申请日1999.02.16
公开(公告)日2003.07.09
IPC分类号C02F3/12; G01N33/18; C02F3/00
摘要
本发明涉及活性污泥处理设备，包括：曝气池;沉淀池;提取部分待处理的废水装入到曝气池内并为提取的废水中充入氧气达到饱和以便制备溶解氧饱和废水的装置;提取存在于曝气池内的部分活性污泥的装置;把提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置;测量混合物的溶解氧浓度变化的装置;从上述变化中确定混合物的溶解氧消耗率，与预定的不同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗率比较，确定待处理废水的有机物浓度的装置，该装置根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内的装置。本发明也涉及控制从沉淀池到曝气池返回的活性污泥量的方法，其中使用了上述的活性污泥处理设备。
権利要求書
1、一种控制从沉淀池到曝气池返回的活性污泥量的方法，该方法应用的活性 污泥处理设备包括至少一个曝气池和沉淀池，该方法包括的步骤为：
提取部分待处理的废水装入到曝气池内，为提取的废水中充入氧气达到饱 和，以制备溶解氧饱和废水;
提取曝气池内的部分活性污泥，使提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合， 以制备混合物;
测量在混合物中的溶解氧浓度的变化;
从上述变化中确定曝气池内瞬时存在的活性污泥的溶解氧消耗率，与在不同 有机物浓度的标准污泥中预定的溶解氧消耗率相比较，以确定待处理的废水中的 有机物浓度，并根据有机物浓度确定返回活性污泥的量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内。
2、根据权利要求1所述的控制返回活性污泥量的方法，该方法包括的步骤 为：
为低浓度有机物的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对照 水，在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以制备混合物，并在 混合物中测量溶解氧浓度的变化量;
从曝气池内的溶解氧饱和废水和部分活性污泥的混合物中的溶解氧浓度的变 化量减去所述变化量;
从减去的剩余值中确定曝气池内的活性污泥的溶解氧消耗率，与预定的在不 同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗率相比较，以确定待处理的废水中的有机 物浓度，并且根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内。
3、根据权利要求1所述的控制返回活性污泥量的方法，该方法包括的步骤 为：
为给定有机物浓度的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对 照水，在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以制备混合物，并 且测量混合物以确定溶解氧消耗率;
把所述溶解氧消耗率和预定的不同有机物浓度的溶解氧消耗率相比较，以确 定曝气池内的活性污泥的活性，以及
利用所述活性作为输入量，以确定返回活性污泥的最佳量。
4、根据权利要求1所述的控制返回活性污泥量的方法，其中：提取返回部分 活性污泥并与溶解氧饱和废水混合，以制备混合物，测量该混合物的溶解氧的变 化，并且用测量结果作为确定返回活性污泥量的输入量，以确定返回活性污泥的 最佳量。
5、根据权利要求1所述的控制返回活性污泥量的方法，其中：在曝气池内制 备部分活性污泥和溶解氧饱和废水的混合物中，从曝气池内提取的活性污泥和水 进行固-液分离，将最后的固体与溶解氧饱和废水混合。
6、根据权利要求1所述的控制返回活性污泥量的方法，其中确定返回的活性 污泥量，使在曝气池内测量的活性污泥浓度对于处理废水中有机物成为最佳。
7、一种活性污泥处理设备，该设备包括：
曝气池;
沉淀池;
提取部分待处理的废水装入到曝气池内并为提取的废水中充入氧气达到饱和 以便制备溶解氧饱和废水的装置;
提取存在于曝气池内的部分活性污泥的装置;
把提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置;
测量在混合物中的溶解氧浓度变化的装置;
从上述变化中确定混合物的溶解氧消耗率，与预定的不同有机物浓度的标准 污泥的溶解氧消耗率比较，以确定待处理废水的有机物浓度的装置，同时该装置 还根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内的装置。
8、根据权利要求7所述的活性污泥处理设备，该设备还包括：
为较低有机物浓度的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对 照水的装置;
在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以上述同样方式以制 备对照混合物的装置，以及
在对照混合物中测量溶解氧浓度的变化量的装置;
其中包括：从曝气池内的溶解氧饱和废水和部分活性污泥的混合物中的溶解 氧浓度的变化量减去所述变化量;从减去的剩余值中确定曝气池内的活性污泥的 溶解氧消耗率;该消耗率与在不同有机物浓度的标准污泥的预定溶解氧消耗率相比 较，以确定待处理的废水中的有机物浓度;并且根据有机物浓度确定返回的活性 污泥量的装置。
9、根据权利要求7所述的活性污泥处理设备，该设备还包括：
用于为给定有机物浓度的对照水中充气使其用氧气饱和以制备溶解氧饱和对 照水、在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合以制备混合物并且为 溶解氧消耗率测量混合物的装置;
把所述溶解氧消耗率和预定的不同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗率相比较 以确定曝气池内的活性污泥的活性的装置，其中包括：为确定返回的活性污泥量， 利用所述活性作为输入量，以确定返回活性污泥的最佳量的装置。
10、根据权利要求7所述的活性污泥处理设备，还包括：
提取部分返回活性污泥并使其与溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置， 以及
为溶解氧变化测量混合物的装置;
其中包括：用测量结果作为确定返回活性污泥量的输入量，以确定返回活性 污泥的最佳量的装置。
11、根据权利要求7所述的活性污泥处理设备，其中包括：在提取存在于曝 气池内的部分活性污泥的装置中，从曝气池内提取的活性污泥和水可进行固-液分 离的装置。
12、根据权利要求7所述的活性污泥处理设备，还包括测量曝气池内活性污 泥的浓度的装置。
说明书
活性污泥处理装置和控制返回污泥量的方法
发明领域
本发明涉及一种用活性污泥处理废水中控制从沉淀池到曝气池返回的活性污 泥量的方法，更具体地，涉及一种返回数量与废水中预定有机物浓度的波动相匹 配的活性污泥的方法。本发明还涉及适用于实行上述方法的活性污泥的处理设 备。
背景技术
用活性污泥处理废水的原理是在曝气池内利用废水中的有机物通过活性污泥 中的微生物分解。于是当流入到曝气池内有机物的量大于活性污泥中的微生物的 分解力，则有机物不能全部分解，废水在没有完全处理的状态下排掉。于是在设 计含有活性污泥的废水处理装置中，习惯上使废水控制缸具有较大的尺寸，从而 使废水负载基本上保持恒定。另外，为使曝气池内的污泥量保持需要的水平，根 据设计的使用条件使返回到曝气池内的活性污泥的量固定。并且，在许多情况下， 该量不能改变以使之与废水中的有机物负载的波动相匹配。
同时，JP-A-9-229923公开了一种用于污水或废水处理的测量废水中的污染 物负载的装置，该装置利用了生物传感器。根据文献记载，废水经过预先处理部 分，例如经过带去除废水中悬浮物的空心纤维薄膜组件的悬浮物去除单元(悬浮 物可能阻塞废水管道)，从而使废水稳定地到达生物传感器;然后去除悬浮物的 废水被引到测量单元中，如有害物测量区段、有机物负载测量区段或硝化作用团 负载测量区段(这两个区段均具有生物传感器)，从而检测出相对于活性污泥中 的微生物的污染物负载(有机物或硝化作用团)、它们的比例以及在活性污泥中 的微生物的有害物的副作用;于是，可对污水或废水处理进行有效地控制。
在上述传统的技术中，对于每种待测量的物质需要不同的传感器;另外，需 要预先处理(如悬浮物的去除);而且，不能测量如附着或含在悬浮物中的有机 物;于是，不可能测量到在废水中的确切的有机物负载。
发明内容
本发明的目的是提供：(1)一种控制从沉淀池到曝气池的返回活性污泥量的 方法，该方法通过利用简单手段监控废水中的有机物负载，于是曝气池内的污泥 量可与废水中的有机物负载的波动相匹配，和(2)一种适用于实行上述方法的设 备。
在本发明中，控制从沉淀池到曝气池返回的活性污泥量，于是曝气池内活性 污泥量可与废水中的有机物的负载相匹配，由此即使当废水中有机物负载波动 时，废水也可稳定地进行处理。
在本发明中，因为废水中待处理的有机物的浓度造成活性污泥的耗氧率不 同，所以对废水中的有机物负载进行了监控，活性污泥从沉淀池返回到曝气池的 量与废水中的有机物负载相匹配;于是可稳定地进行废水的处理。
本发明提供一种控制从沉淀池到曝气池返回的活性污泥量的方法，该方法应 用的活性污泥处理设备包括至少一个曝气池和一个沉淀池。该方法包括的步骤 为：
提取部分待处理的废水装入到曝气池内，为提取的废水中充入氧气达到饱 和，以制备溶解氧饱和废水;
提取曝气池内的部分活性污泥，使提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合， 以制备混合物;
测量在混合物中的溶解氧浓度的变化;
从上述变化中确定曝气池内瞬时存在的活性污泥的溶解氧消耗模式 (pattern)或消耗率，与预定的不同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗模式或 消耗率相比较，以确定待处理的废水中的有机物的浓度，并根据有机物浓度确定 返回活性污泥的量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池的部分活性污泥返回到曝气池。
本发明还提供活性污泥处理设备，该设备包括：
曝气池;
沉淀池;
提取部分待处理的废水装入到曝气池内并为提取的废水中充入氧气达到饱和 以制备溶解氧饱和废水的装置;
提取存在于曝气池内的部分活性污泥的装置;
把提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置;
测量在混合物中的溶解氧浓度变化的装置;
从上述变化中确定混合物的溶解氧消耗模式，与预定的不同有机物浓度的标 准污泥的溶解氧消耗模式比较，以确定待处理废水的有机物浓度的装置，同时该 装置还根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池的装置。
本发明的第一个优点是即使在废水中的有机物的浓度波动时，仍然可稳定地 对废水进行处理。这时因为通过利用本发明，控制活性污泥量，于是在曝气池内 的活性污泥的浓度可维持在处理废水中有机物的最佳水平。
本发明的第二个优点是使用的废水处理设备制作得较小。这是因为控制了从 沉淀池到曝气池的返回的活性污泥量，于是在曝气池内的活性污泥浓度可维持在 最佳水平，不需要设计废水控制缸和曝气池，以满足废水中的有机物的预期最大 负载。
本发明涉及一种控制从沉淀池到曝气池返回的活性污泥量的方法，该方法应 用的活性污泥处理设备包括至少一个曝气池和沉淀池，该方法包括的步骤为：
提取部分待处理的废水装入到曝气池内，为提取的废水中充入氧气达到饱 和，以制备溶解氧饱和废水;
提取曝气池内的部分活性污泥，使提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合， 以制备混合物;
测量在混合物中的溶解氧浓度的变化;
从上述变化中确定曝气池内瞬时存在的活性污泥的溶解氧消耗率，与在不同 有机物浓度的标准污泥中预定的溶解氧消耗率相比较，以确定待处理的废水中的 有机物浓度，并根据有机物浓度确定返回活性污泥的量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内。
根据上述内容1所述的控制返回活性污泥量的方法，该方法包括的步骤为：
为低浓度有机物的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对照 水，在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以制备混合物，并在 混合物中测量溶解氧浓度的变化量;
从曝气池内的溶解氧饱和废水和部分活性污泥的混合物中的溶解氧浓度的变 化量减去所述变化量;
从减去的剩余值中确定曝气池内的活性污泥的溶解氧消耗率，与预定的在不 同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗率相比较，以确定待处理的废水中的有机 物浓度，并且根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内。
根据上述内容所述的控制返回活性污泥量的方法，该方法包括的步骤为：
为给定有机物浓度的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对 照水，在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以制备混合物，并 且测量混合物以确定溶解氧消耗率;
把所述溶解氧消耗率和预定的不同有机物浓度的溶解氧消耗率相比较，以确 定曝气池内的活性污泥的活性，以及
利用所述活性作为输入量，以确定返回活性污泥的最佳量。
根据上述内容所述的控制返回活性污泥量的方法，其中：提取返回部分活性 污泥并与溶解氧饱和废水混合，以制备混合物，测量该混合物的溶解氧的变化， 并且用测量结果作为确定返回活性污泥量的输入值，以确定返回活性污泥的最佳 量。
根据上述内容所述的控制返回活性污泥量的方法，其中：在曝气池内制备部 分活性污泥和溶解氧饱和废水的混合物中，从曝气池内提取的活性污泥和水进行 固-液分离，将最后的固体与溶解氧饱和废水混合。
根据上述内容所述的控制返回活性污泥量的方法，其中确定返回的活性污泥 量，使在曝气池内测量的活性污泥浓度对于处理废水中有机物成为最佳。
一种活性污泥处理设备，该设备包括：
曝气池;
沉淀池;
提取部分待处理的废水装入到曝气池内并为提取的废水中充入氧气达到饱和 以便制备溶解氧饱和废水的装置;
提取存在于曝气池内的部分活性污泥的装置;
把提取的活性污泥和溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置;
测量在混合物中的溶解氧浓度变化的装置;
从上述变化中确定混合物的溶解氧消耗率，与预定的不同有机物浓度的标准 污泥的溶解氧消耗率比较，以确定待处理废水的有机物浓度的装置，同时该装置 还根据有机物浓度确定返回的活性污泥量，以及
根据上述活性污泥量使沉淀池内的部分活性污泥返回到曝气池内的装置。
根据上述内容所述的活性污泥处理设备，该设备还包括：
为较低有机物浓度的对照水中充气，使其用氧气饱和，以制备溶解氧饱和对 照水的装置;
在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合，以上述内容中所述 的同样方式以制备对照混合物的装置，以及
在对照混合物中测量溶解氧浓度的变化量的装置;
其中包括：从曝气池内的溶解氧饱和废水和部分活性污泥的混合物中的溶解 氧浓度的变化量减去所述变化量;从减去的剩余值中确定曝气池内的活性污泥的 溶解氧消耗率;该消耗率与在不同有机物浓度的标准污泥的预定溶解氧消耗率相比 较，以确定待处理的废水中的有机物浓度;并且根据有机物浓度确定返回的活性 污泥量的装置。
根据上述内容所述的活性污泥处理设备，该设备还包括：
用于为给定有机物浓度的对照水中充气使其用氧气饱和以制备溶解氧饱和对 照水、在曝气池内使溶解氧饱和对照水和部分活性污泥混合以制备混合物并且为 溶解氧消耗率测量混合物的装置;
把所述溶解氧消耗率和预定的不同有机物浓度的标准污泥的溶解氧消耗率相比较 以确定曝气池内的活性污泥的活性的装置，其中包括：为确定返回的活性污泥量， 利用所述活性作为输入量，以确定返回活性污泥的最佳量的装置。
根据上述内容所述的活性污泥处理设备，还包括：
提取部分返回活性污泥并使其与溶解氧饱和废水混合以制备混合物的装置， 以及
为溶解氧变化测量混合物的装置;
其中包括：用测量结果作为确定返回活性污泥量的输入量，以确定返回活性 污泥的最佳量的装置。
根据上述内容所述的活性污泥处理设备，其中包括：在提取存在于曝气池内 的部分活性污泥的装置中，从曝气池内提取的活性污泥和水可进行固-液分离的装 置。
根据上述内容所述的活性污泥处理设备，还包括测量曝气池内活性污泥的浓 度的装置。
