公布日：2023.10.31

申請日：2019.04.20

分類號：C02F3/34(2023.01)I;C02F11/02(2006.01)I

摘要

一種提供、維持和使用添加的年輕微生物種群來處理廢水的方法。一種獲得A類污泥而無需消毒程序的方法。

權利要求書

1.一種在處理進水廢水流中控制微生物的年齡的方法，所述方法包括：a.在具有含有污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，所述廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中所述廢水從所述第一處理裝置流到所述第二處理裝置再流到所述第三處理裝置；b.向所述廢水處理系統以可控和預定的投配速率加入多種微生物；所述微生物被選擇以從所述廢水中去除所述污染物；所述多種微生物含量為103cfu/ml至1013cfu/ml；所述微生物從未被冷凍，并且D50年齡小于14天；c.其中所述投配速率將所述廢水處理系統中的所述廢水中的所述微生物的D50年齡維持在小于20天齡；和，d.由此所述廢水中的所述污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少90％的污染物的流出液。

2.根據權利要求1所述的方法，其中廢水處理工廠具有5MGD至40MGD的生產量。

3.根據權利要求1所述的方法，其中廢水處理工廠具有20MGD至100MGD的生產量。

4.根據權利要求1所述的方法，其中廢水處理工廠具有大于10MGD的生產量。

5.根據權利要求1所述的方法，其中廢水處理工廠具有大于100MGD的生產量。

6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第二處理裝置中。

7.根據權利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第三處理裝置中。

8.根據權利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第二處理裝置和所述第三處理裝置中；由此所述投配速率是每個處理裝置的投配速率的累積。

9.根據權利要求1所述的方法，其中廢水處理工廠具有200MGD至300MGD的生產量；所述廢水處理系統還包括第四處理裝置；a.其中所述第一處理裝置包括篩網和砂粒室，由此從所述廢水中去除大顆粒、塑料和砂粒；b.其中所述第二處理裝置包括池；c.其中所述第三處理裝置包括沉降槽；其中包含活化污泥的返回流流到所述第二處理裝置；其中所述流出液從所述第三處理裝置流出；d.其中所述第四處理裝置包括保持罐；其中來自所述第三處理裝置的污泥流到所述第四處理裝置；其中所述污泥在所述第四處理裝置中被增稠。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第二處理裝置中。

11.根據權利要求9所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第三處理裝置中。

12.根據權利要求9所述的方法，其中所述微生物被添加到所述第二處理裝置和所述第三處理裝置中；由此所述投配速率是每個處理裝置的投配速率的累積。

13.根據權利要求9所述的方法，其中所述污泥的糞大腸菌群水平小于1000最大或然數MPN/克總固體(干重)，并且沙門氏菌細菌小于3MPN/4克總固體(干重)。

14.根據權利要求9所述的方法，其中第二投配量的微生物被添加到所述第四處理裝置中。

15.根據權利要求9所述的方法，其中所述第二處理裝置不添加有氧氣。

16.一種不需要消毒劑處理而生產A類污泥的方法，所述方法包括：a.從活化污泥廢水處理工廠獲取污泥；b.使所述污泥流入沉降槽；c.向所述沉降槽中加入微生物，其中所述微生物被選擇以降解所述污泥中的污染物；其中所述微生物未被冷凍；由此所述微生物降解所述污泥中的所述污染物；d.將所述沉降槽中的所述污泥保持一定的保持期；其中所述保持期為至少60天；e.在所述保持期后，從保持罐中去除所述污泥；其中被去除的污泥是A類污泥；由此在所述保持期期間，所述污泥不經歷消毒劑過程。

17.一種在處理進水廢水流中控制微生物的年齡的方法，所述方法包括：a.在具有含有污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，所述廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中所述廢水從所述第一處理裝置流到所述第二處理裝置再流到所述第三處理裝置；b.向所述廢水處理系統以可控和預定的投配速率加入多種微生物；所述微生物被選自以從所述廢水中去除所述污染物；所述多種微生物含量為103cfu/ml至1013cfu/ml；所述微生物從未被冷凍，并且D50年齡小于2天；c.其中所述投配速率將所述廢水處理系統中的所述廢水中的所述微生物的D50年齡維持在小于4天齡；和，d.由此所述廢水中的所述污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少90％的污染物的流出液。

18.一種在處理進水廢水流中控制微生物的年齡的方法，所述方法包括：a.在具有含有污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，所述廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中所述廢水從所述第一處理裝置流到所述第二處理裝置再流到所述第三處理裝置；b.向所述廢水處理系統以可控和預定的投配速率加入多種微生物；所述微生物被選擇以從所述廢水中去除所述污染物；所述多種微生物含量為103cfu/ml至1040cfu/ml；所述微生物從未被冷凍，并且平均年齡小于10天；c.其中所述投配速率將所述廢水處理系統中的所述廢水中的所述微生物的平均年齡維持在小于20天齡；和，d.由此所述廢水中的所述污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少90％的污染物的流出液。

19.一種直接從廢水生產無病原體污泥而不需要消毒劑后處理的方法，所述方法包括：a.將年輕微生物沉積到活化污泥中；b.將所述活化污泥中的沉積微生物的年齡維持在低于預定年齡；c.從所述活化污泥中去除固體，其中被去除的固體包含至少一部分的所述沉積微生物；d.向所述被去除的固體中添加另外的年輕微生物并保持所述被去除的固體30至160天的時期，由此獲得具有小于0.1MPN/ml沙門氏菌的潔凈污泥。

20.根據權利要求19所述的方法，其中所述潔凈污泥具有小于2MPN/mL的糞大腸菌群。

21.根據權利要求19或20所述的方法，其中所述潔凈污泥具有少于2MPN/4干克可培養的細胞病變腸病毒感染單位。

22.根據權利要求19或20所述的方法，其中所述潔凈污泥不含重金屬。

發明內容

對處理廢水并以使有害和不希望的成分的產生最小化的方式進行處理的方法和裝置一直存在著長期的需求，并不斷發展。其中，本發明通過提供本文所教導、公開和要求保護的物質、材料、制品、裝置和方法的組合來解決這些需要。

提供一種在處理進水廢水流時控制微生物的年齡的方法，該方法包括：在具有含污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，該廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中廢水從第一處理裝置流到第二處理裝置再流到第三處理裝置；在廢水處理系統中以可控和預定的投配速率加入多種微生物；微生物被選擇以從廢水中去除污染物；多種微生物的含量為約103cfu/ml至1040cfu/ml；微生物從未被冷凍或冷凍干燥，并且D50年齡小于14天；其中投配速率將廢水處理系統中的廢水中的微生物的D50年齡維持在小于20天齡；并且，由此廢水中的污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少約90％的污染物的流出液。

此外，提供具有一個或多個以下特征的這些方法、系統和處理：其中廢水處理工廠具有約5MGD至約40MGD的生產量；其中廢水處理工廠具有約20MGD至約100MGD的生產量；其中廢水處理工廠具有大于10MGD的生產量；其中廢水處理工廠具有大于100MGD的生產量；其中微生物被加入到第二處理裝置；其中微生物被加入到第三處理裝置中；其中微生物被加入到第二處理裝置和第三處理裝置中；并且其中投配速率是每個處理裝置的投配速率的累積。

此外，提供具有一個或多個以下特征的這些方法、系統和處理：其中廢水處理工廠具有約200MGD至約300MGD的生產量；包括第四處理裝置；其中第一處理裝置包括篩網和砂粒室(girtchamber)，由此從廢水中去除大顆粒、塑料和砂礫；其中第二處理裝置包括池(basin)；其中第三處理裝置包括沉降槽；其中將包含活化污泥的返回流流到第二處理裝置；其中流出液從第三處理裝置流出；其中第四處理裝置包括保持罐；其中來自第三處理裝置的污泥流到第四處理裝置；其中污泥被增稠。

此外，提供具有一個或多個以下特征的這些方法、系統和處理：其中微生物被添加到第二處理裝置中；其中微生物被添加到第三處理裝置中；其中微生物被添加到第二處理裝置和第三處理裝置中；其中投配速率是每個處理裝置的投配速率的累積；其中污泥的糞大腸菌群水平小于1000最可能數(MPN)/克總固體(干重)，和沙門氏菌細菌小于3MPN/4克總固體(干重)；其中第二投配量的微生物被添加到第四處理裝置；其中第二裝置不具有添加到其中的氧氣。

還提供了一種不需要消毒液處理而生產A級污泥的方法，該方法包括：從活化污泥廢水處理工廠獲得污泥；使污泥流入沉降池；向沉降池中加入微生物，其中微生物被選擇以降解污泥中的污染物；其中微生物未被冷凍或冷凍干燥；由此微生物降解污泥中的污染物；將沉降池中的污泥保持一定的保持期；其中保持期為至少60天；在保持期后，從保持池中去除污泥；其中被去除的污泥是A類污泥；由此，在保持期期間，污泥不經歷消毒液工藝。

還進一步提供了一種在處理流入的廢水流中控制微生物的年齡的方法，該方法包括：在具有含污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，該廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中廢水從第一處理裝置流到第二處理裝置再流到第三處理裝置；在廢水處理系統中以可控和預定的投配速率加入多種微生物；微生物被選擇以從廢水中去除污染物；多種微生物含量為約103cfu/ml至1013cfu/ml；微生物從未被冷凍或冷凍干燥，并且D50年齡小于2天；其中投配速率將廢水處理系統中的廢水中的微生物的D50年齡維持在小于4天齡；以及，由此廢水中的污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少約90％的污染物的流出液。

此外，提供了一種在處理進水廢水流中控制微生物的年齡的方法，該方法包括：在具有含有污染物的廢水的流入液的廢水處理系統中，該廢水處理系統包括第一處理裝置、第二處理裝置和第三處理裝置；其中廢水從第一處理裝置流到第二處理裝置并流到第三處理裝置；在廢水處理系統中以可控和預定的投配速率加入多種微生物；微生物被選擇以從廢水中去除污染物；多種微生物含量為約103cfu/ml至1013cfu/ml；微生物從未被冷凍或冷凍干燥，并且平均年齡小于10天；其中投配速率將廢水處理系統中的廢水中的微生物的平均年齡維持在小于20天齡；以及，由此廢水中的污染物減少，從而提供具有通過BOD和TSS測量的減少至少約90％的污染物的流出液。

此外，提供了一種直接從廢水中生產無病原體污泥而不需要消毒液后處理的方法，該方法包括：將年輕微生物沉積到活化污泥中；將活化污泥中的沉積微生物的年齡維持在低于預定年齡；從活化污泥中去除固體，其中被去除的固體包含至少一部分的沉積微生物；向被去除的固體中添加另外的年輕微生物并保持被去除的固體30至160天的時期，由此獲得具有小于0.1MPN/ml的沙門氏菌(Samonella)的潔凈污泥。

另外，提供了具有一個或多個以下特征的這些方法、系統和處理：其中潔凈污泥具有小于10MPN/mL的糞大腸菌群；其中潔凈污泥具有小于5MPN/mL的糞大腸菌群；其中潔凈污泥具有小于2MPN/mL的糞大腸菌群；其中潔凈污泥具有小于1.5MPN/mL的糞大腸菌群；其中潔凈污泥具有小于1MPN/mL的糞大腸菌群；其中潔凈污泥具有小于0.5MPN/mL的糞大腸菌群；由此獲得具有小于5MPN/ml的沙門氏菌的潔凈污泥；由此獲得具有小于1MPN/ml的沙門氏菌的潔凈污泥；由此獲得具有小于0.01MPN/ml的沙門氏菌的潔凈污泥；其中潔凈污泥具有小于2MPN/4干克可培養的細胞病變腸病毒感染單位；其中潔凈清潔污泥不含重金屬；其中潔凈污泥基本上不含重金屬。

還進一步提供了用于廢水處理的具有一個或多個以下特征的這些系統和方法：所產生的廢物的體積減小；產生的廢物的質量減少；調節廢物以從所產生的廢物中去除病原體；穩定化廢物以從產物廢物中去除病原體；調節、穩定和兩者，以去除病原體，諸如沙門氏菌和大腸桿菌；提高廢物處理的靈活性；并且，降低廢物處理的成本。

還進一步提供了具有一個或多個以下特征的用于廢水處理的這些系統和方法：在微生物作為液體的一部分添加的情況下，液體中微生物的含量可以為約102cfu/ml至1013cfu/ml、103cfu/ml至108cfu/ml、106cfu/ml至108cfu/ml、107cfu/ml至1011cfu/ml、大于103cfu/ml、大于108cfu/ml、大于109cfu/ml，和約105cfu/ml至約1013cfu/ml、約106cfu/ml至約1012cfu/ml、108cfu/ml至約1012cfu/ml。含有微生物的液體含有約10-11g/ml的微生物至約10-1g/ml的微生物，約10-8g/ml的微生物至約10-2g/ml的微生物和約10-4g/ml的微生物至約10-1g/ml的微生物。這些計算是基于1克干重微生物等于10-13cfu/mL，對于較大的微生物，這些重量可以具有10倍以上，至100倍以上、至1000倍以上的范圍，或者較小的微生物具有10-1至10-2、10-1至10-3的范圍。

此外，提供了用于廢水處理的這些系統和方法，其具有用于處理由廢水處理工藝產生的固體的一個或多個以下特征：產生的廢物的體積減��；產生的廢物的質量減少；調節廢物以從所產生的廢物中去除病原體；穩定化廢物以從產物廢物中去除病原體；調節、穩定和兩者，以去除病原體，諸如沙門氏菌和大腸桿菌；提高廢物處理的靈活性；并且，降低廢物處理的成本。

此外，提供了用于廢水處理的這些系統和方法，其具有用于處理由廢水處理工藝產生的過量固體的一個或多個以下特征：產生的廢物的體積減��；產生的廢物的質量減少；調節廢物以從所產生的廢物中去除病原體；穩定廢物以從產物廢物中去除病原體；調節、穩定和兩者，以去除病原體，諸如沙門氏菌和大腸桿菌；提高廢物處理的靈活性；并且，降低廢物處理的成本。

（發明人：羅伯特·懷特曼）