[發明專利]無曝氣水處理系統

有效

• 申請號: 200910137008.1
• 申請日: 2007-05-21
• 公開（公告）號: CN101531445A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 堤正彥;足利伸行;永森泰彥;小原卓巳;毛受卓;山本勝也
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30;C02F3/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王 瓊

本申請是申請日為2007年5月21日、申請號為200710104190.1、發明 名稱為“無曝氣水處理系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及無曝氣(aeration-less)水處理系統，該系統利用污水的 自然向下流動吸入空氣來執行好氧處理。

背景技術

傳統上，已經提出了用于凈化污水的水處理系統。

如圖1所示，這種水處理系統包括厭氧處理罐101和好氧處理罐102。在 厭氧處理罐101中，厭氧下腔部分103、厭氧濾床部分104和厭氧上溢出部分 105按照指定的次序從下側布置到上側。在泵107的驅動下，污水106流經水 管108并且供給厭氧下腔部分103。然后，污水106作為向上的水流流入厭氧 濾床部分104中。

在厭氧濾床部分104內布置數目較多的塑料載體。厭氧微生物粘附在每 個塑料載體的表面上。污水中已經進入厭氧濾床部分104的有機物與厭氧微 生物接觸。因此，預定數量的有機物通過厭氧微生物的分解作用被分解并 且除去。

當其中已經通過厭氧微生物的分解功能將預定量有機物分解和除去的 水填充到厭氧上溢出部分105中時，該水作為厭氧處理罐排出水109輸出并 且通過水管110供給好氧處理罐102的上部。參考數字109a表示厭氧處理罐 的排出水109的水面。

在好氧處理罐102中，好氧濾床部分111和好氧下腔部分112從上側向下 側按照指定順序布置。擴散管113布置在好氧下腔部分112中。通過鼓風機 114的驅動，空氣通過空氣管115吸入并且氣泡從擴散管113供入好氧下腔部 分112中。因此，執行通風處理。

已經從厭氧處理罐101供入好氧處理罐102中的水作為向下的水流輸送 到好氧濾床部分111中。就如同厭氧濾床部分104中一樣，在好氧濾床部分 111中布置了數目較大的塑料載體。好氧微生物粘附在每個塑料載體的表面 上。此時，殘留在厭氧處理罐排出水109中的有機物作為向下的水流在好氧 濾床部分111中流動，并且與好氧微生物和經過擴散管113供給的空氣發生 接觸。因此，殘留的有機物通過活性好氧微生物的分解作用被分解并且除 去。參考數字116表示用于排出已處理過的水的水管，該水已經從好氧濾床 部分111排出到例如后續的消毒處理中(參見編號為11-285696的日本專利 申請KOKAI公布)。

然而，針對上述水處理系統指出了下列問題。

(1)鼓風機114的運行成本較高。

擴散管113布置在好氧下腔部分112中，并且通過驅動鼓風機114氣泡從 擴散管113供入好氧下腔部分112中。因為用于鼓風機114的驅動能量較大并 且鼓風機114需要在任何時刻都驅動，所以鼓風機114的運行成本較高。換 句話說，很難在較低的運行成本下不驅動鼓風機114而執行水處理。通常， 鼓風機114的驅動能量消耗與污水處理的總運行成本的比大約為50％至70％。 存在減少鼓風機114的運行成本的必要。

(2)好氧處理的處理性能變得不穩定。

在水處理系統中，如果鼓風機114省卻了或者如果鼓風機114的空氣量 減小，那么好氧下腔部分112中的氧就變得不足。因此，將會抑制需要氧來 維持它們的成活的好氧微生物的增殖，并且好氧處理罐102的處理性能會有 相當大的惡化。

(3)僅僅通過好氧處理很難執行減少營養鹽例如氮和磷的處理。

當要進行氮、磷等等的處理時，需要采用基于通過厭氧處理的硝化反 應和通過好氧處理的脫硝反應使用微生物反應的方法，或者使用光合作用 反應的方法。在這種情形下，需要執行從好氧處理到厭氧處理的循環過程。 然而，在上述的水處理過程中，如果采用從好氧處理到厭氧處理的循環過 程，那么好氧微生物將會混合在厭氧處理罐101中而導致厭氧處理的退化。 因此，不能采用從好氧處理到厭氧處理的循環過程，并且因此很難執行減 少氮、磷的過程。

在采用使用光合作用反應的方法的情況下，處理罐的上部可以打開。 然而，僅僅開口部分使用光照射，在不包括開口部分的其它部分就沒有發 生光合作用反應。因此，很難處理營養鹽例如氮和磷。

發明內容