申請日2015.07.30

　　公開(公告)日2017.05.24

　　IPC分類號C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明涉及在序批反應(yīng)器中利用氮的氧化和還原化學(xué)反應(yīng)處理包含銨形式的氮的排放物的方法，該方法包括：‑進(jìn)料步驟，在該步驟過程中將待處理排放物體積引入到反應(yīng)器中，‑至少一個曝氣第一步驟，在該步驟過程中將氧或空氣注入到反應(yīng)器中以用于銨部分氧化為亞硝酸根和/或硝酸根，‑缺氧第二步驟，在該步驟過程中通過中斷氧或空氣的注入，產(chǎn)生氣態(tài)氮，‑沉降步驟，在該步驟過程中，污泥沉積在反應(yīng)器的底部并且反應(yīng)器的內(nèi)容物在接近其表面處澄清，‑排出步驟，在該步驟過程中排放反應(yīng)器的內(nèi)容物中的經(jīng)澄清部分，所述排出和進(jìn)料的步驟同時進(jìn)行，其中在進(jìn)料步驟中，在接近反應(yīng)器的底部引入待處理排放物體積，并且在排出步驟中，在接近反應(yīng)器的內(nèi)容物的表面的預(yù)定排放水平處排放反應(yīng)器的內(nèi)容物的經(jīng)澄清部分。

　　權(quán)利要求書

　　1.在序批反應(yīng)器(1)中利用氧化和還原化學(xué)反應(yīng)處理包含銨形式的氮的排放物的方法，該方法包括：

　　-進(jìn)料步驟(2)，在該步驟過程中將待處理排放物體積引入到反應(yīng)器(1)中，

　　-至少一個曝氣第一步驟(10)，在該步驟過程中將氧或空氣注入到反應(yīng)器(1)中以用于銨部分氧化為亞硝酸根和/或硝酸根，

　　-缺氧第二步驟(20)，在該步驟過程中通過中斷氧或空氣的注入，產(chǎn)生氣態(tài)氮，

　　-沉降步驟(30)，在該步驟過程中，污泥沉積在反應(yīng)器(1)的底部并且反應(yīng)器的內(nèi)容物在接近其表面處澄清，

　　-排出步驟(40)，在該步驟過程中排放反應(yīng)器的內(nèi)容物中的經(jīng)澄清部分，

　　所述排出(40)和進(jìn)料(2)的步驟同時進(jìn)行，

　　其特征在于，在進(jìn)料步驟(2)中，在接近反應(yīng)器(1)的底部引入待處理排放物體積，

　　在排出步驟(40)中，在接近反應(yīng)器的內(nèi)容物的表面的預(yù)定排放水平(42)處排放反應(yīng)器的內(nèi)容物的經(jīng)澄清部分，

　　在排出(40)和進(jìn)料(2)的步驟中保持反應(yīng)器的內(nèi)容物的水平基本上恒定。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將待處理排放物體積引入到污泥床中，優(yōu)選密切且均勻地，以利于污泥與排放物的均勻化。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，經(jīng)由引導(dǎo)向反應(yīng)器(1)底部的注入來引入待處理排放物體積，以產(chǎn)生在反應(yīng)器(1)底部發(fā)現(xiàn)的污泥床中的湍流。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的方法，其特征在于，經(jīng)由至少一個以朝向反應(yīng)器底部的孔洞進(jìn)行開孔的進(jìn)料管(4)來引入待處理排放物體積。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述孔洞配備有導(dǎo)流板，每個孔洞能夠在反應(yīng)器(1)底部的基本上10m2上引起湍流。

　　6.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項的方法，其特征在于，當(dāng)污泥床擴(kuò)展到反應(yīng)器(1)中的參考水平(32)之上時停止進(jìn)料(2)和排出(40)的步驟，該參考水平(32)被選擇在排放水平(42)之下的預(yù)定距離處，在該排放水平(42)處內(nèi)容物在排出步驟(40)中被取出。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，反應(yīng)器(1)中污泥床的水平通過置于參考水平(32)處的懸浮物質(zhì)傳感器來檢測。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，懸浮物質(zhì)傳感器檢測污泥濃度，該污泥濃度優(yōu)選1-10g/L。

　　9.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項的方法，其特征在于，反應(yīng)器底部的傳感器檢測污泥床的厚度，并且當(dāng)該厚度超過預(yù)定閾值時排放污泥。

　　10.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項的方法，其特征在于，將排出步驟(40)中排放的內(nèi)容物送回進(jìn)料步驟(2)中，如果排放的內(nèi)容物具有基本上大于預(yù)定值的污泥濃度的話。

　　11.用于處理包含銨形式的氮的排放物的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括序批反應(yīng)器(1)、接近反應(yīng)器(1)底部的排放物體積的進(jìn)料裝置(3)、接近反應(yīng)器內(nèi)容物的表面的反應(yīng)器內(nèi)容物的經(jīng)澄清部分的回收系統(tǒng)(41)、污泥提取系統(tǒng)(51)以及曝氣裝置(11)，

　　該反應(yīng)器(1)被布置和配備以用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1-10中一項或多項的方法。

　　說明書

　　用于降低廢水中的氮含量的序批設(shè)備和方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及用于在序批反應(yīng)器中利用氮的氧化和還原化學(xué)反應(yīng)處理包含銨形式的氮的排放物(effluents)的方法。

　　背景技術(shù)

　　“序批”反應(yīng)器是指旨在相繼處理有限量的液體的反應(yīng)器，這尤其與連續(xù)處理液體的設(shè)備相對。

　　這種方法是已知的，該方法包括：

　　-進(jìn)料步驟，在該步驟過程中將待處理排放物體積引入到反應(yīng)器中，

　　-至少一個曝氣第一步驟，在該步驟過程中將氧或空氣注入到反應(yīng)器中以用于銨的氧化，

　　-缺氧第二步驟，在該步驟過程中通過中斷氧或空氣的注入，產(chǎn)生氣態(tài)氮，

　　-沉降步驟，在該步驟過程中，污泥沉積在反應(yīng)器的底部并且反應(yīng)器的內(nèi)容物在接近其表面處澄清，

　　-排出步驟，在該步驟過程中排放反應(yīng)器的內(nèi)容物中的經(jīng)澄清部分，

　　所述排出和進(jìn)料步驟同時進(jìn)行。

　　但是，進(jìn)行下述這樣的處理是復(fù)雜的：該處理同時要足夠快速以足以吸收進(jìn)入反應(yīng)器的排放物或廢水的流量并且足夠有效以足以處理排放物并且更特別地是銨形式的氮。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目標(biāo)在于通過新處理方法完全地或者部分地克服以上的問題。

　　本發(fā)明的目標(biāo)首先在于降低用于處理包含銨形式的氮的排放物的方法的持續(xù)時間并且改善其效率。

　　本發(fā)明的目標(biāo)還在于改善序批反應(yīng)器中處理氮的化學(xué)反應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制。這兩種反應(yīng)中的每一種反應(yīng)都要求特定的條件以確保在具有高漂移(dèrive)風(fēng)險的工業(yè)范圍內(nèi)的足夠完全的處理。

　　本發(fā)明的另一個目標(biāo)在于降低能量消耗，尤其是與氧供應(yīng)有關(guān)的能量消耗。

　　本發(fā)明的再一個目標(biāo)在于降低處理中產(chǎn)生的污泥的量。

　　另外，本發(fā)明的目標(biāo)還在于減少甚至消除用于脫硝(dénitrification)的外部碳的使用。

　　根據(jù)本發(fā)明，之前限定類型的用于處理包含銨形式的氮的排放物的方法的特征在于，在進(jìn)料步驟中，在接近反應(yīng)器的底部引入待處理排放物體積，并且在排出步驟中，在接近反應(yīng)器的內(nèi)容物的表面的預(yù)定排放水平處排放反應(yīng)器的內(nèi)容物的經(jīng)澄清部分。

　　優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法使得在排出和進(jìn)料步驟中保持反應(yīng)器的內(nèi)容物的水平基本上恒定。

　　優(yōu)選地，在該方法中，可將待處理排放物體積引入到污泥床中，優(yōu)選密切且均勻地，以利于污泥與排放物的均勻化�？山�(jīng)由引導(dǎo)向反應(yīng)器底部的注入來引入待處理排放物體積，以產(chǎn)生在反應(yīng)器底部發(fā)現(xiàn)的污泥床中的湍流。例如，可經(jīng)由至少一個以朝向反應(yīng)器底部的孔洞進(jìn)行開孔的管子來引入待處理排放物體積。所述孔洞可配備有導(dǎo)流板(déflecteurs)，每個孔洞能夠在反應(yīng)器底部的基本上10m2上引起湍流。

　　根據(jù)本發(fā)明的另一特性，該方法使得能夠在污泥床擴(kuò)展到反應(yīng)器中的參考水平之上時停止進(jìn)料和排出步驟，該參考水平被選擇在排放水平之下的預(yù)定距離處，在該排放水平處內(nèi)容物在排出步驟中被取出。例如，當(dāng)污泥床擴(kuò)展到最大水平之上時，向監(jiān)管報告警報信息。

　　優(yōu)選地，反應(yīng)器中污泥床的水平通過基本上置于該參考水平處的懸浮物質(zhì)傳感器來檢測。懸浮物質(zhì)傳感器檢測污泥濃度。當(dāng)檢測的濃度超過預(yù)定值時，同時中斷排出和進(jìn)料步驟。污泥濃度優(yōu)選1-10g/L。

　　優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)器底部的傳感器檢測污泥床的厚度和/或檢測是否這個厚度超過預(yù)定閥值，并且當(dāng)該厚度超過預(yù)定閾值時排放污泥。

　　根據(jù)本發(fā)明的另一特性，可將在排出步驟中排放的內(nèi)容物送回進(jìn)料中，如果排放的內(nèi)容物具有基本上大于預(yù)定排放值的懸浮物質(zhì)濃度的話。

　　根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供用于處理銨形式的氮的排放物的設(shè)備，包括序批反應(yīng)器、接近反應(yīng)器底部的排放物體積的進(jìn)料裝置、接近反應(yīng)器內(nèi)容物的表面的反應(yīng)器內(nèi)容物的經(jīng)澄清部分的回收系統(tǒng)、污泥提取系統(tǒng)以及曝氣和混合裝置，該反應(yīng)器根據(jù)本發(fā)明布置和配備以用于實(shí)施所述方法。