Способ и устройство для очистки сточных вод с использованием внешнего разделения - заявка 2017102738 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство для биологической очистки сточной воды, которое содержит биологический селектор и физический селектор, причем устройство содержит:
внутренний биологический реактор, где сточная вода и рециркулируемая биомасса объединяются для обеспечения градиента высокого субстрата и высокого акцептора электронов для генерации морфологических свойств биомассы, которые способствуют преимущественному формированию гранул по сравнению с образованием хлопьев и волокон; и
внешний гравиметрический селектор, работающий на потоке отходов биомассы для сбора и удержания уплотненных агрегатов биомассы, включая отделение плотных гранул, и для сброса более легких волокон и хлопьев.
2. Устройство по п. 1, в котором гравиметрический селектор состоит из гидроциклона, центрифуги или внешнего устройства гравитационного осаждения для разделения плотных агрегатов ила.
3. Устройство по п. 2, в котором внешний физический селектор способствует сбору и удалению осажденного фосфора или внутриклеточных полифосфатов, как в случае организмов, аккумулирующих полифосфат.
4. Устройство по п. 1, в котором гравиметрический селектор способствует градиенту акцептора электронов и субстрата в уплотненной биомассе с целью создания анаэробного или бескислородного ядра для развития нишевых условий окружающей среды для выращивания конкретных организмов.
5. Устройство по п. 1, в котором условия окружающей среды разделяются для организмов для биологического удаления фосфора, включая аэробные и денитрифицирующие организмы, аккумулирующие полифосфат, для накопления гликогена, денитрификации бескислородных окислителей метана, денитрификации биологической серы или окисления сульфида и метаногенеза.
6. Устройство по п. 1, в котором формальный анаэробный селектор не требуется для удаления фосфора из-за биологического разделения, обеспеченного уплотненными агрегатами, причем устройство также содержит анаэробный селектор для улучшения производительности и надежности удаления фосфора.
7. Устройство по п. 1, также содержащее предварительный бескислородный селектор или зону для достижения удаления фосфора, и структуру уплотненных агрегатов биомассы, обеспечивающую сопротивление переносу массы для проникновения нитрата к ядру.
8. Устройство для разделения осажденного фосфора в виде струвита или твердого вещества фосфата кальция из анаэробно перебродивших или бродящих твердых веществ, используя гравиметрическое разделение, с или без дополнительного добавления магния или кальция или щелочности, устройство, содержит гравиметрический селектор.
9. Устройство по п. 8, в котором гравиметрический селектор включает в себя гидроциклон, центрифугу, внешнее устройство гравитационного осаждения или любой гравиметрический способ для разделения плотных агрегатов ила.
10. Устройство по п. 1 или 8, в котором внешний гравиметрический селектор предпочтительно восстанавливает полигидроксиалконоаты, полифосфаты, неорганические минералы, содержащие фосфор, или альгинаты.
11. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее отстойник и резервуар для аэрации, причем внутренний биологический селектор сконфигурирован в отсеке, расположенном между отстойником и резервуаром для аэрации, причем отстоявшийся ил рециркулируется из отстойника с помощью сливных труб на дне резервуара в тот отсек селектора, куда вводится сточная вода, и из этой контактной зоны смешанная сточная вода распределяется в резервуар с активным илом с помощью распределительных труб на дне резервуара.
12. Способ биологической очистки сточной воды, который объединяет биологический и физический селектор, включающий:
объединение сточной воды и рециркулируемой биомассы во внутреннем биологическом реакторе для обеспечения градиента высокого субстрата и высокого акцептора электронов для генерации морфологических свойств биомассы, которые способствуют преимущественному формированию гранул по сравнению с образованием хлопьев и волокон; и
работу внешнего гравиметрического селектора на потоке отходов биомассы для сбора и удержания уплотненных агрегатов биомассы, включая отделение плотных гранул, и для сброса более легких волокон и хлопьев.
13. Способ по п.12, в котором гравиметрический селектор включает в себя гидроциклон, центрифугу, внешнее устройство гравитационного осаждения или любой гравиметрический способ для разделения плотных агрегатов ила.
14. Способ по п. 13, в котором внешний гравиметрический селектор способствует сбору и удалению осажденного фосфора или внутриклеточного полифосфата, как в случае организмов, аккумулирующих полифосфат.
15. Способ по п. 12, дополнительно включающий:
реализацию процесса гравиметрического разделения, чтобы способствовать градиенту акцептора электронов и субстрата в уплотненной биомассе с целью создания анаэробного или бескислородного ядра для развития нишевых условий окружающей среды для выращивания конкретных организмов.
16. Способ по п. 12, в котором организмы разделяются для биологического удаления фосфора, включая аэробные и денитрифицирующие организмы, аккумулирующие полифосфат, для накопления гликогена, денитрификации бескислородных окислителей метана, денитрификации биологической серы или окисления сульфида и метаногенеза.
17. Способ по п. 12, также включающий в себя обеспечение работы формального анаэробного селектора для улучшения производительности и надежности удаления фосфора, причем формальный анаэробный селектор является опциональным для удаления фосфора из-за биологического разделения, обеспеченного уплотненными агрегатами.
18. Способ по п. 12, также включающий обеспечение сопротивления передачи массы для проникновения нитрата к ядру с помощью предварительного бескислородного селектора или зоны, которая достигает удаления фосфора и структуру уплотненных агрегатов биомассы.
19. Способ для отделения осажденного фосфора в виде струвита или твердого вещества-фосфата кальция из анаэробно перебродивших или бродящих твердых веществ, используя гравиметрическое разделение, с или без дополнительного добавления магния, или кальция, или щелочности.
20. Способ по п. 19, в котором гравиметрический процесс отделения включает в себя гидроциклон, центрифугу, внешнее устройство гравитационного осаждения или любой гравиметрический по для разделения плотных агрегатов ила.
21. Способы по п. 12 или 19, в котором внешний гравиметрический процесс разделения восстанавливает полигидроксиалконоаты, полифосфаты, неорганические минералы, содержащие фосфор, или альгинаты.
22. Устройство для биологической очистки сточной воды, которое содержит биологический селектор и физический селектор, причем устройство содержит:
внутренний биологический реактор, где сточная вода и рециркулируемая биомасса объединяются для обеспечения градиента высокого субстрата и высокого акцептора электронов для генерации морфологических свойств биомассы, которые способствуют преимущественному формированию гранул по сравнению с образованием хлопьев и волокон; и
внешний селектор с сетчатым фильтром, работающий на потоке отходов биомассы для сбора и удержания агрегатов ила большего размера из потока отходов, что способствует отбору несжимаемых гранул и сбросу сжимаемых волокон и хлопьев.
23. Устройство по п. 22, в котором морфология способствует градиенту акцептора электронов и субстрата с целью создания анаэробного или бескислородного ядра для развития нишевых условий окружающей среды для выращивания конкретных организмов.
24. Устройство по п. 22, в котором морфология способствует градиенту акцептора электронов и субстрата с целью позволить передачу ближайшего субстрата или метаболита через нишевую окружающую среду.
25. Устройство по п. 22, в котором разделение способствует сбору и удалению осажденного фосфора.
26. Устройство для отделения осажденного фосфора в форме струвита или твердого фосфата кальция от анаэробно перебродивших и бродящих твердых веществ при помощи внешнего селектора с сетчатым фильтром с или без дополнительного добавления магния, или кальция или щелочности, причем устройство содержит: внешний селектор с сетчатым фильтром, который собирает и удерживает агрегаты ила большего размера из потока отходов, что способствует отбору несжимаемых гранул, и который сбрасывает сжимаемые волокна и хлопья.
27. Устройство по п. 24, в котором организмы выбраны для биологического удаления фосфора, денитрификации окислителей метана, биологического окисления серы или сульфида, метаногенеза.
28. Устройство для биологической очистки сточной воды, которое содержит биологический селектор и физический селектор, причем устройство содержит:
внутренний биологический реактор, где сточная вода и рециркулируемая биомасса объединяются для обеспечения градиента высокого субстрата и высокого акцептора электронов для генерации морфологических свойств биомассы, которые способствуют преимущественному формированию гранул по сравнению с образованием хлопьев и волокон; и
внешний сетчатый фильтр или внешний гравиметрический селектор,
причем внутренний биологический реактор выполнен с возможностью получения материала в виде частиц для выращивания или ускорения формирование гранул, содержащих биомассу, инкапсулирующую выращиваемую частицу(ы).
29. Устройство по п. 28, в котором материал в виде частиц содержит золу, водоросли, семена растений, альгинат, струвит или твердые вещества фосфата кальция.
30. Устройство по п. 22, в котором внешний физический селектор способствует сбору и удалению осажденного фосфора или внутриклеточных полифосфатов, как в случае организмов, аккумулирующих полифосфат.
31. Устройство по п. 22, в котором внешний селектор с сетчатым фильтром способствует градиенту акцептора электронов и субстрата в уплотненной биомассе с целью создания анаэробного или бескислородного ядра для развития нишевых условий окружающей среды для выращивания конкретных организмов.
32. Устройство по п. 22, в котором условия окружающей среды разделяются для организмов для биологического удаления фосфора, включая аэробные и денитрифицирующие организмы, аккумулирующие полифосфат, для накопления гликогена, денитрификации бескислородных окислителей метана, денитрификации биологической серы или окисления сульфида и метаногенеза.
33. Устройство по п. 22, в котором формальный анаэробный селектор не требуется для достижения удаления фосфора из-за биологического разделения, обеспеченного уплотненными агрегатами, устройства также включающего формальный анаэробный селектор для улучшения производительности и надежности удаления фосфора.
34. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее предварительный бескислородный селектор или зону для достижения удаления фосфора, и структуру уплотненных агрегатов биомассы, обеспечивающую сопротивление переноса массы для проникновения нитрата к ядру.
35. Устройство для разделения осажденного фосфора в виде струвита или твердого вещества фосфата кальция из анаэробно перебродивших или бродящих твердых веществ, используя разделение при помощи сетчатого фильтра, с или без дополнительного добавления магния, или кальция, или щелочности, устройство, включающее в себя селектор с сетчатым фильтром.
36. Устройство по п. 22, в котором внешний селектор с сетчатым фильтром сконфигурирован для преимущественного восстановления полигидроксиалконоатов, полифосфатов, неорганических минералов, содержащих фосфор, или альгинатов.
37. Устройство по п. 22, также включающее в себя отстойник и резервуар для аэрации, причем внутренний биологический селектор сконфигурирован в отсеке, расположенном между отстойником и резервуаром для аэрации, и отстоявшийся ил рециркулируется из отстойника с помощью сливных труб на дне резервуара в тот отсек селектора, куда вводится сточная вода, и из этой контактной зоны смешанные сточные воды поступают в резервуар с активным илом с помощью распределительных труб на дне резервуара.
38. Способ биологической очистки сточной воды, который объединяет биологический и физический селектор, и включающий:
объединение сточной воды и рециркулируемой биомассы во внутреннем биологическом реакторе для обеспечения градиента высокого субстрата и высокого акцептора электронов для генерации морфологических свойств биомассы, которые способствуют преимущественному формированию гранул по сравнению с образованием хлопьев и волокон; и
работу внешнего селектора с сетчатым фильтром на потоке отходов биомассы для сбора и удержания агрегатов ила большего размера из потока отходов, что способствует отбору несжимаемых гранул и сбросу сжимаемых волокон и хлопьев.
39. Способ по п. 38, в котором работающий внешний селектор с сетчатым фильтром способствует сбору и удалению осажденного фосфора или внутриклеточного полифосфата, как в случае организмов, аккумулирующих полифосфат.
40. Способ по п. 38, в котором работающий внешний селектор с сетчатым фильтром способствует градиенту акцептора электронов и субстрата в уплотненной биомассе с целью создания анаэробного или бескислородного ядра для развития нишевых условий окружающей среды для выращивания конкретных организмов.
41. Способ по п. 38, в котором условия окружающей среды разделяются для организмов для биологического удаления фосфора, включая аэробные и денитрифицирующие организмы, аккумулирующие полифосфат, для накопления гликогена, денитрификации бескислородных окислителей метана, денитрификации биологической серы или окисления сульфида и метаногенеза.
42. Способ по п. 38, также включающий в себя работающий формальный анаэробный селектор для улучшения производительности и надежности удаления фосфора, причем формальный анаэробный селектор является опциональным для удаления фосфора из-за биологического разделения, обеспеченного уплотненными агрегатами.
43. Способ по п. 38, также включающий в себя обеспечение сопротивления передачи массы для проникновения нитрата к ядру, причем предварительный бескислородный селектор или зона достигает удаления фосфора и структуры уплотненных агрегатов биомассы.
44. Способ для разделения осажденного фосфора в виде струвита или твердого вещества фосфата кальция из анаэробно перебродивших или бродящих твердых веществ, используя разделение на основе сетчатого фильтра, с или без дополнительного добавления магния, или кальция, или щелочности.
45. Способ по п. 38 или 44, в котором внешнее разделение на основе сетчатого фильтра восстанавливает полигидроксиалконоаты, полифосфаты, неорганические минералы, содержащие фосфор, или альгинаты.
Наверх