CN104703927B - 废水溢流***和方法 - Google Patents

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Abstract

提供用于处理废水的***和方法。废水处理***和方法允许在可以引起向***的增加的废水流量的条件期间有效处理废水。

Description

废水溢流***和方法
技术领域
提供用于处理废水的***和方法。废水处理***和方法允许在可以引起向***的增加的废水流量的条件期间有效处理废水。
概述
本公开内容的某些实施方案提供处理废水的方法，所述方法包括将第一废水流引入到第一生物反应器以提供第一混合液、以及将第二废水流引入到第二生物反应容器以提供第二混合液。方法还包括在第一澄清器中将第一混合液分离以提供第一处理的流出液和第一活性污泥、以及在第二澄清器中将第二混合液分离以提供第二处理的流出液和第二活性污泥。方法还包括将压载物引入到第二活性污泥和第二生物反应器中的至少一个，以提供压载的活性污泥。
本公开内容的某些其他的实施方案提供用于处理废水的***，所述***包括生物反应器，所述生物反应器包括：第一入口，其被流体连接到废水源；和第二入口，其被流体连接到废水源并且位于第一入口的下游。***还包括：接触区，其在第二入口的下游、邻近第二入口并且由生物反应器的壁的至少一部分界定；和压载的混合液出口，其被流体连接到接触区。***还包括被流体连接到生物反应器的出口的下游的澄清器。澄清器包括处理的流出液出口和压载的活性污泥出口。***还包括被流体连接到澄清器的下游的压载物子***。压载物子***包括：压载物回收***，其被流体连接到澄清器的压载的活性污泥出口；和压载物源，其被流体连接到生物反应器。
在本公开内容的某些其他的实施方案中，提供用于处理废水的方法，所述方法包括将废水的第一部分引入到生物反应器的第一入口、以及将废水的第二部分引入到生物反应器的第二入口。第二入口位于第一入口的下游。方法还包括将压载物引入到生物反应器、以及在澄清器中将生物反应器中产生的压载的混合液分离以提供处理的流出液和压载的活性污泥。方法还包括将压载的活性污泥分离以提供回收的压载物和废活性污泥。
附图描述
附图不意图按规定比例绘制。为了清楚的目的，可能并非每个部件皆在附图中标注，其中例证不是允许本领域的技术人员理解本公开内容必需的所示出的本公开内容的每个实施方案的每个部件可能也不在附图中标注。
在附图中：
图1A呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于操作模式中的利用备用容器设备(tankage)的水处理***的示意图；
图1B呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于活动化模式中的利用备用容器设备的水处理***的示意图；
图1C呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于去活动化(demobilization)模式中的利用备用容器设备的水处理***的示意图；
图2呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用备用容器设备的水处理***的示意图；
图3呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的水处理***的示意图；并且
图4呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用旁路的水处理***的示意图。
详述
来自高流量事件的升高的废水流量在废水处理***中可以引起大量问题。在某些情况下，例如在暴雨或降雨事件期间，来自暴雨下水道的水可以与废水混合，导致体积的大量增加。当此发生时，很多过量的废水通常未经处理并且被简单排放，这导致在包括河流、海湾和河口的天然水道中的污染问题。在这些条件下，超过用于多种污染物的排放极限。
本公开内容提供允许在高流量事件期间(诸如，在中度到重度暴雨水流量和其他降水事件的情况下)可能遇到问题的现有废水处理厂对包括最大流量和峰值流量的增加的流量提供次级处理而不依赖于完全绕过次级处理或安装昂贵的新容器设备的***和方法。与当前可用的替代方案和常规的废水处理***相比，本公开内容可以提供明显的成本节约和足迹减少。
本公开内容可以允许活性污泥***处理来自暴雨事件的较高的峰值流量，这可以导致较快沉降的次级固体、减少的澄清器固体加载速率、增强的生物反应器动力学、减少的来自次级澄清器的固体损失和相关污染物损失、以及减少的雨天天气流量的次级旁路。公开的***和方法可以提供超过当前的处理的大量优点。例如，通过将压载的生物质***包括到废水处理***中，可以产生允许比其他常规的处理更快的沉降并且可以适应明显较高的次级澄清器加载速率的压载的混合液。处理可以被改进，因为废水将无需完全绕过次级处理来维持在次级澄清器上的可接受的加载速率。除改进的总悬浮固体(TSS)除去之外，通过生物学处理和从处理的流出液中除去生物学固体，也可以改进生物需氧量(BOD)、磷除去和氮除去。在基于氯的***和基于UV的***两者中，减少的生物学固体可以导致更有效的消毒。
某些实施方案意图提供使用备用的压载的生物处理***和一系列的离线罐对流入到现有的废水处理设施中的暴雨水的次级处理。
在某些实施方案中，备用的压载的生物处理***可以用于在现有的容器设备内提供暴雨流量处理，这使用小的回收***以在暴雨流量已经消退之后缓慢除去压载物。在这种情况下，诸如磁铁矿的回收的压载物可以储存在浆体罐中。此类实施方案对不具有可用的隔离的离线处理设备(train)的工厂更具有吸引力。
在某些实施方案中，压载的生物处理***可以用于提供流入到现有的废水处理设施中的暴雨水的次级处理，这使用在生物反应器的排放端的特定区。此***可以用于经历超过现有的次级处理容量的高暴雨水流量事件的工厂，并且可以用于在高流量、暴雨或降雨事件期间改进流出液的质量。
在其中利用离线容器设备的实施方案中，可以使离线容器设备快速在线，以将未使用的生物反应器和澄清器罐变成备用的高容量次级处理***。来自诸如暴雨或暴雪或洪水条件的高流量事件的过量流量的至少一部分可以从活性***转移到包括压载的生物处理的备用***。在某些实施方案中，活性***也可以包括压载的生物处理。在备用***的活动化期间，某些压载的活性污泥可以从活性***转移到备用***的反应器容器设备中的至少一个，因此将备用***临时转变成压载的生物处理***而无需另外的容器设备。
在高流量消退期间、在高流量消退结束时或在高流量消退结束之后的时刻，或在其中废水流量不再需要转移到备用***的情形下，可以将废污泥从通常离线的***中缓慢除去，并且可以将回收的压载物储存在浆体罐、混合罐或其他离线反应器罐中的至少一个中。然后，在升高的流量已经消退后，***可以缓慢地返回到离线状态。相对小的压载物回收***可以与任选的浆体罐一起使用，以回收并且储存用于在接下来的明显的高流量事件期间使用的压载物的至少一部分。可选择地，可以在现有的备用生物反应器容器设备中储存并回收压载物。
在某些常规的废水处理厂中，可以有对于平均的日条件的过量的活性污泥处理设备，但对于峰值暴雨事件不足够的设备。在本公开内容的某些实施方案中，通过使用在诸如旱季流量的正常操作期间离线的生物反应器和澄清器中的至少一个，可以增强在工厂的高流量处理能力。正常操作包括当无高流量事件时的时间段，例如，当无暴雨或暴雪或其他洪水条件时的时间。例如，相对大的处理厂比如公有处理厂(POTW)可以具有某种数量的活性污泥处理设备，并且预定分数或预定百分比的那些处理设备在正常操作期间运转或是活性的。例如，处理厂可以包括八个活性污泥处理设备，并且通常仅可以运行八个设备中的六个。在某些实施方案中，工厂可以利用六个活性设备作为典型的活性污泥处理设备。在其他的实施方案中，工厂可以实施用于六个活性设备的压载的生物处理***。设备1和设备8可以保持处于离线模式直到高流量事件，在所述高流量事件时，当流量增加时，废水的至少一部分例如高流量废水的一部分可以转移到这两个设备中的至少一个。然后，这两个设备中的至少一个可以被临时用作压载的生物处理设备，以提供用于高流量的次级处理。然后，当流量增加时，压载的返回活性污泥可以被再循环到这两个设备中。在某些实施方案中，压载的返回活性污泥可以被再循环到使用中的任何处理设备中的任何一个或更多个中。然后，在那些设备的曝气罐中，压载的返回活性污泥可以与流入的废水混合，这将两个设备基本上变成临时的压载的生物处理设备。在某些实施方案中，其可以在减少的混合液悬浮固体(MLSS)浓度下、大概在约800mg/l到约1,200mg/l范围中运行，在未使次级澄清器超载的情况下提供生物需氧量(BOD)和总悬浮固体(TSS)除去。使用诸如磁铁矿的磁性压载物连同絮凝剂(例如，聚合物)可以允许在次级澄清器中实现非常高的表面溢流率(SOR)，这可能提供用于所有暴雨流量的处理而没有对任何新的生物反应器或澄清器容器设备的需求。
根据某些实施方案，可以提供用于处理废水的方法。方法可以包括将第一废水流引入到第一生物反应器以提供第一混合液。方法还可以包括将第二废水流引入到第二生物反应器以提供第二混合液。第一生物反应器可以在第一处理设备中并且第二生物反应器可以在第二处理设备中。方法还可以包括在第一澄清器中将第一混合液分离，以提供第一处理的流出液和第一活性污泥。方法还可以包括在第二澄清器中将第二混合液分离，以提供第二处理的流出液和第二活性污泥。第一澄清器可以在第一处理设备中并且第二澄清器可以在第二处理设备中。方法还可以包括将压载物引入到第二活性污泥和第二生物反应器中的至少一个以提供压载的活性污泥。
将压载物引入到第二活性污泥和第二生物反应器中的至少一个的步骤可以包括在任选的混合罐中将压载物和第二活性污泥混合。方法还可以包括将压载的活性污泥的一部分引入到在混合罐之前的压载物回收子***以提供回收的压载物和废污泥。方法还可以包括将回收的压载物储存在浆体罐中。方法还可以包括将回收的压载物从浆体罐引入到混合罐中。
方法还可以包括将第一活性污泥的一部分引入到第一生物反应器、第二生物反应器和混合罐中的至少一个。可以将第二活性污泥的一部分引入到第一生物反应器和第二生物反应器中的至少一个。方法还可以包括在第二生物反应器的下游和第二澄清器的上游引入聚合物。方法还可以包括在第一生物反应器的下游和第一澄清器的上游引入聚合物。方法还可以包括将压载物比如新鲜的压载物或回收的压载物添加到混合罐。
压载物可以包括磁性材料以提供磁性压载物。磁性压载物可以包括惰性材料。磁性压载物可以包括铁磁材料。磁性压载物可以包括含铁材料。在某些实施方案中，磁性压载物可以包括氧化铁材料。例如，磁性压载物可以包括磁铁矿(Fe3O4)。磁性压载物可以具有允许其与生物学絮凝物结合以提供增强的沉降或澄清并且允许其被吸引到磁体以便其可以与生物学絮凝物分离的粒度。磁性压载物的粒度可以是少于约100微米(μm)。磁性压载物的粒度可以是少于约40μm。磁性压载物的粒度可以是少于约20μm。压载物可以被称为压载物源，所述压载物源可以包括新鲜的未使用的压载物和回收的或再循环的压载物中的至少一个。
第一废水流和第二废水流的总流量可以在约1,500加仑每天每平方英尺澄清器的表面积到约5,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积之间。在某些实施方案中，第一废水流和第二废水流的总流量可以在约3,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积到约5,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积之间。基于高流量事件，可以将第二废水流引入到第二生物反应器。高流量事件可以包括暴雨。基于高流量事件的终止，可以将压载的活性污泥引入到压载物回收子***。
高流量事件可以向一个或更多个生物反应器或一个或更多个处理设备提供废水流量的增加。在某些实施方案中，处理设备可以提供串联的一个或更多个生物反应器。废水流量的增加可以在至少两个生物反应器之间分开，以便废水可以被处理，以提供遵守当地法规或联邦法规的流出液。例如，基于高流量事件，到第一生物反应器内的废水流量可以包括被引入到流量的另外的废水中的约50％。基于高流量事件，到第二生物反应器内的剩下的废水流量可以包括被引入到流量的剩下的另外的废水。基于诸如生物反应器中的每个的尺寸、包括总悬浮固体浓度、总固体浓度、硝酸盐含量、氨含量、生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、磷含量和浊度的期望的流出液的质量的参数，另外的废水流量的其他百分比可以被引导到生物反应器中的每个。
在某些实施方案中，在高流量事件期间，可以将压载的生物处理临时引入到操作的或活性的至少一个生物反应器或处理设备。在其中无隔离的离线处理设备是可用的情况下，此类实施方案可以是合适的。在压载的生物处理可能不是正常操作设备的一部分的情况下，此类实施方案也可以是合适的。返回活性污泥可以通过压载物混合罐递送，以在其到暴雨处理设备的途中快速压载返回活性污泥。在这种情况下，可以安装相对小的压载物回收***，比如磁铁矿回收***。在至少一部分高流量事件期间，此实施方案的某些构造可以提供无污泥从这些设备中被浪费，以便将直到在高流量消退期间、在高流量消退结束时、或在高流量消退之后的预定时刻，或在当无暴雨或暴雪或其他洪水条件时的情形下，才发生压载物回收。在某些实施方案中，基于高流量事件的终止可以开始压载物回收。例如，在高流量处理的时期之后，回收***可以缓慢回收压载物并且将其保持在浆体罐中直到接下来的高流量事件。可以利用对浆体罐的连续或间歇的曝气。在某些情况下，可以利用间歇曝气用于气味控制。在暴雨事件期间，使用用于临时的次级处理的压载的生物处理可以是非常有成本效益的，因为其将不需要添加次级澄清器或压载的生物处理***，使得最大地利用现有的基础设施。
在某些实施方案中，步进式进料工艺或***可以与压载的生物处理结合实施，以将进来的废水的一部分转移到用于次级处理的生物反应器的下游部分内。在某些实施方案中，可以提供包括生物反应器的***，所述生物反应器包括被流体连接到废水源的第一入口。生物反应器可以包括：第二入口，其被流体连接到废水源并且位于第一入口的下游；和接触区，其在第二入口的下游、邻近第二入口并且由生物反应器的壁的至少一部分界定。生物反应器还可以包括被流体连接到接触区的压载的混合液出口。***可以包括被流体连接到生物反应器的出口的下游的澄清器，并且可以包括处理的流出液出口和压载的活性污泥出口或活性污泥出口。***还可以包括被流体连接到澄清器的下游的压载物子***，并且可以包括被流体连接到澄清器的压载的活性污泥出口或活性污泥出口的压载物回收***和被流体连接到生物反应器的压载物源。
某些实施方案可以涉及使用与至少一个挡板和到生物反应器的一部分中的区域的局部废水旁路组合的压载的生物处理***。区域可以被定位以提供将进来的废水流量的一部分转移到在生物反应器的入口的下游的在生物反应器中的位置。区域可以位于例如邻近生物反应器的出口的生物反应器的端部。区域可以具有或可以不具有将接触区与生物反应器的剩下部分分开的一个或更多个物理屏障。此区域可以被称为接触区或暴雨流量接触区。接触区可以占用预定部分的生物反应器。接触区的体积可以被选择以提供将废水流量的足够的部分引入到生物反应器内。体积可以在生物反应器体积的约10％到约15％之间。一个或更多个挡板可以位于生物反应器中以界定接触区。
在某些实施方案中，为将废水流量的一部分转移到接触区，可以安装废水旁路管线。此旁路管线可以将一部分废水围绕大部分的生物反应器转移并且进入接触器内。与用固体不必要地超载澄清器并且将固体储存在无处理的澄清器中相反，此接触区和旁路管线将可以在高流量事件期间使用，以帮助将大多数生物质维持在其中其进行处理的生物反应器内。
在某些实施方案中，由于在接触区中的减少的水力停留时间(HRT)和增加的养料与微生物(F/M)的比率，在高流量时期期间，处理效率可以被减少。然而，充足的生物需氧量(BOD)和总悬浮固体(TSS)除去可以导致遵守当地法规、州法规或联邦法规，并且是比围绕次级处理完全绕过流量的常规构造更有效的选择。在使用压载的生物反应器中的接触区的情况下，压载的混合液的减少的浓度和添加絮凝剂的选择可以允许在次级澄清器中处理明显较高的流量。即使在高流量事件期间，此类***可以提供约85％到约90％或更大的BOD和TSS的除去。此构造可以允许活性污泥***处理来自暴雨事件的较高的峰值流量，并且允许较快地沉降生物学固体、减少的澄清器固体加载率、增强的生物反应器动力学、减少的来自次级澄清器的固体损失和相关的污染物损失。
在某些实施方案中，一部分或全部的废水流量(而不是仅一部分流量)可以绕过到暴雨流量接触区。
根据某些实施方案，提供用于处理废水的方法。方法可以包括将废水的第一部分引入到生物反应器的第一入口。方法还可以包括将废水的第二部分引入到生物反应器的第二入口，第二入口位于第一入口的下游。方法还可以包括将压载物引入到生物反应器。方法还可以包括在澄清器中将在生物反应器中产生的压载的混合液分离，以提供处理的流出液和压载的活性污泥。方法还可以包括将压载的活性污泥分离，以提供回收的压载物和废活性污泥。
可以将压载的活性污泥的一部分引入到生物反应器中。此外或在替代方案中，可以将回收的压载物的一部分引入到生物反应器中。压载物可以包括磁性材料，比如磁铁矿。废水可以以约1,500加仑每天每平方英尺澄清器的表面积到约5,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积的速率被处理。在某些实施方案中，废水可以以约3,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积到约5,000加仑每天每平方英尺澄清器的表面积的速率被处理。
转向附图，图1A呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于操作模式中的利用备用容器设备的水处理***100的示意图。可以将来自废水源的第一废水流103引入到第一生物反应器106。第一生物反应器106可以包括被配置成处理废水流103的生物学物种的轮廓。生物反应器106可以为在***100的例行日常操作中的部件。可以将来自废水源的第二废水流104引入到第二生物反应器109。如同第一生物反应器106，第二生物反应器109可以包括被配置成处理第二废水流104的内容物的生物学物种的轮廓。在***100的例行操作期间，生物反应器109可以被置于备用模式中。生物反应器109可以被活动化用于高流量事件。暴雨或暴雪(快速融雪)可以为高流量事件的实例。
第一生物反应器106或第一处理设备106提供第一混合液110。第一混合液110可以包括活性污泥和液体。活性污泥可以包括生物学固体。第二生物反应器109或第二处理设备109提供第二混合液111。第二混合液111可以包括活性污泥和液体。第二混合液111可以包括压载的混合液。压载的混合液可以包括磁性压载的混合液。压载的混合液可以包括磁铁矿(Fe3O4)压载的混合液。任选地，可以将第一絮凝剂112引入到第一混合液110。任选地，可以将与第一絮凝剂112可以是相同或不同的第二絮凝剂113引入到第二混合液111。絮凝剂112和絮凝剂113可以包括聚合物。可以将第一混合液110引入到第一澄清器115。第一澄清器115可以提供第一处理的流出液121和第一活性污泥124。第一活性污泥124的一部分可以离开***100用于另外加工和/或处置成废活性污泥127。第一活性污泥124的一部分可以作为第一返回活性污泥130返回到第一生物反应器106。
可以将第二混合液111引入到第二澄清器118。第二澄清器118可以提供第二处理的流出液122和第二活性污泥133。第二活性污泥133可以包括压载的活性污泥。可以将第二活性污泥133的一部分引导到包括压载物回收***145的压载物子***。压载物回收***145可以被配置成将污泥流139分离以提供回收的压载物142和废污泥138。压载物回收***145可以包括鼓式磁性分离器。压载物回收***145可以包括剪切磨机。废污泥138可以离开***100用于另外的加工和/或处置。可以将回收的压载物142引导到浆体罐148即其中回收的压载物142可以被储存的***100的任选的部件。也可以将新鲜的压载物154引入到浆体罐148。压载物143或压载物源可以包括回收的压载物和新鲜的压载物中的至少一个。
活性污泥的一部分可以作为返回活性污泥136返回到生物反应器109，所述返回活性污泥136可以包括压载的返回活性污泥。可以将活性污泥133和/或第二混合液111的一部分引导到混合罐151(其中活性污泥133被引入到压载物143或压载物源)，以提供压载的活性污泥(也被称为压载的固体)137。活性污泥133和压载物143可以混合。可以将压载的活性污泥(或压载的固体)137作为压载的返回活性污泥引导到生物反应器109中。
在高流量事件之前、高流量事件期间和高流量事件之后，只要有必要，***100可以继续描述的循环。然而，基于高流量事件，可以引发将第二废水流104递送到第二生物反应器109。如果高流量事件开始，其可以由传感器感测，这可以引发废水的一部分转移到第二废水流104和第二生物反应器109。这可以允许第二生物反应器109在压载的生物处理过程中处理第二废水流104，然而在活性污泥过程中处理通过生物反应器106加工的第一废水流103。在高流量事件已经结束后，其可以由传感器感测，这可以引发停止将废水的一部分转移到第二废水流104、到生物反应器109。可以手动地(代替传感器***)进行将第二废水流104递送到第二生物反应器109、并且终止将第二废水流104递送到生物反应器109。
在图1A的实施方案中，在正常操作期间，第一生物反应器106和第二生物反应器109可以处于使用中。在高流量事件开始后，可以将活性污泥转移到混合罐151，以便与压载物143混合，以便压载的活性污泥137可以被引入到第二生物反应器109。在某些实施方案中，还可以将压载的活性污泥引入到第一生物反应器106。
在高流量消退期间、在高流量消退结束时、或在高流量消退之后的时刻，或在其中废水流不再需要被转移到备用***的情形下，可以将废污泥从被用作压载的生物处理***的一个或更多个生物反应器中缓慢除去，并且可以将回收的压载物储存在浆体罐、混合罐或其他的离线反应器罐中的至少一个中。如图1A中所示，将作为返回活性污泥136流向生物反应器109的第二活性污泥133的至少一部分将被转移到压载物回收子***145。压载物回收子***145可以被配置成将污泥流139分离，以提供回收的压载物142和废污泥138。
在图1A的实施方案中，多于两个的生物反应器或处理设备可以处于使用中，并且在高流量事件期间，可以将一个或更多个生物反应器或处理设备转变成压载的生物处理***。在如关于图1A描述的某些实施方案中，第一澄清器115和第二澄清器118可以为一个澄清器，这允许将第一混合液110和第二混合液111被递送到一个澄清器中。
图1B呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于活动化阶段的利用备用容器设备的水处理***的示意图。在活动化之前、或在高流量事件之前，第二生物反应器109和澄清器118可以是离线的。为准备活化，可以将在澄清器115的流体下游的活性污泥160的一部分朝向混合罐151引导，以产生被引导到生物反应器109(其然后被促使在线)的压载的活性污泥(或压载的固体)137。在某些实施方案中，混合罐可以是不必要的；在这些实施方案中，压载物可以存在于离线的第二生物反应器109中，并且通过将活性污泥160的一部分直接引入到第二生物反应器109，可以促使压载物在线。在促使第二生物反应器109在线时的任何时间或在此后的任何时间，可以将第二废水104引入到第二生物反应器109。
图1C呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的处于去活动化阶段的利用备用容器设备的水处理***的示意图。当准备好促使生物反应器109离线时，污泥流139的至少一部分可以被引入到第一生物反应器106，并且作为去活动化过程的一部分的污泥管线170在图1C中被示出。在某些实施方案中，可以将第二活性污泥133的一部分作为去活动化过程的一部分引入到第一生物反应器106。
图2呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用备用容器设备的水处理***的示意图。图2呈现图1的替代的实施方案。在图2中，浆体罐被除去。可以将活性污泥239引入到压载物回收子***245以提供回收的压载物242和废污泥238。回收的压载物242可以被引入到混合罐251或可以被储存在第二生物反应器209中。也可以将新鲜的压载物254引入到混合罐251。可以将活性污泥236引入到混合罐251。混合罐251可以提供被引导到生物反应器209的压载的活性污泥(或压载的固体)237。
图3呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的水处理***的示意图。***300可以被配置成周期性地且选择性地实施其压载的生物处理部件。例如，***300可以仅在高流量事件例如暴雨期间实施其压载的生物处理部件。***300可以仅在例如暴雨季节或洪水季节的季节期间实施其压载的生物处理部件。在某些操作时期例如非暴雨或非高流量时期期间，废水流303可以进入用于次级处理的生物反应器306。生物反应器306可以包括一个或更多个生物反应器或一个或更多个处理设备。混合液310可以离开生物反应器306。可以或可以不将絮凝剂312例如聚合物引入到混合液310，以促进固体在混合液310中的絮凝或生物处理。混合液310可以进入澄清器315。澄清器315可以为一个或更多个澄清器。澄清器的数量可以基于在使用中的生物反应器的数量。在澄清器315中，混合液310可以被分离成处理的流出液321和活性污泥333。活性污泥333的一部分可以作为废污泥380被引导离开***300。活性污泥333的一部分可以作为返回活性污泥336被引导回到反应器306。此循环可以重复。
在其他操作时期例如高流量事件期间，可以实施***300的压载的生物处理部件。活性污泥333可以包括可以通过压载的活性污泥出口从澄清器递送的压载的活性污泥。可以将活性污泥333的一部分引导到压载物回收子***345。压载物回收子***345可以任选地产生回收的压载物342和被引导离开***300用于加工和处置的废污泥338。任选地，浆体罐348可以接收回收的压载物342。可以将新鲜的压载物354进料到浆体罐348或混合罐354。可以包括回收的压载物342和/或新鲜的压载物354的压载物343可以进入混合罐351。混合罐351产生被引导回到生物反应器306的压载的活性污泥337。此循环可以重复。
图4呈现根据本公开内容的一个或更多个实施方案的利用旁路或步进式进料的水处理***400的示意图。在正常操作期间，废水流402可以进入生物反应器406的入口用于遍及生物反应器406的全部体积的生物处理。在高流量事件的情况下，所有流入液的全部的生物处理可以潜在地淹没澄清器415。可以将废水404的至少一部分转移到在第一入口下游的生物反应器406的第二入口。可以将此旁路废水流404引导到在生物反应器406内的接触区409以向用于生物反应器406的体积的至少一部分的旁路流404提供生物处理。对于在高流量事件期间在废水处理厂经常发生的生物处理的完全的旁路，局部处理可以是优选的。接触区409可以通过生物反应器406的壁407的一部分来部分界定。溢流挡板408可以任选地被置于生物反应器406内部，以另外部分界定接触区409。一个或更多个挡板可以位于生物反应器中以界定接触区。接触区409可以在生物反应器406的混合液流出液端上。生物反应器406可以产生可以离开生物反应器406的出口的混合液410。出口可以在接触区409的下游。混合液410可以包括压载的混合液。压载物可以包括磁性材料。压载物可以包括磁铁矿。可以将絮凝剂412添加到混合液410。絮凝剂412可以包括聚合物。絮凝剂412可以促进固体在混合液410中的另外生长。可以将混合液410引入到澄清器415。澄清器415可以将混合液410的内容物分离以产生可以通过处理的流出液出口离开澄清器415的处理的流出液421和可以通过压载的活性污泥出口离开澄清器415的活性污泥424。活性污泥424可以包括压载的活性污泥。然后，可以将活性污泥424引导到压载物子***。可以将活性污泥的一部分439引导到压载物回收***445。压载物回收***445可以将压载物从污泥中分离出。压载物回收***445可以包括例如鼓式磁性分离器。压载物回收***445还可以包括例如剪切磨机。废污泥438可以离开回收***445，并且继续另外的处理和/或处置。在某些实施方案中，回收的压载物442可以离开回收***445并且可以被递送到浆体罐，或其可以被直接递送到压载物混合罐451。
压载物混合罐451可以包括用于压载物源的一个或更多个入口。压载物源可以为回收的压载物442或其可以是新鲜的压载物454或是两者。压载物混合罐451可以包括用于接收返回活性污泥430的至少一部分的入口。压载物混合罐451可以包括用于接收混合液410的入口。压载物混合罐可以包括回收的压载物入口、新鲜的压载物入口、返回活性污泥入口和混合液入口中的至少一个。压载物混合罐451可以包括提供压载的活性污泥437的出口。然后，可以将压载的活性污泥437引导到生物反应器406内。也可以将返回活性污泥430的一部分引导到生物反应器406。
提供的描述和附图仅为举例并且不意图是限制性的。在附图或描述中描绘的单独的部件还可以包括在与另外的相同部件或其他的部件串联和并联的至少一个中的部件。
虽然已经公开本公开内容的示例性实施方案，但可以在其中进行多种修改、添加和删除而不脱离如以下的权利要求中陈述的本公开内容及其等效物的精神和范围。
本领域的技术人员将容易理解的是，本文描述的多种构造意图是示例性的，且实际构造将取决于使用本公开内容的***和方法的特定应用。仅仅使用例行试验，本领域的技术人员将认识到或能够确定本文描述的特定实施方案的多种等效物。例如，本领域的技术人员可以认识到，根据本公开内容的***及其部件还可以包括***的网络或可以是废水处理***的部件。因此，应该理解的是，前述实施方案通过仅仅实施例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等效物的范围内，公开的***和方法可以以不同于如特别描述的其他方式来实践。本***和方法涉及本文描述的每个单独特征或方法。此外，如果此类特征、***或方法不是相互不一致的，则两个或更多个此类特征、装置或方法的任何组合被包括在本公开内容的范围内。
此外，应该理解的是，本领域的技术人员将容易想到多种变化、修改和改进。此类变化、修改和改进被意图为本公开内容的一部分，并且被意图为在本公开内容的精神和范围内。例如，现有的设施可以被修改以利用或包括本公开内容的任何一个或更多个方面。因此，在某些情况下，装置和方法可以涉及连接或配置现有的设施以包括澄清器、压载的生物处理***和压载物回收***中的至少一个。因此，前述描述和附图通过仅仅实施例的方式。另外，附图中的描绘没有将本公开内容限制于特别示出的代表。
如在本文中所使用，术语“多数”指的是两个或更多个项目或部件。无论在书面的描述或权利要求以及类似物中，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”均为开放式术语，即，意指“包括但不限于”。因此，使用此类术语意指包括其后列出的项目及其等效物、以及另外的项目。关于权利要求，仅仅过渡措词“由…组成”和“基本上由…组成”分别为封闭式或半封闭式的过渡措词。在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”以及类似物的顺序术语以修饰权利要求要素，本身不意味着一个权利要求要素优于另一个权利要求要素的任何优选权、优先级或顺序，或不意味着其中方法的行动进行的临时顺序，但仅被用作将具有某个名称的一个权利要求要素与具有相同名称(如果没有使用顺序术语)的另一个要素区分的标记，以区分权利要求要素。

Claims (24)

1.一种处理废水的方法，包括：
将第一废水流引入到第一生物反应器，以提供第一混合液；
将第二废水流引入到第二生物反应器，以提供第二混合液；
在第一澄清器中将所述第一混合液分离，以提供第一处理的流出液和第一活性污泥；在第二澄清器中将所述第二混合液分离，以提供第二处理的流出液和第二活性污泥；
其中基于高流量事件，将所述第二废水流引入到所述第二生物反应器，其是在减少的混合液悬浮固体(MLSS)浓度下、在800mg/L到1,200mg/L范围中运行，在未使次级澄清器超载的情况下提供生物需氧量(BOD)和总悬浮固体(TSS)除去；以及
将压载物引入到所述第二活性污泥和所述第二生物反应器中的至少一个，以提供压载的活性污泥。
2.如权利要求1所述的方法，其中将所述压载物引入到所述第二活性污泥和所述第二生物反应器中的至少一个包括在混合罐中将所述压载物和所述第二活性污泥混合。
3.如权利要求2所述的方法，还包括将所述压载的活性污泥的一部分引入到在所述混合罐之前的压载物回收子***，以提供回收的压载物和废污泥。
4.如权利要求3所述的方法，还包括将所述回收的压载物储存在浆体罐中。
5.如权利要求4所述的方法，还包括将所述回收的压载物从所述浆体罐引入到所述混合罐中。
6.如权利要求2所述的方法，还包括将所述第一活性污泥的一部分引入到所述第一生物反应器、所述第二生物反应器和所述混合罐中的至少一个中。
7.如权利要求6所述的方法，还包括将所述第二活性污泥的一部分引入到所述第一生物反应器和所述第二生物反应器中的至少一个中。
8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述第二生物反应器的下游和所述第二澄清器的上游引入聚合物。
9.如权利要求8所述的方法，还包括在所述第一生物反应器的下游和所述第一澄清器的上游引入聚合物。
10.如权利要求2所述的方法，还包括将所述压载物添加到所述混合罐。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述压载物为磁铁矿。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述第一废水流和所述第二废水流的总流量为1,500加仑每天每平方英尺所述澄清器的表面积到5,000加仑每天每平方英尺所述澄清器的表面积。
13.如权利要求3所述的方法，其中基于高流量事件的终止，将所述压载的活性污泥引入到所述压载物回收子***。
14.一种用于处理废水的***，包括：
生物反应器，其包括：
第一入口，其被流体连接到废水源；
第二入口，其通过废水旁路管线被流体连接到所述废水源并且位于所述第一入口的下游；
接触区，其在所述第二入口的下游、邻近所述第二入口并且由所述生物反应器的壁的至少一部分界定，其中所述第二入口被配置成基于高流量事件将废水的一部分转移到所述接触区；以及
压载的混合液出口，其被流体连接到所述接触区；
澄清器，其被流体连接到所述生物反应器的所述出口的下游并且包括处理的流出液出口和压载的活性污泥出口；以及
压载物子***，其被流体连接到所述澄清器的下游，并且包括：
压载物回收***，其被流体连接到所述澄清器的所述压载的活性污泥出口；以及
压载物源，其被流体连接到所述生物反应器。
15.如权利要求14所述的***，其中所述压载物源为磁铁矿。
16.如权利要求14所述的***，其中所述接触区还由位于所述生物反应器中的至少一个挡板界定。
17.如权利要求14所述的***，其中所述接触区占所述生物反应器的体积的10％到15％。
18.如权利要求14所述的***，其中所述压载物子***包括压载物混合罐，所述压载物混合罐被流体连接到所述压载物回收***的下游，并且包括被流体连接到所述生物反应器的压载的固体出口。
19.如权利要求18所述的***，其中所述压载物混合罐还包括回收的压载物入口、新鲜的压载物入口、返回活性污泥入口和混合液入口中的至少一个。
20.一种用于处理废水的方法，包括：
将废水的第一部分引入到生物反应器的第一入口；
通过废水旁路管线，将所述废水的第二部分引入到所述生物反应器的第二入口，以基于高流量事件将所述废水的第二部分转移到接触区，所述第二入口位于所述第一入口的下游，其中所述接触区在所述第二入口的下游、邻近所述第二入口并且由所述生物反应器的壁的至少一部分界定；
将压载物引入到所述生物反应器；
在澄清器中将在所述生物反应器中产生的压载的混合液分离，以提供处理的流出液和压载的活性污泥；以及
将所述压载的活性污泥分离，以提供回收的压载物和废活性污泥。
21.如权利要求20所述的方法，还包括将所述压载的活性污泥的一部分引入到所述生物反应器中。
22.如权利要求20所述的方法，还包括将所述回收的压载物的一部分引入到所述生物反应器中。
23.如权利要求20所述的方法，其中所述压载物为磁铁矿。
24.如权利要求20所述的方法，其中所述废水以1,500加仑每天每平方英尺所述澄清器的表面积到5,000加仑每天每平方英尺所述澄清器的表面积的速率被处理。
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