申请日2007.05.11
公开(公告)日2011.12.28
IPC分类号C02F11/00; B09B3/00; C02F11/14
摘要
处理废活性污泥的方法，包括添加(1)火山灰质物质到废活性污泥中以形成混合物。所述混合物被均化和曝气(2)。所述火山灰质物质与所述废活性污泥反应。使所述混合物沉降(3)。所述混合物的一部分被从下游位置再循环(4)到上游位置。所述再循环的混合物包括火山灰质物质。一些实施方案提供了相对于现有废水处理方法的优点，所述优点可包括：减少或消除了令人不愉快的气味、降低了整体成本、把废料转化为有用的产物，和/或减少或消除了排出的细菌或其它不想要的物质。
权利要求书
1.处理废活性污泥的方法，所述方法包括：
a)添加火山灰质物质到废活性污泥中以形成混合物;
b)均化并曝气所述混合物以使所述火山灰质物质与所述废活性污泥反 应;
c)沉降所述混合物;
d)从下游位置将部分混合物再循环到上游位置，其中所述被再循环的 部分混合物包括火山灰质物质。
2.根据权利要求1的方法，包括：
e)当火山灰质物质在步骤(d)中被再循环时，减少步骤(a)中添加新火 山灰质物质的速率。
3.根据权利要求1的方法，其中添加所述火山灰质物质包括添加包含200 目或更细微的颗粒的粉末。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中沉降步骤(c)包括：
i)允许所述混合物在曝气室中进行部分沉降;以及
ii)允许所述混合物在沉降室中进一步沉降。
5.根据权利要求4的方法，其中再循环步骤(d)包括把曝气室中部分沉降 的混合物再循环到实施步骤(a)的位置。
6.根据权利要求4的方法，其中再循环步骤(d)包括把在沉降室中进一步 沉降的混合物再循环到实施步骤(a)的位置。
7.根据权利要求4的方法，包括在步骤(c)之后把沉降的混合物的澄清部 分再循环到所述曝气室中。
8.根据权利要求1至3中任一项的方法，包括在步骤(c)之后把沉降的混 合物的澄清部分再循环到流出物出料口。
9.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)的曝气包括通过多个曝气室循环 所述混合物，同时允许空气泡穿过所述曝气室。
10.根据权利要求9的方法，其中步骤(b)的曝气包括：
i)提供第一曝气室和第二曝气室;
ii)泵送所述混合物到所述第一曝气室的顶部;
iii)从所述第一曝气室的底部泵送所述混合物到所述第二曝气室的顶部; 以及
iv)从所述第二曝气室的顶部再循环所述混合物到所述第一曝气室的顶部。
11.根据权利要求10的方法，包括在所述第一曝气室的混合物上表面已经 升到预定液位之后开始步骤(iii)。
12.根据权利要求10的方法，包括在所述第二曝气室顶部的混合物的电导 率和浊度的一个或多个达到了预定水平之后开始步骤(iv)。
13.根据权利要求10至12中任一项的方法，包括当开始步骤(iv)时提高 步骤(ii)中的泵送速率。
14.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，包括在步 骤(a)之前均化所述废活性污泥。
15.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中在步 骤(b)中所述混合物以与步骤(a)中提供废活性污泥的速率相对应的速率被均 化。
16.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中步骤 (b)中的均化包括搅拌所述混合物。
17.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 火山灰质物质包括选自由沉积火山灰、飞灰、硅铝酸盐、硅藻土、天然火山灰 和它们的混合物组成的组中的物质。
18.根据权利要求17的方法，其中所述火山灰质物质包含石灰。
19.根据权利要求17的方法，其中所述火山灰质物质包含火山灰。
20.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 火山灰质物质的钙含量高于12wt%。
21.根据权利要求20的方法，其中所述钙含量至少为18wt%。
22.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 火山灰质物质的铝含量低于所述火山灰质物质的钙含量。
23.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 混合物的石灰含量至少为18wt%，和铝含量低于所述石灰含量。
24.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 火山灰质物质包含飞灰且钙含量至少为18wt%，和铝含量低于所述钙含量。
25.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，其中所述 混合物的pH值在于步骤(a)中添加所述火山灰质物质之后大于10。
26.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，包括干燥 所述沉降的混合物的至少一部分。
27.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，包括压榨 所述沉降的混合物的至少一部分。
28.根据权利要求27的方法，其中压榨包括通过螺旋压榨机输送所述沉降 的混合物的所述部分。
29.根据权利要求1、2、3、9、10、11或12中任一项的方法，包括造粒 所述沉降的混合物的至少一部分。
30.用于处理来自源头的废活性污泥的装置，所述装置包括：
储存室，用于储存火山灰质物质;
所述储存室下游的混合室，用于接收所述废活性污泥和所述火山灰质物质， 所述混合室包括用于均化所述火山灰质物质和废活性污泥以形成混合物的设 备;
所述混合室下游的曝气室，用于曝气所述混合物;以及
所述曝气室下游的沉降室，用于沉降所述曝气后的混合物，所述沉降室包 括：
入口;以及
出口，用于排出所述沉降的混合物，其中所述沉降的混合物的至少一部分 被再循环到上游位置。
31.根据权利要求30的装置，包括调节所述火山灰质物质自所述储存室到 所述混合室的流动的设备。
32.根据权利要求31的装置，其中用于调节所述火山灰质物质流动的设备 至少部分基于从所述沉降室出口再循环到所述上游位置的那部分沉降的混合物 的流量来调节所述流动。
33.根据权利要求30至32中任一项的装置，其中所述曝气室包括出口， 所述出口用于把所述混合物的部分沉降的部分再循环到所述上游位置。
34.根据权利要求30至32中任一项的装置，其中所述上游位置是所述混 合室。
35.根据权利要求30至32中任一项的装置，其中所述沉降室包括出口， 所述出口用于把所述混合物的澄清部分再循环到所述曝气室、所述混合室和流 出物出料口中的至少一个中。
36.根据权利要求30的装置，其中所述曝气室包括：
第一曝气室，包括：
第一入口，其与所述混合室以流体连通，以接收来自所述混合室的所述 混合物;
第二入口;
出口;
第二曝气室，包括：
入口，其与所述第一曝气室的所述出口以流体连通，以接收来自所述第 一曝气室的所述混合物;
第一出口，其与所述第一曝气室的所述第二入口以流体连通，以再循环 部分所述混合物到所述第一曝气室;
第二出口，其与所述沉降室以流体连通，以排出部分所述混合物到所述 沉降室;
曝气系统，其与所述第一曝气室和所述第二曝气室以流体连通。
37.根据权利要求36的装置，其中所述曝气系统包括：
布置在所述第一曝气室和所述第二曝气室的每一个中的至少一个曝气栅 格;
空气源;以及
把空气从所述空气源推动至所述曝气栅格上的鼓风机。
38.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述储存 室包括：
内部;
连接到所述混合室的出口管道;以及
计量设备，以从所述内部排出所述火山灰质物质到所述出口管道。
39.根据权利要求38的装置，其中所述计量设备包括螺旋输送机。
40.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述储存 室位于所述混合室之上，由此所述储存室与所述混合室以重力流体连通。
41.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述储存 室包括搅拌器以将储存在所述储存室中的火山灰质物质维持在均匀的密度。
42.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中废活性污 泥的源头包括进给罐。
43.根据权利要求42的装置，其中所述进给罐包括用于均化所述废活性污 泥的设备。
44.根据权利要求43的装置，其中用于均化所述废活性污泥的设备包括浸 渍机泵。
45.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中用于均化 所述火山灰质物质和所述废活性污泥的设备包括搅拌机。
46.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述沉降 室的入口包括低湍流漏斗。
47.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述沉降 室包括位于所述沉降室内部的沉降设备以促进所述混合物的沉降。
48.根据权利要求47的装置，其中所述沉降设备包括分离振动板。
49.根据权利要求30、31、32、36或37中任一项的装置，其中所述出口 排出所述沉降的混合物到压榨机、造粒机和干燥设备中的至少一种。
50.根据权利要求49的装置，其中所述压榨机包括螺旋压榨机。
51.根据权利要求49的装置，其中所述干燥设备包括干燥垫板。
52.根据权利要求49的装置，其中所述干燥设备包括旋转干燥机。
说明书
废活性污泥处理方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年5月12日提交的美国专利申请NO.60/747178
和2006年5月29日提交的美国专利申请NO.60/803380的优先权，二者皆题为
《活性污泥处理方法和装置》。出于美国的目的，本申请基于35 U.S.C.§119要
求2006年5月12日提交的美国专利申请NO.60/747178和2006年5月29日提
交的美国专利申请NO.60/803380的权益，二者皆题为《活性污泥处理方法和装
置》，二者皆通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及处理废水(例如，污水)。特别是，本发明涉及处理废
活性污泥的方法和装置。
背景
常规的废水处理系统有很多的缺陷。一些废水处理方法需要可能
会持续数周的过长的微生物消化过程。实施这样的方法的装置需要高容量、高
能耗、昂贵的设备。废水处理还需要加入多种化学品以协助分离存在于废活性
污泥中的固体。这些化学品可以包括脱水剂、增稠剂、凝聚剂等。化学品成本
是显著的。一些化学品会以不想要的浓度保留在处理后的废料中。
处理后的废料的处置也成问题。从废水处理装置输送污泥到填埋
场，并填埋所述污泥，是昂贵且耗时的过程，经常会有负面的环境影响。填埋
在填埋场中的污泥会释放甲烷气体到大气中。释放到河流和海洋中的流出物，
经常会含有高含量的氨和其它会损害环境的有害物质。
多种废水处理方法以及处理污泥的方法已经被下述美国专利所描
述：
·3,342,731(Gotthold)
·3,428,554(Dye)
·3,440,165(Davis等)
·3,549,529(Wiseman)
·3,728,254(Carothers)
·3,803,806(Komline Sr.)
·4,028,130(Webster等)
·4,297,122(Wallace)
·4,554,002(Nicholson)
·4,778,598(Hoffman等)
·4,541,933(Armold等)
·4,917,802(Fukaya等)
·5,078,882(Northrop)
·5,336,290(Jermstad)
·5,482,528(Angell等)
·5,853,590(Burnham)
另一个水处理方法描述于GB 2216114A。
需要有减少或避免现有废水处理系统的缺点的成本有效的、环境
友好的废水处理系统。
