[发明专利]沉降装置、包含沉降装置的净化器及厌氧或需氧净化废水的方法

说明书

本发明涉及用于含有流体、气体和颗粒材料的流体的沉降装置。本发明还涉及包含这样的沉降装置的净化器。在另一个实施方案中，本发明还涉及需氧或厌氧挣化废水的方法。

此类沉降装置是现有技术已知的。EP 0820335A1中公开了一个实例，援引并入本申请中。净化器和沉降装置可以用于需氧或厌氧净化废水。所述废水包含流体，其可以含有溶解的和不溶解的有机的和/或无机材料。

厌氧废水处理是不使用空气或元素氧的废水生物处理。许多应用涉及除去废水、泥浆和污泥中的有机污染物。有机污染物被厌氧微生物转化成含有甲烷和二氧化碳的气体，称为“生物气”。

在废水工程领域，通过化学氧化有机污染物所需的氧的重量来测量有机污染物。所述氧的重量被称为“化学需氧量”(COD)。COD基本上是有机物含量或浓度的量度。评价厌氧废水处理的最好方法是将其COD余值(balance)与需氧废水处理的COD余值比较。

在厌氧处理中，甲烷可以是反应产物。甲烷是重要的燃料。很小的COD被转化成污泥(小于10％)。在需氧废水处理中，通常50％以上被转化。

背景技术

大部分现有设备采用上流式厌氧污泥床(UASB)或膨胀颗粒污泥床(EGSB)。

上流式厌氧污泥床(UASB)方法是高负荷方法，其通常采用含有颗粒厌氧污泥床的反应器。流入的废水均匀地分配在此床下，并且通过此生物质床向上流动。通过湍流分布和生物气生成发生生物质/底物接触。在此反应器的顶部采用三相分离器以从所述液体分离生物气和固体。UASB方法的适当运行取决于颗粒或絮凝的污泥的生长。

厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)技术是现有技术中应用的另一种技术。污泥性质关键取决于注入流/循环流的有效分配以确保通过反应器床的快速的均匀的流动和充足的生物质增长。

沉降装置可以与不同的技术(混合型反应器系统)如厌氧过滤器和/或厌氧塘组合使用。

本发明涉及所有的应用，其中流体含有气体和/或颗粒材料，并且其中三相分离器或以下沉降装置用于至少部分地从该流体中分离两相或三相。

包含本发明的沉降装置的净化方法的应用包括反应器。其实例是需氧、厌氧或缺氧的反应器。

厌氧颗粒污泥床技术是指用于厌氧处理废水的反应器概念或净化器。

本发明的(UASB/EGSB/需氧)反应器包括具有发酵室的罐。将废水分配入罐中，在一个实施方案中，所述罐为适当间隔的进口。废水向上通过(厌氧)污泥床，其中污泥中的微生物与废水底物接触。在一个实施方案中，在发酵室中发生的厌氧降解过程导致生成气体(如含有CH₄和CO₂的生物气)。释放的气泡向上运动产生湍流，这在无任何机械部件的情况下提供反应器混合。由于通过此流体向液体表面的上升气流，流体在发酵室中连续运动。

在反应器的顶部，在三相分离器(也称为气-液-固分离器)或沉降装置中，水相从污泥固体和气体中分离。所述三相分离器通常是气顶(gas cap)，并且沉降器位于其上。在此气顶的开口下方，可以使用挡板使气体转向至此气顶的开口。

沉降装置至少包括沉降室。来自处理(如发酵)室的流体可以进入沉降装置和沉降室。沉降室的优选的条件是相对低的湍流。存在于沉降室中的流体是相对静止的事实是指存在于该流体中的颗粒能够沉降，这些颗粒能够返回处理室。为了(进一步)分离流体中的气体和/或液体和/或颗粒物，构造并设置沉降装置。沉降装置排出物优选地含有净化的流体/液体。

发明内容

本发明的主要目的是提供分离装置，其中可以分离液体、气体和颗粒材料，从而在沉降装置的出口处收集的液体基本上不含有颗粒材料和/或，优选地，基本上不含有气体。

本发明的目的是改善在所述沉降装置中从流体中分离颗粒材料的状况。另一个目的是，相对于现有技术而言，提高分离效率和/或每单位体积产能。

在一个实施方案中，提供沉降装置用于含有流体、气体和颗粒材料(污泥)的流体。所述沉降装置可以包含：

-沉降室，其构造用以装满所述流体；

-排液口，其用于从所述沉降室排出液体，所述排液口设置在接近运行时的液体水平处；

-流体入口，其构造用以将所述流体供入所述沉降室，并且设置在与所述排液口基本上相同水平之处；

-颗粒材料分离装置，和

-污泥出口，其用于排出含有污泥的流体。