jīng)過(guò)處理的液態(tài)部分送回到所述方法的廢水供應(yīng)主管線中，至步驟(a)中或步驟(a)的上游。

37、本發(fā)明的另一主題涉及一種用于處理包含形式為銨離子的氮和含碳物質(zhì)的廢水的處理設(shè)施，其尤其用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。根據(jù)本發(fā)明的處理設(shè)施包括：

38、-第一廢水處理單元，其包括廢水供應(yīng)管道、用于排出具有降低的含碳物質(zhì)含量的第一流出物的第一排出管道，和用于排出具有增高的含碳物質(zhì)含量的第二流出物的第二排出管道；

39、-第二處理單元，其包括連接到第一處理單元的第一管道的供應(yīng)管道、和用于排出具有降低的氮含量的第三流出物的排出管道，第二處理單元包括至少一個(gè)電氧化處理反應(yīng)區(qū)，但不包括需氧生物處理反應(yīng)區(qū)；

40、-第三厭氧消化處理單元，其包括連接到第一處理單元的第二管道的供應(yīng)管道、沼氣排出管道，和消化物排出管道。

41、有利地，第一單元可包括至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)，其選自物理處理反應(yīng)區(qū)(其可選地與物理-化學(xué)處理反應(yīng)區(qū)接合)和生物處理反應(yīng)區(qū)。

42、有利地，第二處理單元可包括：

43、-至少一個(gè)第一電氧化處理反應(yīng)區(qū)，和選自電氧化處理反應(yīng)區(qū)和非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)的至少一個(gè)第二反應(yīng)區(qū)，每個(gè)第二反應(yīng)區(qū)通過(guò)用于排出從第一反應(yīng)區(qū)輸出的流出物的排出管道連接到該第一反應(yīng)區(qū)域；或

44、-至少一個(gè)第一電氧化處理反應(yīng)區(qū)，至少一個(gè)第二非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)，和至少一個(gè)第三電氧化處理反應(yīng)區(qū)，每個(gè)第二反應(yīng)區(qū)通過(guò)用于排出從第一反應(yīng)區(qū)輸出的(尤其是由其產(chǎn)生的)流出物的排出管道連接到該第一反應(yīng)區(qū)，每個(gè)第三反應(yīng)區(qū)通過(guò)用于排出從第二反應(yīng)區(qū)輸出的流出物的排出管道連接到第二該反應(yīng)區(qū)。

45、有利地，所述處理設(shè)施可包括將所述至少一個(gè)第一電氧化處理反應(yīng)區(qū)的或所述至少一個(gè)第二非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)的輸出，連接到第一單元的生物處理單元區(qū)的輸入的再循環(huán)管道。

46、有利地，第二處理單元可包括至少一個(gè)電氧化反應(yīng)區(qū)的排出管道，其選自二氫排出管道和二氧排出管道。

47、所述處理設(shè)施還包括選自以下中的至少一個(gè)另一處理單元：

48、-第四處理單元，其包括連接到第二處理單元的排出管道的供應(yīng)管道，和用于排出第四流出物的排出管道，并且包括至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)，該至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)選自用于去除懸浮物質(zhì)的處理反應(yīng)區(qū)、用于去除磷化合物的處理反應(yīng)區(qū)、用于去除微污染物的處理反應(yīng)區(qū)，和用于去除微生物的處理反應(yīng)區(qū)；

49、-第五處理單元，其包括連接到用于排出第三單元的消化物的液態(tài)部分的排出管道的供應(yīng)管道，和用于排出流出物的排出管道，該排出管道可選地連接到第一單元的供應(yīng)管道，其還包括至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)，該至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)選自電混凝處理反應(yīng)區(qū)、電氧化處理反應(yīng)區(qū)、使用厭氧自養(yǎng)細(xì)菌氧化銨離子的非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)(anammox反應(yīng)區(qū))，后兩種反應(yīng)區(qū)之前有或者沒(méi)有電混凝處理反應(yīng)區(qū)，電氧化處理反應(yīng)區(qū)的輸出連接到非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)的輸入。

50、電混凝處理反應(yīng)區(qū)可尤其包括配備有包含鎂的犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)反應(yīng)器和固液分離設(shè)備。

51、有利地，所述處理設(shè)施可配備有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于測(cè)定銨離子和/或硝酸鹽和/或亞硝酸鹽含量的測(cè)定設(shè)備、至少一個(gè)流體移動(dòng)設(shè)備，以及控制單元，該控制單元被設(shè)置為：

52、-確定存在于第三流出物或第四流出物中和至少一種待提取流出物中的氮的含量，所述至少一種待提取流出物選自第一流出物、所述至少一個(gè)第一電氧化處理反應(yīng)區(qū)的流出物、和第一單元的所述至少一個(gè)非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)的流出物；

53、然后，

54、-確定為了在第三流出物或第四流出物中達(dá)到氮含量極限的所述至少一種待提取流出物的量，并控制所述至少一個(gè)流體移動(dòng)設(shè)備，以提取所述量的所述至少一種待提取流出物，并將其與第三流出物或第四流出物混合；和/或

55、-確定來(lái)自至少一個(gè)第一電氧化處理反應(yīng)區(qū)的，待輸送至第一處理單元的非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)的流出物的量，并控制所述至少一個(gè)流體移動(dòng)設(shè)備，以將所述量的該流出物輸送至第一單元的所述非曝氣生物處理反應(yīng)區(qū)，所述量對(duì)應(yīng)于用于去除含碳物質(zhì)的非曝氣生物處理所需的硝酸鹽和/或亞硝酸鹽的量。

56、定義/縮寫(xiě)

57、anammox：anaerobic?ammonium?oxidation厭氧氨氧化(對(duì)銨的厭氧氧化)。在該反應(yīng)期間，在缺氧條件下(沒(méi)有氧氣)，通過(guò)使用亞硝酸鹽作為電子受體，將銨轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮。該反應(yīng)是在厭氧自養(yǎng)細(xì)菌(它們不需要游離或溶解的o2)存在的情況下進(jìn)行的。

58、bmp：產(chǎn)甲烷潛力，其對(duì)應(yīng)于由化合物在厭氧降解過(guò)程中產(chǎn)生的甲烷的最大產(chǎn)量。它一般用每克揮發(fā)性基質(zhì)材料產(chǎn)生的甲烷體積(nml)來(lái)表示。

59、hrt(hydraulic?retention?time)：水力停留時(shí)間。

60、n/dn：硝化/反硝化。

61、難熔碳：由于該化合物過(guò)于復(fù)雜，無(wú)法通過(guò)廢水處理方法的凈化生物質(zhì)來(lái)去除的碳。

62、完全電氧化步驟：在該步驟中，實(shí)現(xiàn)所存在的銨離子物質(zhì)的完全電化學(xué)氧化(將銨離子完全氧化成二氮，將亞硝酸鹽/硝酸鹽完全氧化成二氮)。

63、部分電氧化步驟：在該步驟中，實(shí)現(xiàn)所存在的物質(zhì)的部分電化學(xué)氧化，例如將銨離子部分電化學(xué)氧化成硝酸鹽和/或亞硝酸鹽。

64、當(dāng)僅氧化存在于流出物中的離子的一部分時(shí)，(完全或部分)電氧化步驟是不完全(徹底)的。

65、缺氧條件下的生物處理指在不供應(yīng)o2(無(wú)曝氣)但環(huán)境中存在組合形式的氧(例如硝酸鹽、硫酸鹽或其它形式)的環(huán)境中進(jìn)行的處理。相反，在有氧條件下的處理是在供應(yīng)氧氣o2的環(huán)境中進(jìn)行的。

66、生物處理可以在固定培養(yǎng)物中進(jìn)行，其中細(xì)菌在支撐材料表面上以生物膜的形式生長(zhǎng)，或者在游離(自由)培養(yǎng)物(其也稱為活性污泥)中進(jìn)行，其中細(xì)菌在封閉物中自由生長(zhǎng)(絮凝物)。在生物處理在游離培養(yǎng)物(即“活性污泥”)中進(jìn)行的情況下，其則包括將細(xì)菌培養(yǎng)物(即污泥)與經(jīng)過(guò)處理的液體流出物分離的步驟。污泥一般被送回生物處理。分離可以在澄清器(沉降器)中或使用微濾或超濾膜的過(guò)濾器中進(jìn)行。在安裝了一系列具有游離培養(yǎng)物的生物反應(yīng)器的情況下(連續(xù)多道生物處理)，生物質(zhì)的分離可以在最后一個(gè)反應(yīng)器的下游進(jìn)行。

67、“廢水”指城市廢水，其來(lái)源主要是生活廢水，但其中一部分可能來(lái)自工業(yè)廢水，甚至是工業(yè)廢水，特別是來(lái)自農(nóng)業(yè)食品工業(yè)或任何其它產(chǎn)生具有含碳物質(zhì)和氮的廢水的工業(yè)的廢水。

68、鳥(niǎo)糞石是一種磷酸銨鎂鹽，其化學(xué)式為nh4mgpo4·6h2o。