[發(fā)明專(zhuān)利]脫氮方法和系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680030948.5
• 申請(qǐng)日: 2006-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101316795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·簡(jiǎn)森;M·麥吉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 帕克森有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/00
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/00
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃威

相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2005年8月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng) 60/710,612和2006年8月15日提交的相關(guān)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)， 其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用整體結(jié)合入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及廢水處理的系統(tǒng)和方法，并特別涉及廢水脫氮 的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

根據(jù)發(fā)表在Washington?Post的最新文章(“Troubled?Waters?in the?Shenandoah：Death?of?Smallmouth?Bass?Brings?Attention?But No?Quick?Answers?on?Improving?Quality”By?Michael?Alison Chandler，Washington?Post?Staff?Writer，Wednesday，July?20， 2005；Page?B01)，進(jìn)入Shenandoah山谷內(nèi)及周?chē)乃凡⒆罱K進(jìn) 入切薩皮克灣的水的質(zhì)量經(jīng)常發(fā)生問(wèn)題。在該文章所列的因素中， 飲用水中高的營(yíng)養(yǎng)素(和氮)含量被記錄為重要“罪犯”：

已知河流具有高濃度營(yíng)養(yǎng)素。高含量的氮和 磷導(dǎo)致過(guò)度的植物和藻類(lèi)生長(zhǎng)，可降低溶解 氧濃度。魚(yú)努力呼吸，由此可弱化其對(duì)疾病 或細(xì)菌的抵抗力。

受魚(yú)類(lèi)死亡影響的全部三條河流的沿岸土地 主要是農(nóng)業(yè)。山谷中超過(guò)900個(gè)農(nóng)田，以養(yǎng) 禽業(yè)為主。來(lái)自農(nóng)田的高營(yíng)養(yǎng)素廢物作為肥 料使用，并可洗入河流。

顯然，需要更好更有效的方法來(lái)控制廢水的氮含量。

已知，可通過(guò)使用計(jì)算機(jī)化的控制器來(lái)自動(dòng)控制液體(例如， 廢水處理系統(tǒng)中的廢水)處理過(guò)程中使用的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)料。由于系 統(tǒng)中存在的化學(xué)物質(zhì)測(cè)量不準(zhǔn)確，以及當(dāng)液體流速可變時(shí)化學(xué)物質(zhì) 與液體的比例是可變的，所以在將化學(xué)物質(zhì)自動(dòng)輸送至處理系統(tǒng)的 過(guò)程中可能發(fā)生問(wèn)題。

過(guò)去，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)臺(tái)測(cè)量流入化學(xué)物質(zhì)的濃度并結(jié)合流 入速度測(cè)量來(lái)進(jìn)行進(jìn)料。后來(lái)，進(jìn)行劑量計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果手 動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)料裝置，例如化學(xué)物質(zhì)進(jìn)料泵。更近期，使用流入水流動(dòng) 信號(hào)來(lái)進(jìn)行進(jìn)料泵的部分調(diào)節(jié)。改變進(jìn)料速率以保持所需的流出化 學(xué)物質(zhì)濃度測(cè)試結(jié)果被認(rèn)為是更直接的方法。

近年來(lái)，已經(jīng)可以獲得可靠的化學(xué)物質(zhì)濃度自動(dòng)分析儀，從而 實(shí)現(xiàn)了整個(gè)進(jìn)料過(guò)程的自動(dòng)化。還可設(shè)置自動(dòng)分析儀來(lái)監(jiān)測(cè)廢水處 理系統(tǒng)中幾種重要的化學(xué)物質(zhì)，能夠根據(jù)特定應(yīng)用使用多種化學(xué)物 質(zhì)，所述應(yīng)用例如，將碳酸氫鈉加入充氣的生物反應(yīng)器或在控制除 磷的凈化器之前添加鐵鹽或鋁鹽。

在美國(guó)專(zhuān)利No.6,129,104(‘104專(zhuān)利)(其內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合 入本文)中，提供了通過(guò)自動(dòng)進(jìn)料控制來(lái)控制添加液體處理化學(xué)物 質(zhì)的方法。在該方法中，待進(jìn)料系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)量的計(jì)算結(jié)合了來(lái) 自液體流量計(jì)、流入化學(xué)物質(zhì)濃度分析儀和流出化學(xué)物質(zhì)濃度分析 儀的信號(hào)。所述信號(hào)被導(dǎo)入計(jì)算機(jī)化的進(jìn)料控制器，該控制器分析 并調(diào)整來(lái)自所述信號(hào)的數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生控制化學(xué)物質(zhì)進(jìn)料機(jī)制的輸出 信號(hào)。根據(jù)‘104專(zhuān)利，該方法可用于例如廢水脫氮，使用甲醇作為 進(jìn)料化學(xué)物質(zhì)。

脫氮作用包括通過(guò)使用兼性異養(yǎng)菌從廢流中除去硝酸鹽和亞硝 酸鹽。這些兼性異養(yǎng)菌在碳源(例如，甲醇)且不存在溶解氧(DO)的 條件下能夠從硝酸鹽和亞硝酸鹽部分剝離氧原子，剩余的氮?dú)?N₂) 脫離廢流并進(jìn)入大氣(空氣約80％氮?dú)?，因此使廢流“脫氮”。因 此，甲醇消耗取決于流入硝酸鹽和亞硝酸鹽以及流入DO，即，需要 足夠的甲醇來(lái)首先耗盡流入DO，隨后用于剝離所有與硝酸鹽和亞硝 酸鹽結(jié)合的氧原子。