[发明专利]用于提供废水处理厂的污泥脱水过程的至少一个输入参数的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于提供废水处理厂的污泥脱水过程的至少一个输入参数的方法。该方法包括：获得表示所述废水处理厂的过程和/或工厂配置数据的数据；将获得的数据的至少一部分供应给至少一个模型，该模型至少通过将从多个废水处理厂收集的历史的过程和工厂配置数据与废水处理厂中应用的化学品的性能相结合而形成；并且通过至少一个模型预测污泥脱水过程的至少一个输入参数和/或至少一个输出参数，以用于调整所述废水处理厂的污泥脱水过程。本发明还涉及一种用于至少部分地执行该方法的计算单元。

技术领域

本发明总体上涉及废水处理的技术领域。具体地，本发明涉及废水处理厂的污泥脱水(sludge dewatering)。

背景技术

现今，世界范围内产生大量废水。随着工业化增长和市政区域扩大，宝贵的水资源变得更加宝贵。由于废水产生越多，需要处置的污泥得到越多。为了认真对待地球的情况，提供有效且环境友好的方式使用地球资源对未来至关重要。

当处理废水时，取决于哪种工艺用于特定的废水处理厂(WWTP)，所以作为副产品得到不同类型的污泥。在废水净化工艺期间得到的污泥可以认为是将在进一步过程中使用的废弃物或产品。与得到的污泥的分类无关，通常期望确保污泥体积尽可能地减小以便例如浓缩得到的产品，降低运输成本和/或降低废物处理成本。市政废水或污水处理通常涉及三个阶段，称为一级处理、二级处理和三级处理。

一级处理被设计成从原污水中去除粗的、悬浮的且浮动的固体。这包括通过重力筛选捕获固体物体和沉积物以去除悬浮固体。尽管化学品通常用于加快沉积过程，但是这个程度有时被称为“机械处理”。一级污泥可以制成堆肥，添上填土，使其脱水或干燥以减少含水量，和/或使其溶解以用于沼气生产。

在一级处理之后，废水被定向到二级处理，包括生物处理且去除溶解的有机物、磷和一级处理泄漏的氮气。这通过微生物消耗有机物，并将其转换为供其自身生长和再生产的二氧化碳、水和能量来实现。二级污泥可以制成堆肥，添上填土，使其脱水、干燥和/或溶解以用于沼气生产。

三级处理有时被定义为多于一级和二级处理的任何处理，以便进一步净化水。

在不同步骤中得到的污泥可以被分解，例如，以提供生物气体，并且可以使得到的沼渣沼液脱水以使得到的最终的固体饼状物的含水量最小化。至于污泥下游处理，诸如运输、堆肥、焚化和处置，期望的是尽可能高的干固体含量。

污泥脱水就是液态和固态的分离，由于脱水的固体中的残留水分决定处置成本，通常，固态中需要尽可能少的残留水分。现今主要的污泥脱水解决方案主要是基于污泥化学调理，随后是基于物理的设备处理。

还存在将化学品添加到污泥以便提升脱水的过程。为了提升这种污泥的脱水，从环境角度看，有时不期望使用添加的化合物，诸如石灰。增加的污泥量不是石灰处理期望的效果。即使石灰提供良好的脱水性能，考虑到它的体积会膨胀和增加的方面它是不理想的。无机凝结剂和絮凝剂添加至污泥能够提升脱水，其中，污泥不会像添加石灰那样由于吸收水分而膨胀。

通常，许多团体或工业中的废水处理厂不是最先进的。废水处理厂的操作通常追溯到上世纪七十年代或八十年代。因此，废水处理厂的操作就能量和化学品消耗而言成本很高。过程控制可以经由人工调整参数(诸如充气泵和化学剂量)来完成，反过来，这些参数是基于有规律间隔完成的人工取样和追溯实验。此外，出于安全考虑，相对于流出物中的污染物限制，过度充气和化学品用药过量可能很普遍。

通常，WWTP可收集工厂的日常操作的大量处理和操作数据。然而，WWTP可能不会有效地分析它们所收集的数据。诸如消耗值的一些主要参数可能用于它们的年度报告。大部分WWTP可以彼此单独地(即，独立地)收集所有数据。可以收集数据量以解决工厂级的单个质量问题。