[发明专利]采用微生物处理废水及废气的装置和方法

说明书

本发明涉及一种废水处理方法和装置，其中用好氧和厌氧微生物对废水进行处理，同时还能对废气进行处理，以便使得对含氮的长效化学物质和氮化合物的处理能达到一个高的标准。

通常，为了在工厂内处理废水，根据废水水质采用了各种各样的处理工艺。在某些情况下，采用化学处理工艺包括中和，反应和絮凝工艺。在其它情况下，采用生物处理工艺，包括生物膜，催化氧化，活性污泥，特殊的生物处理，以及厌氧处理工艺。在另外一些情况下，采用的物理处理工艺，包括沉淀，过滤，吸附，浮选，以及膜处理工艺。此外，已知采用一些传统工艺相结合的方法来处理高浓度的有毒废水(见日本专利申请公开号H1-95000和S64-43306)。

在1993年8月，日本环境机构的水质司制定了关于氮(总氮)和磷的一个环境质量标准和排放标准。因此，在水污染控制法下，对排水中氮(下文氮指的就是总氮)和磷的规定就生效了。

早期，流出液或废水中氮和磷受更严格的县标准的规定，这些标准由任何个别的自制体执行。

可以预料得到，在水污染控制法下，将会严格执行对水流的氮和磷的控制。因此，特别是对含有大量氮的废水，如半导体厂和液晶厂的废显色液处理来说，就需要有一种废显色剂处理装置，它不仅要能够处理废术的氮，而且还要高效并经济。

更具体地说，需要这样一种废水处理装置，它能在一个生物反应器中处理废水，不仅能处理显色液中的TMAH(氢氧化四甲铵)和BOD(生物耗氧量)，而且还能将液体中的氮处理到一定程度。至于特殊的废显色剂，需要这样一个废水处理装置，它能够处理废显色剂中所含的高浓度的TMAH，BOD，氮，和表面活性剂(表面活性试剂)。

然而，以前各种传统的废水处理方法都仅仅试图处理TMAH，它们中没有一种方法涉及经济而合理地处理氮和/或表面活性剂。

图9表示了一个传统的废水处理装置，它能够处理氮和表面活性剂，图11A是一个传统废水处理装置的工艺流程图。该装置包括一个用厌氧微生物处理废水的厌氧池，两个用好氧微生物处理废水的好氧池，一个沉淀和一个过滤池。如图11A所示的废水处理装置是按这样的顺序运行的，即流入的含有显色液的废水首先在厌氧池中进行厌氧处理，然后在好氧池中进行好氧处理，接下来在第二好氧池中进行催化氧化处理，在沉淀池中对废水中的污泥进行沉淀，然后上述处理后的废水在过滤池中进行过滤。

此外，图12表示了另一种传统的废水处理装置。该装置包括(1)用处理TMAH和氮化合物的一个厌氧池140和一个曝气池(好氧池)141，(2)一个用于处理表面活性剂的催化氧化池(曝气池)143，(3)一个反硝化池144和一个再曝气池145，(4)一个用于处理SS(悬浮固体)的过滤塔148和(5)一个用于处理颜料组分的活性炭吸附塔149。该废水处理装置包含的处理池数要多于图9所示的处理装置，以便满足氮的规定(规定值：最大为120ppm)。图12所示的废水处理装置与图9所示的废水处理装置相同之处在于，它也包括一个厌氧池140，一个好氧池(曝气池)141，一个好氧池(催化氧化池)143，和一个第二沉淀池146。另一方面，图12所示的废水处理装置与图9所示的废水处理装置的不同之处在于，前者包括一个第一沉淀池142，反硝化池，再曝气池145，一个槽147，一个快滤塔148和一个活性炭吸附塔149。因此，图12所示的废水处理装置比图9所示的废水处理装置多5个处理池。该废水处理装置处理废水的流程如下。首先，在厌氧池140内对含有显色剂的流入废水进行厌氧处理，接着，在好氧池141内进行好氧处理，然后在好氧池143中进行催化—氧化处理。此外，第一沉淀池142通过将污泥回流到好氧池141起到了加速好氧池141中好氧处理的作用。好氧池143中的待处理水被引入到反硝化池144中进行反硝化处理。来自反硝化池144的待处理水再进行曝气处理，然后被引入第二沉淀池146。污泥从该沉淀池146回流到再曝气池145。然后，将来自于第二沉淀池146的待处理水引入槽147中，进一步再引入到快速过滤塔148中。经过快速过滤塔148过滤的待处理水被引入活性碳吸附塔149中用活性炭进行处理。因此，该废水处理装置能够比图9所示的废水处理装置更有效地处理废水。

然而，上述图9所示的已有技术的废水处理装置需要相当多数量的处理池，包括厌氧池好氧池和作为好氧池的催化氧化池，沉淀池和过滤池，更不用说图12所示的传统废水处理装置了，因此，该装置不能说是一种经济而又合理的废水处理装置。