[發明專利]使用連續生物氧化儀處理廢水的方法及裝置

無效

• 申請號: 94118927.9
• 申請日: 1994-11-23
• 公開（公告）號: CN1108220A
• 公開（公告）日: 1995-09-13
• 發明（設計）人: 張奉權;金昌元
• 申請（專利權）人: 三星石油化學株式會社
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張祖昌

本發明涉及使用連續生物氧化儀的廢水處理方法及實施該方法的裝置，具體來說，涉及在用連續生物氧化儀測出的溶解氧而推導出的加載速率和生物氧化速率間關系的基礎上，自動控制流入的廢水流動速率，使廢水以穩定、有效和經濟的方式長時間地得到處理的方法和裝置。

近來，生物處理技術得到廣泛應用，以防止因有機物積累而引起的水質污染。公知的生物處理廢水的方法一般包括：

（1）活性泥漿法和（2）生物固定膜法。

在這些方法中，利用微生物液體懸浮的活性泥漿法最為流行，用于凈化廢水如下水，各種工業廢水等。

典型的活性泥漿法的裝置示于圖1。含有有機物質的廢水由泵（31）通過輸入管線（32）送入充氣箱3a，3b，3c，有機物質由在充氣箱3a，3b，3c中生長的微生物降解。空氣通過鼓風機4送入充氣箱3a，3b，3c并溶解在廢水中。經過處理的廢水通過流出管線6流入最后的澄清池，與活性泥漿分離，并通過溢流管7排出。沉淀的活性泥漿通過泵18送回充氣箱3a，一部分淤泥通過管19廢棄以便在充氣箱中保持不變的MLVSS（混合液中揮發性懸浮固體）值。

用于處理含有高濃度有機物質的廢水的普通活性泥漿法是長期充氣式的，難于長期保持不變的工作狀況或較高的工作效率。

具體來說，在處理石化工業產生的通常含有大量有機物質和重金屬的廢水的處理系統中，過度加載會對充氣箱中的微生物產生毒性作用，使處理效率降低，或使處理過程停止。在這種情況下，應降低加載速率，這又會導致廢水處理不充分，從而形成水污染。另外，由于盡管廢水中的有機物濃度變化而輸入流動速度保持不變，有機物質濃度的變化會導致加載速率的浮動，這又會使微生物受到“震擾（shock）”。有機物濃度對微生物的這種作用只能在其出現后才能檢測出來。另外，要測量指示充氣箱中環境狀況的有機物濃度參數如COD（化學氧氣需要）。BOD₅（5天內的生物氧化需要）和TOD（總氧氣需要）等，最少需要30分鐘，最多需要5天。因此，當有機物濃度檢測后若干天才能清除有機物濃度變化的作用。

因此，一直需要研制一種方法和裝置，其能夠在輸入加載速率（有機物濃度×輸入流動速率）和實際生物氧化速率之間的關系的基礎上控制輸入流動速率，從而能夠有效地操縱廢水處理設備并產生環境可以接受的流出物。

為解決現有技術中的問題，人們作過若干嘗試，例如，JP55-97290A公開了一種自動輸入流動速率控制系統，其中，進入活性泥漿充氣箱的廢水輸入流動速率當在充氣箱中測得的DO（溶解氧）低于一定值時減小，而當DO高時該一定值時增加。JP2-68196A公開了一種廢水處理裝置的加載控制系統，這種廢水處理裝置具有多個向其中送入廢水的不充氣箱和多個連接于不充氣箱的充氣箱，為每個充氣箱給出一個設定的DO值，進入不充氣箱的輸入流動速率是根據箱的容量求出的。輸入流按照設定的DO控制。通過累積由流量計測出的輸入流動速率和在厭氧微生物反應器的流出管線中的丙酸濃度是可能做到這一點的。

但是，JP55-97290A具有某些缺點，由于該系統是根據充氣箱中的DO來控制輸入流動速率的，因而在DO的測量和流動速率的控制之間存在長的時滯，這樣就不能及時對過度加載或“震擾（shock）”作出反應。

因此，本發明的目的是提供一種生物處理廢水特別是含高濃度有機物質或重金屬的廢水的方法，其特征在于包括以下步驟：

（a）將廢水送入反應器，在反應器中廢水被生物降解;

（b）將廢水通過電磁閥送入生物氧化室，輸送的流動速率與送入反應器的廢水的流動速率相同，從反應器將一部分微生物送至生物氧化室;

（c）使用在生物氧化室中的探針檢測流入物的DO（溶解氧）即輸入入DO以及從生物氧化室的流出物的DO（溶解氧）即輸出DO;

（d）通過下式（1）至（3），使用步驟（c）中測出的輸入和輸出DO，求出生物氧化速率和加載速率之間的關系：

(dCo（t）)/(dt) ＝ (Q)/(V) ×〔Ci（t-Co（t）〕-Ra（t） （1）

式中：

Co（t）：在時刻t從生物氧化室的輸出DO

Ci（t）：在時刻t進入生物氧化室的輸入DO

Ra（t）：在時刻t在生物氧化室中的實際生物氧化速率

Q：在時刻t從生物氧化室的輸出流動速率

V：在時刻t生物氧化室的容積

L＝f（r_a）＝Qa×Si （2）

式中：