专利名称：高新生物清洗废水的技术和装置技术
技术领域：
本发明涉及一种方法和一种装置，用于生物清洗废水。
背景技术：
由DE 40 19 577A1已知，使废水与处理池内的微生物接触。废水中存在的有害物质在微生物的作用下被消除。为了尽可能地产生足够大的表面，微生物移植在废水中漂浮的松散的生物膜基体上。这种生物膜基体例如可以由塑料材料制成，并具有0. 5cm到5. Ocm 之间的直径。其比重通常在大约0.9g/m3的范围内，因此，其在废水中会浮起。由生物膜基体和废水形成的悬浮液通常被搅拌器搅拌。为了尽可能地获得最佳的清洗性能，可以连续地布置几个这样的处理池。使废水与各处理池内的各自其他微生物相接触。为了防止生物膜基体被冲洗出处理池，提供了包括滤网的排水口或溢水口。根据现有技术，出现大量的生物膜基体聚积在该滤网前的问题，所以防止了废水从出水口流出。为了克服这一问题，除了该出水口处提供搅拌器外，还提供了旋浆式搅拌器。这就产生了使该生物膜基体移离该滤网的流动。提供这种旋浆式搅拌器是复杂的，特别是在处理池具有几个出水口的情况下。其操作需要高能量消耗和维护，因此非常昂贵。
发明内容
本发明的目的就是消除现有技术的缺点。特别地，将提供一种方法和一种装置，其允许生物清洗废水，同时降低复杂性和减少费用。根据本发明的另外一个目的，通过该方法和装置，另外地节省了能量。这一目的通过权利要求1和5的特征实现。本发明的有利实施方式通过权利要求 2-4和6-14的特征将是显而易见的。根据本发明，提出了一种用于生物清洗废水的方法，包括以下步骤提供处理池，该处理池包括底部和从该底部延伸的具有壁高的至少一个壁、进水口以及至少一个出水口，该出水口提供在0到0. 5倍的所述壁高的区域内；通过所述进水口将所述废水提供到所述处理池中；使废水与在处理池中的容纳的移植在松散的生物膜基体上的微生物相接触；通过包括双曲面搅拌器主体的立式搅拌器产生流动，以使由所述生物膜基体和废水形成的悬浮液在立式搅拌器的轴的区域中移向处理池的底部，以及在处理池的壁的区域内移向悬浮液的表面；以及从所述处理池通过所述出水口排放废水，所述废水已经至少部分在所述微生物的作用下被清洗，其中，利用在出水口的区域内提供的滤网，所述生物膜基体保留在处理池中。因为，根据本发明，双曲面搅拌器主体产生流动，该流动在处理池的壁的区域内朝向悬浮液的表面，所以浮起的基体移动离开在处理池底侧下半部分提供的出水口。因此可以轻易地和有成本效益地避免出在水口的区域内出现生物膜基体的不必要沉淀，同时，可以搅拌废水。尤其是，可以无需提供用于保持出水口清洁的旋浆式搅拌器。在本发明的意思范围内，所述出水口定位在0倍壁高的区域内，因此不延伸进壁中。在这种情况下，出水口定位在处理池的底部。在所述出水口定位在0到0.5倍壁高的区域内时，在这样的范围内，出水口可以在底部和在壁内延伸。该出水口还可以只提供在壁内，并延伸到底部。处理池可以是圆柱形处理池。在这种情况下，处理池围绕有单个周边壁。然而，处理池还可以具有矩形形状。在这种情况下，处理池由几个壁界定。如果几个壁界定处理池且这几个壁具有不同的高度，那么术语“壁高”就应理解为指的是这几个壁的平均高度。根据本发明，利用在出水口的区域内提供的滤网将生物膜基体保留在该处理池中。该滤网可以具有比出水口更大的入流表面积。这意味着该滤网还可以超过出水口的边缘区域横跨出水口。该滤网还可以布置在远离出水口的一段距离处。在这种情况下，该滤网将在周边缘上延伸，到达提供有出水口的底部或壁。在本发明的意思的范围内，“立式搅拌器”将被理解为指的是搅拌器，在该搅拌器内，双曲面搅拌器主体布置在大体垂直取向的轴上。该轴可以通过电动机驱动。该电动机可以是潜水式电动机。然而，该电动机还可以布置在塔形框架上的废水表面上方，该塔形框架支撑在该处理池的底部上。根据本发明，所述双曲面搅拌器的动作使悬浮液流动，该流动大约在立式搅拌器的轴的区域内朝向处理池的底部，并且在该池的壁的区域内朝向悬浮液的表面。此外，该流动可以在双曲面搅拌器的旋转方向上绕着其轴旋转。尤其在处理池的底侧边缘区域内，由立式搅拌器所产生的流动向上朝向。因此防止生物膜基体沉淀在那里提供的出水口的区域内。生物膜基体在悬浮液的表面的方向上移动，原因在于该流动还可以通过使用生物膜基体得到支持，该生物膜基体具有的比重低于废水的比重。在这种情况下，生物膜基体受到浮力，该浮力另外作用于壁的区域内的向上朝向的流动。以这种方式，可以特别有效地防止生物膜基体沉淀在该处理池的下半部分、优选地下三分之一部分处提供的出水口的区域内。根据本发明的另外一个实施方式，该废水通过提供在处理池的底部，优选地位于壁的附近的至少一个出水口排放。该废水还可以通过提供在该底部的附近，优选地位于壁的附近的至少一个出水口排放。还发现，当处理池具有矩形外形时，将出水口提供在该底部的角的区域内特别有利。然后，该出水口可以提供在该底部的角的区中的底部和/或壁内。根据本发明，还提出了一种用于生物清洗废水的装置，包括处理池，其具有底部和从该底部延伸的具有壁高的至少一个壁、进水口以及至少一个出水口，该出水口提供在0 倍到0. 5倍的所述壁高的区域内且配备有用于保留生物膜基体的滤网；容纳在处理池中的松散的生物膜基体；以及立式搅拌器，其包括用于在由生物膜基体和废水形成的悬浮液内产生流动的双曲面搅拌器主体，该流动在立式搅拌器的轴的区域内朝向处理池的底部，并且在处理池的壁的区域内朝向悬浮液的表面。通过这种方式，可以容易地和有成本效益地避免生物膜基体过度聚积在滤网的区域内，同时，可以搅拌该悬浮液。根据本发明，该装置包括在处理池中容纳的松散的生物膜基体。这些基体可以由塑料体压制而成。这些生物膜基体的比重有利地低于废水的比重。具有比重小于lg/cm3的生物膜基体在废水中受到浮力。这一浮力消除了滤网的堵塞，该滤网覆盖提供在处理池的下半部分中的出水口，或者相对于生物膜基体的通道关闭该出水口。立式搅拌器包括双曲面搅拌器主体。通过这种方式，可以以特别有效的方式施加流动。已发现，出水口提供在0到0. 3倍，优选地0到0. 2倍壁高的区域内是特别有利的。 这意味着至少一个出水口有利地提供在底部中和/或壁上的底部附近。进水口可以提供在0. 5倍到1. 0倍壁高的区域中。这意味着进水口可以有利地布置在处理池的上半部分。该进水口显著地提供在距离出水口的最大或基本最大的距离处。 在这种方式下，可以获得废水的特别长的停留时间，该废水通过处理池内的进水口提供。根据又一的有利实施方式，可以连续地布置几个处理池。在这种情况下，上游提供的第一处理池的进水口有利地提供在0.5到1.0倍的壁高的区域内。相反，位于第一处理池下游的又一处理池的至少一个又一进水口设计为类似于出水口。这意味着又一进水口提供在又一处理池的0到0. 5倍的壁高的区域内。该又一进水口还可以特别地提供在又一处理池的底部内。在这种情况下，一水平板可以提供在该又一进水口的上方，该水平板使通过该又一进水口引导的流动转向，并基本上沿着该又一进水池的底部引导该流动。然而，该又一进水口还可以提供在壁的下部分，更特别地提供在底部附近，就像第一处理池的出水口那样。所述出水口可以提供在底部，更优选地，提供在壁的附近和/或该底部附近的壁内。还可以提供几个这种出水口。已经发现，当处理池具有矩形形状时，在底部的角的区域内提供出水口特别有利。滤网可以提供在出水口的区域内，从而保留生物膜基体。该滤网可以延伸超过出水口的边缘。所述生物膜基体可以是被压制的塑料体。这种生物膜基体的比重有利地比废水的比重低。比重低于lg/cm3的生物膜基体受到废水的浮力。这种浮力消除了滤网的堵塞，该滤网覆盖提供在处理池的下半部分内的出水口，或者相对于生物膜基体的通道关闭该出水根据再一有利实施例，10%到65%、优选地是20%到50%的处理池的体积填满生物膜基体。因此可以获得特别有效的清洗性能。根据本发明的再一有利实施例，立式搅拌器支撑在处理池的底部上。该立式搅拌器有利地布置在处理池的中心。该立式搅拌器允许持续地搅拌由生物膜基体和废水形成的悬浮液。根据再一有利实施例，曝气单元容纳在处理池中。这允许进一步地改善该装置的清洗性能。
将在以下附图中更详细地描述本发明的示例性的实施例。附图中图1是第一装置的横截面示意图；图2是根据图1的俯视图3是第二装置的横截面示意图；图4是根据图3的俯视图；以及图5是根据第三装置的俯视图。附图标记说明1 底部2 壁3 进水口4进水道5立式搅拌器6 轴7双曲面搅拌器主体8曝气单元9 出水口10出水道11 滤网12生物膜基体13 气泡A 废水B处理池0 表面S悬浮液W 壁高
具体实施例方式在图1和图2所示的第一装置内，通过附图标记B整体指示的处理池具有矩形形状。从底部1延伸具有壁高W的四个壁2。处理池B例如由混凝土制成。附图标记3指示进水道4的进水口。该进水口3定位在壁2的上边缘上。通过附图标记5整体指示的立式搅拌器包括轴6，在该轴的末端处布置双曲面搅拌器主体7。曝气单元8支撑在底部1上， 该单元具有环形的设计并布置在双曲面搅拌器主体7的附近。该曝气单元8还可以提供在双曲面搅拌器主体7的下部。出水道10的出水口 9布置在其中一个壁2上。出水口 9提供有滤网11。该滤网11的网孔小于由附图标记12所指示的生物膜基体的直径。出水口 9 定位在处理池B的底侧的下半部分中，其特别地定位在壁高W的0. 1倍到0. 2倍的区域内。附图标记0指示由生物膜基体12和废水A形成的悬浮液S的表面。如特别地由图2所示的，可以将进水口 3以及出水口 9布置成使其在处理池B内的距离大约是最大的。该装置的功能如以下所示废水A通过进水道4供应给处理池B。在处理池B中，废水A与移植在生物膜基体 12上的微生物(这里未示出)相接触。立式搅拌器5的动作使悬浮液S流动，如图1中的箭头所指示。流动在轴6的区域内指向底部1。相反，该流动在壁2的区域内指向表面0。做为该流动的结果，生物膜基体12在表面0的方向上远离出水口 9运输。可以通过由比重低于该废水的比重的材料制造生物膜基体12来支持生物膜基体12朝向表面0的移动，该材料的比重例如低于l.Og/cm3。结果，生物膜基体12受到浮力，该浮力另外地使该生物膜基体12在表面O的方向上移动。悬浮液S可以另外地通过曝气单元8充气。从曝气单元8中升起的在表面O方向上的气泡13向生物膜基体12提供另外的浮力。这种浮力可以通过在生物膜基体12上吸收气泡和/或通过由气泡的上升所产生的上升流获得支持。有利地，曝气单元8中的一个布置在滤网11的附近(这里未示出)。以这种方式，生物膜基体12不会堵塞滤网11。如图3和图4所示出的第二装置中，处理池B仅仅容纳曝气单元8。这里，出水口 9定位在底部1中，更具体地，定位在底部1的角的区域内。进水口 3成对角线相对地布置在壁2的上边缘。附图标记13指的是从曝气单元8释放到悬浮液S中的气泡。气泡13支持生物膜基体12指向表面O的移动。结果，横跨出水口 9的滤网11基本保持无生物膜基体9。图5显示了第三装置的俯视图。出水道10的各个出水口 9提供在底部内的两个毗邻角内，各开口由滤网11覆盖。这里，进水口 3与出水口 9相对地布置在壁2的中心处。当然，一个或多个出水口 9还可以不同地布置。例如，它们可以沿着底部1内和/ 或壁2内的底侧边缘延伸。滤网11还可以设计为至少一个长槽，该槽的槽宽小于生物膜基体12的直径。这种槽可以提供在壁2内或底部1内。排水路线还可以支撑在底部1上，并因此形成滤网11。这样的排水路线包括滤网方式的孔，该孔的直径小于生物膜基体12的直径。排水路线可以连接到出水道10上。排水路线可以例如以圆形形状沿着底侧边缘延伸。图1到图5中所示的处理池B的下游可以提供有至少一个又一处理池(这里未示出)。为此，有利地，处理池的出水道10直接导进下游的又一处理池内的又一进水口(这里未示出)。在这种情况下，类似于出水口 9，该又一处理池内的又一进水口布置在又一处理池的又一底部内和/或在又一处理池的又一壁的下部内。
权利要求
1.一种用于生物清洗废水(A)的方法，包括以下步骤提供处理池(B)，该处理池(B)包括底部(1)和从该底部(1)延伸的具有壁高(W)的至少一个壁O)、进水口(3)以及至少一个出水口(9)，所述出水口(9)提供在0倍到0.5倍的所述壁高的区域内；通过所述进水口( 将所述废水(A)提供到所述处理池(B)中； 使所述废水(A)与在所述处理池(B)中容纳的移植在松散的生物膜基体(1 上的微生物接触；通过包括双曲面搅拌器主体的立式搅拌器产生流动，以使由所述生物膜基体(12)和所述废水(A)形成的悬浮液( 在所述立式搅拌器( 的轴(6)的区域中移向所述处理池 (B)的底部(1)，以及在所述处理池(B)的所述壁( 的区域内移向所述悬浮液( 的表面(0)；以及从所述处理池(B)通过所述出水口(9)排放所述废水(A)，所述废水已经至少部分在所述微生物的作用下被清洗，其中，利用在所述出水口(9)的区域内提供的滤网(11)，所述生物膜基体(1 保留在所述处理池(B)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述废水(A)通过在所述处理池(B)的所述底部(1)中提供的至少一个出水口(9)排放，所述出水口优选地布置在壁(2)的附近。
3.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述废水(A)通过在所述处理池(B)的壁(2)中提供的至少一个出水口(9)排放，所述出水口优选地布置在所述底部⑴的附近。
4.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，当所述处理池(B)具有矩形形状时，所述废水(A)通过在所述底部(1)的角的区域内提供的至少一个出水口(9)排放。
5.一种用于生物清洗废水的装置，包括处理池(B)，所述处理池(B)包括底部(1)和从该底部(1)延伸的具有壁高(W)的至少一个壁O)、进水口(3)以及至少一个出水口(9)，该出水口(9)提供在0倍到0.5倍的所述壁高的区域内并且配备有用于保留生物膜基体(1 的滤网； 松散的生物膜基体(12)，其容纳在所述处理池(B)内；以及立式搅拌器(5)，所述立式搅拌器( 包括用于在由所述生物膜基体(1 和所述废水 (A)形成的悬浮液( 中产生流动的双曲面搅拌器主体，所述流动在所述立式搅拌器(5)的轴(6)的区域中朝向所述处理池(B)的所述底部(1)，并且在所述处理池(B)的所述壁O) 的区域中朝向所述悬浮液(S)的表面(0)。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述出水口(9)提供在0到0.3倍，优选地0到 0.2倍所述壁高(W)的区域内。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述进水口( 提供在0.5到1.0倍所述壁高(W)的区域内。
8.根据权利要求5到7中的任何一项所述的装置，其中，所述出水口(9)提供在所述底部(1)内，并优选地布置在所述壁O)的附近。
9.根据权利要求5到8中的任何一项所述的装置，其中，所述出水口(9)提供在所述壁 (2)内，并优选地布置在所述底部(1)的附近。
10.根据权利要求5到9中的任何一项的所述装置，其中，当所述处理池(B)具有矩形形状时，所述出水口(9)提供在所述(1)的角的区域中。
11.根据权利要求5到10中的任何一项所述的装置，其中，所述生物膜基体(1 由塑料成分压制而成。
12.根据权利要求5到11中的任何一项所述的装置，其中，所述处理池(B)的体积的 10 %到65 %，优选地20 %到50 %，填满生物膜基体(12)。
13.根据权利要求5到12中的任何一项所述的装置，其中，所述立式搅拌器( 支撑在所述处理池(B)的所述底部(1)上。
14.根据权利要求5到13中的任何一项所述的装置，其中，曝气单元(8)容纳在所述处理池⑶中。
全文摘要
本发明涉及一种用于生物清洗废水(A)的方法，包括以下步骤提供处理池(B)，该处理池(B)包括底部(1)和从该底部(1)延伸的具有壁高(W)的至少一个壁(2)、进水口(3)以及至少一个出水口(9)，所述出水口(9)提供在0倍到最大0.5倍的所述壁高(W)的范围内，通过所述进水口(3)将所述废水(A)提供到所述处理池(B)中；使所述废水(A)与在所述处理池(B)中容纳的移植在松散的生长体(12)上的微生物接触；以及从所述处理池(B)通过所述出水口(9)排放所述废水(A)，所述废水已经至少部分在所述微生物的作用下被清洗，其中，所述生长体(12)保留在所述处理池(B)中。
文档编号C02F3/12GK102574717SQ201080042138
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月23日 优先权日2009年9月25日
发明者马库斯·赫夫肯 申请人:英文特环境及工艺股份公司
