CN1219710C - 生物过滤器的自动脱气方法 - Google Patents

Abstract

用一个回冲系统对生物过滤器自动脱气的方法，其中打开和关闭阀门的步骤被减少，通过过滤器的水流的阻断被大大减小，而且排空过滤器的过程是被排除了。在自动脱气的下水过滤器的方法中，如果水位过高需要脱气，通过先前设定的一个高的水位点自动启动脱气过程，在处理系统中每个过滤器的水位被检查。排放脏的回冲水的操作也被自动化。高水位点被自动设定在脏的回冲水自动排放处。在多个过滤器处理系统中，通过一个高水位设定点和一个特定的自动选定脱气的过滤器，过滤器的水位可以自动被检查。在上水的过滤器中，一个压降点被用于确定是否一个过滤器需要脱气。从一个过滤器到另一个过滤器的脱气过程的转换是密封的。

Description

生物过滤器的自动脱气方法

技术领域

本发明涉及一种利用一个回冲系统使生物过滤器脱气的自动方法。尤其是，本发明直接涉及使生物过滤器脱气的方法，其中在过滤器中的或者是介质水的水位或压降是被自动测量的，而且如果这两个标准都过高，通过人工或自动步骤进行预防而纠正这个问题。本发明的方法也减少了打开和关闭阀门步骤的次数，使通过过滤器的水流的阻断最小化。

背景技术

被用于处理废水的生物反应器产生各种各样的气体作为它们操作的正常的副产品。通常，通过一个生物反应器的微生物的活动产生的主要气体是二氧化碳和氮，这些气体产生的数量太快太多而不能被溶解掉。结果，它们形成了泡泡，这些泡泡被滞留在过滤器的介质中或被挤在生物反应系统的填充床中。

由于滞留在过滤器介质中或填充床中的气体数量的积累，通过受影响的过滤器的水流日益受到限制，最终不利地影响整个废水处理系统的操作和效率。因此，对在处理系统的过滤器的介质或填充床进行周期地脱气程序是必要，这样可以除去在过滤器中的被陷气泡和固体，恢复系统的功能和效率。尽可能快地完成这个任务而且对废水处理系统的正常操作的扰乱降低到最小程度是所希望的。

废水系统过滤器的脱气在这个领域是熟知的。一个通常的脱气技术是用回冲水回冲或回洗过滤器介质或填充床，排出或带走被夹带气体。

尽管以前所知的技术对于除去被夹带气体及恢复全部系统的流动和过滤器的容量在不同程度上可能是有效的，但是在脱气过程中，它们至少需要使废水系统包含有被脱气的过滤器的部分以某种方式与处理系统的其余部分分离。现有方法也要求操作员人工确定一个过滤器是否需要脱气。通常，脱气过程是被不连续地完成的，这意味着，一个单个的过滤器，当被操作员选定而从处理系统中被分离，脱气过程开始，而且在下一个过滤器开始进入这个过程前被完成。而且，当一个特定的过滤器从系统中移走后留在系统中的过滤器不得不处理被分离的部件的额外工作负荷。

我们希望有这样的一个脱气方法，它可以完成一个全自动的过滤器脱气，同时具有以下优点：减少过滤器或填充床元件脱气的时间，增加在一个脱气过程中被脱气过滤器的数量，减少了系统阀门和设备的磨损，当一个选定的过滤器被脱气时，并不会增加处理系统其它工作过滤器的负载。

发明内容

在本发明的方法中，一种使下水脱气的自动方法，一个生物水处理的敞开式的过滤器具有不同的水位，一个进入过滤器顶部的入流(INFLUENT FLOW)和一个从过滤器底部的流出的出流(EFFLUENT FLOW)，包括如下步骤：停止出流以防止过滤器排干；引入一个回冲水流进入过滤器的底部从过滤器中冲洗带走气体；自动检查过滤器的水位，确定是否过滤器将溢流；如果过滤器的水位在溢流水位，放掉脏的回冲水，继续冲洗过滤器以释放出过滤器的带走气体；停止回冲水流并使出流重新开始返回过滤器进行使用；在整个脱气过程中维持入流。在本方法中，排放脏的回冲水的操作可以被自动化。可以自动地设定一个高的水位点，在此水位点脏的回冲水被自动排放。也可以设定一个高的水位点，在此水位点脱气过程自动开始。优选地，所述的高的水位点被设定的范围大约是过滤器容量的50％到95％。可选地，所述的高的水位点设定在过滤器容量的75％处。

在使上水脱气的自动方法中，生物的水处理的过滤器具有不同的水位，该过滤器包含有一个进入过滤器底部的入流，一个从过滤器顶部的出流及一个回冲系统，这个方法包括以下步骤：

(a)停止入流流进过滤器的底部；引入回冲水流进入过滤器的底部去冲洗来自于过滤器中夹带气体；

(b)自动检查过滤器压降以确定过滤器是否必需脱气；

(c)如果压降范围在50％到90％之间，将过滤器脱气；

(d)继续过滤器的冲洗以释放过滤器中的夹带气体；

(e)停止回冲水流；

(f)使入流重新开始返回过滤器进行使用；并

(g)在步骤(a)到(f)的步骤中，维持过滤器顶部的出流流出。

在以前述的方法中，脱气的操作可以被自动化。压降点可以被自动设定，当达到时，自动启动脱气过程。优选地，压降点被设定在过滤器容量的大约50％到95％的范围内。可选地，压降点被设定在过滤器容量的75％处。

在另一个较佳的方法中，在一个水处理系统中的多个下水生物过滤器，该过滤器是敞开式的，有变化的水位，入流进入过滤器顶部的，出流离开过滤器底部，进行自动化脱气，该脱气的方法包括下列步骤：

(a)在所有的所选的过滤器的脱气过程中，维持入流进入过滤器的每个入口；

(b)停止从选定被脱气的过滤器的出流，防止被选定的过滤器被排放，所述的过滤器包括一个回冲系统；

(c)引入一个回冲水流进入在步骤(b)中被选定的过滤器的底部，从过滤器中冲洗带走的气体；

(d)启动一个回冲泵；

(e)在过滤器容量范围内设定一个高水位点，检查过滤器的水位以确定所选的过滤器是否有溢流；

(f)如果所选的过滤器的水位处于溢流水位，排放脏的回冲水；

(g)继续冲洗在步骤(b)中被选定的过滤器，直到夹带的气体从过滤器中被释放出来；

(h)停止出流从下一个被选定的过滤器中流出，并且引入回冲水进入下一个选定的过滤器；

(i)在选定的过滤器中，停止回冲水和脏的回冲水，并重新使步骤(b)中的过滤器出流开始返到回步骤(b)中的过滤器中供使用；和，

(j)当继续步骤(a)时，连续地重复步骤(b)到(i)使其它选定的过滤器的脱气；

(k)冲洗最后的依次选定的过滤器；

(l)关闭回冲泵；

(m)停止回冲水进入最后的依次选定的过滤器；和，

(n)重新使从最后的依次选定的过滤器流出的出流返回到最后的依次选定的过滤器中使用。

本方法的一个方面，回冲泵的操作直到所有的被选定的过滤器都被冲洗完后停止。另一个方面，多个下流生物过滤器是氮化作用过滤器。可选地，多个下流生物过滤器可能是脱氮化作用的过滤器，脱除生物需氧量(BOD)的过滤器或脱除化学需量的过滤器(COD)。本方法自动脱气过滤器的另一个方面，其中如果水位过高而需要脱气时，自动被检查处理系统中每个过滤器的水位，通过比较以前设定的高水位点自动开动脱气过程。所述的高水位的点设定的范围大约是过滤器容量的50％到95％。最好，所述的高水位点设定在过滤器容量的75％。

在另一种在水处理系统的多个上流生物过滤器自动化脱气的最佳实施例方法中，其中的水处理系统包括进入过滤器的入流，从过滤器流出的出流及一个回冲系统，这个方法包括：

(a)自动检查每个过滤器的压降水平，确定压降水平是否处于需要脱气的点上；

(b)在对所有选定的过滤器的脱气过程中，维持来自于每个过滤器顶部的出流流出；

(c)如果对于选定的过滤器，压降点表明脱气是必要的，停止入流进入被选定脱气的过滤器的底部，防止回冲回流进入其它的过滤器；

(d)开启一个回冲泵；

(e)引入一个回冲水流进入在步骤(c)中被选定的过滤器的底部，冲洗过滤器中夹带气体；

(f)检查过滤器的压降水平，确定过滤器是否需要脱气；

(g)如果必要就进行脱气；

(h)继续冲洗在步骤(c)中被选定的过滤器，直到夹带的气体从过滤器中被释放出来；

(i)停止入流流入下一个被选定脱气的过滤器的底部，防止回冲水回流进入其它的过滤器；

(j)引入回冲水流进入下一个被选定的过滤器的底部，冲洗过滤器中的夹带气体；

(k)在步骤(c)中在选定的过滤器中，停止回冲水，而且重新使入流流入步骤(c)中的过滤器的底部，返回步骤(c)中的过滤器应用；

(l)当继续步骤(b)时，连续地重复步骤(c)到(k)除去其它选定的过滤器的气体；

(m)冲洗最后一个依次被选定的过滤器；

(n)关闭回冲泵

(o)如果有回冲水，就停止其进入最后一个依次选定的过滤器；和，

(p)重新使入流进入最后依次选定的过滤器的底部，返回到最后依次选定的过滤器中使脱气。

在一系列生物过滤器脱气的方法的一个方面中，回流泵的操作被维持以冲洗每个过滤器。在本发方法的另一个方面，多个上流生物过滤器包括但不限定于在氮化作用过滤器，脱氮化作用过滤器，脱除化学需氧量(COD)的过滤器，脱除生物需氧量(BOD)的过滤器。

在另一种自动化除去多个下流生物水处理过滤器的可选方法中，每个过滤器有一可变的水位，一个进入过滤器顶部的入流，一个从过滤器底部流出的出流，该方法包括：

(a)关闭第一个选定脱气的过滤器的排水阀门，防止过滤器排水；

(b)打开第一个选定的过滤器的一个清水回冲水阀门；

(c)启动一个回冲水泵；

(d)自动检查过滤器水位，确定过滤器是否将要溢出；

(e)如果过滤器的水位在溢流水位，排放脏的回冲水；

(f)冲洗第一个选定的过滤器，以释放过滤器中的夹带气体；

(g)关闭下一个选定的过滤器的排水阀门，并打开接下来选定过滤器的清水回冲水阀门；

(h)如果必要，关闭第一个选定过滤器的清水回冲阀门和脏水回冲阀门；

(I)打开第一个选定的过滤器的排水阀门；

(j)对于每个其它的过滤器，连续地重复步骤(d)到(i)，其中在步骤(d)到(i)中一个先前的顺序中的下一个相继的过滤器变成了后继步骤(d)到(i)的下一个顺序中第一个选定的过滤器；

(k)冲洗一个最后依次选定的过滤器；

(l)关闭回冲水泵；

(m)打开最后依次选定过滤器的排水阀门；

(n)如果必要，关闭最后依次选定的过滤器的清水回冲阀门和脏水回冲洗阀门；和

(o)在步骤(a)到(n)过程中，维持进水阀门在一个打开的位置。

一种除去大量的上流的生物水处理过滤器的自动化的方法的较佳实施例，每个过滤器有一可变的水位，一个进入过滤器底部的入流，一个从过滤器顶部的流出出流，该方法包括：

(a)自动检查每个过滤器的压降水平，确定压力水平是否处于需要脱气的点上；

(b)如果对于选定的过滤器，压降点表明脱气是必要的，关闭第一个选定脱气的过滤器的的进水阀门，防止过滤器排放；

(c)打开第一个选定的过滤器的清水回冲阀门；

(d)启动回冲泵；

(e)冲洗在步骤(b)中选定的过滤器，直到夹带的气体从过滤器中释放出来；

(f)关闭下一个选定过滤器的的进水阀门，打开接下来选定的过滤器的清水回冲阀门；

(g)关闭第一个选定的过滤器的清水回冲阀门；

(h)打开第一个选定过滤器的进水阀门；

(i)对于每一个其它的过滤器，重复步骤(d)到(h)；

(j)冲洗最后依次选定的过滤器；

(k)关闭回冲水泵；

(l)打开最后依次选定的过滤器的进水阀门；

(m)关闭最后依次选定过滤器的清水回冲阀门；和

(n)在步骤(a)到(m)过程中，维持排水阀门在一个打开的位置。

在上述的方法中，脱气的操作可以自动化。压降点可以被自动设定在某一点，当到达设定点时，自动开启脱气过程。优选地，压降点被设定的范围从过滤器容量的大约50％到95％。最佳的，压降点被设定在过滤器容量的75％处。

附图说明

图1是典型的水处理系统的下流生物过滤器的截面图。

图2是典型的水处理系统的上流生物过滤器的截面图。

具体实施方式

一个生物过滤的脱气装置包含一系列的按次序的步骤，这些步骤产生回流以清洗气体的过滤介质。使用微生物去除废水中包含的污染物质。在如呼吸和脱氮的过滤介质内，微生物活动的结果生成气体。生成的气体如果不定期清洗的话会限制水流并影响处理的效果。有益的是，此发明的方法能够在一个水处理系统内自动检查过滤器，并且，如果在下流的过滤器中，水的高度达到一个预先设定的高点的话，下流的过滤器自动地脱气。在上流过滤器中，如果过滤器压力下降到不高于设定点的选定的百分率，脱气过程自动进行。或者，当下流过滤器中脱气由操作员进行的话，若水高达到足以导致过滤器中水外流，脏的回流水被自动地放出。

此方法的一个好处是过滤器不被冲下去并且在脱气过程中进水阀不关闭，消除过滤器中的水向下流，可减少脱气程序的整体时间，并提高过滤器运作的效率，对系统中其它过滤器无任何扰乱。正在被脱气的过滤器在较短的时期内下线(off-line)，泵和阀的磨损较少。

在一个可选的生物脱气过滤器的实施例中，过滤器中水向上流。水流的排放在整个脱气过程中持续，因此没有水回流到上流中重处理，因而改善过滤器的效能。

请参看附图。图1描述下流生物过滤器100。水处理系统可能会有二到十个并联的过滤器100。最好是使这些过滤器100具有共用的隔板120。在过滤的过程中，流入的废水被排到在过滤器墙122的顶部形成的低压槽114，并从溢流板116溢出到过滤介质130。水槽114被连接到一个脏水箱(图中没表示)上。在过滤过程中，脏水是通过由沙子和和砾石组成的过滤器介质130进行过滤。推荐的过滤装置是，将大约六英尺深的砂层132铺在大约18英寸深的砾石层134上，而砾石层是由聚水板来支撑的。还有一种方法，那就是砾石层可用多孔板来代替。经过过滤的脏水集中到泵池142中，然后流到清水井(图中没表示)中去。清水井起蓄水池的作用，这些清水用作过滤器100的回冲洗水，多余的水直接排到排水站。

在生物过滤器中，由于向过滤器100中添入补加的碳元素，例如添入甲醇常使微生物的活性增强。在脏水通过过滤介质130过滤的同时，由于微生物的生物活性而产生气体，而这种气体必须被除掉。去除在过滤过程中产生的气体的过程称为脱气。从生物过滤器中释放气体非常迅速，足以避免活性生物体的损失。这种生物体会悬浮在过滤介质130之上的水中，这有助于在脱气过程中悬浮在过滤介质和甲醇之上的水中的生物质不至和排出的脏水一起流失。

这种新发明的脱气方法的另一优点是，减少了在过滤器中的流量波动。在过滤器中生物质的生长会影响过滤过程中流经过滤器的流量。如果一旦流量增加，过滤效率就会降低。同样地，流量突然增加，过滤效率也会受到不利的影响。在低流量时可能发生的沉积于过滤介质之上固体会由于流量突增被冲刷掉。例如，假定系统中有三个过滤器，他们分别处理相同量的水，而其中一个过滤器不工作了，把它处理的水量转给另二个正在工作的过滤器，那么，另二个过滤器中的流量就马上增加50％。这种转换需较长时间，才能疏干这个增量。同时，中断了生物的活性和增加了全系统的停工时间。接着本发明推荐的脱气方法，脱气过滤器不必疏干，因为它的进水阀是开启的而排水阀是关闭的。因此，其余不处于脱气状态的过滤器的流量是比较均匀的并且不会中断生物活性过程和过滤过程。

用下水过滤器的脱气方法，要随时选定一个过滤器脱气。在自动脱气的下水过滤器系统中，每个过滤器中的液位都要随时检查，看其是否达到了事先设定的高液位点，以确定哪一台过滤器应进入脱气状态。在多过滤器系统中，每一台过滤器中的液位都自动地进行检查，并且一旦有某个过滤器中的液位达到了预设点，便自动选该过滤器进入脱气状态。这种自动选定的方法可通过将高液位设定点输入系统计算机来实现。这样任何一台过滤器中的液位一旦达到设定点，变自动进入脱气工作状态。我们推荐高液位点设在过滤器容量的50％到95％之间。或者干脆就设在过滤器容量的75％处。在脱气过程中，有时过滤器中会充满，甚至会出现危险的溢流现象。过滤器中的高液位点也可自动地设在脏的回冲水排放之时，脏的回冲水的排放也可实现自动操作。

将上述脱气方法用于上水过滤器，脱气过程也可实现自动化。压降值也可自动设定，那就是达到设定值时，自动启动脱气工作过程。推荐将压降值设定在过滤器允许工作压力的50％到95％，或者就设定在75％。

选定的过滤器中没有超高位警戒136，它位于水面之上，推荐高于水面6-8英尺。出水阀是关闭的，因此过滤器不会疏干。在整个脱气过程中，进水阀是开启的，水经管道进入设在过滤器壁120顶部的水槽114中，然后再流入过滤器100中。回冲水泵将冲洗水泵至水渠或泵池142中，泵池一直延伸到过滤器底104，建议采用经过过滤的不含甲醇的蓄存于清水井中的水做回冲水。关闭排水阀还可防止回冲水短路流到清水井中去，因为在清水井和过滤器间回冲水与排出水使用同一管理。

在过滤过程中，底流滤液收集在水渠142中并流入清水井。在回冲过程中，回冲水是从清水井泵入水渠142中并均匀地向上流经过滤介质130。回冲水将驻留在砂粒和砾石间的气体排除到水面137，138之上的空气中去。最好不要达到超高警戒136(在低水面137之上)。以使汇集一处的入流和回冲水不溢过堰口116。推荐超过警戒高于水面6-8英尺。采用上述推荐的回冲方法，在气体释放过程中悬浮的所有的生物体都象甲醇一样，作为滤液的添加物留存于过滤器100中。如果回冲水使高液位138上升到分布堰口之上，过量的水会流入进水管并进而流入其它过滤器，而不会造成从系统中流失。

把推荐的生物过滤器脱气方法用于一个水处理系统时，选用许多个下降流式过滤器100做顺序脱气。采用这种推荐的方法，在脱气的过程中，入流一直注向每一个过滤器的入口。进水阀一直处于开启状态，而第一个被选做脱气的过滤器的排水阀处于关闭状态，排水中断。从而防止该过滤器疏干和回冲水短路到排水中去。回冲水阀开启并且启动回冲水泵，则回冲水泵至第一个选定的过滤器的水渠中。回冲水将驻留在过滤介质间气体排出并释放到水面上的空气中去。过滤器中的液位可由操作人员检查或由系统的计算机根据事先输入的高水位设定值自动进行检查。如果达到了设定值，污物回冲水阀门开启注入回冲水。

选做第二个进行脱气的过滤器的排水阀关闭并且排水中断，将该过滤器回冲阀打开，则该过滤器恢复排水，第一个过滤器的回冲水停止而第二个过滤器开始回冲洗。对于所有的过滤都重复上述的过程直至所有的过滤器脱过气并进行了回冲洗为止。到所有的过滤都完成脱气回冲水泵一直保持运转。由于精心的操作阀门并且免去了疏干过程，脱气所需时间减少了，阀门的动作次数也减少了。并且对存于过滤介质中的生物体的冲击减至最小。因此增大了过滤器的整体工作效率。下述的例子给出一个对以前的脱气方法和本发明脱气方法的比较，比较他们的典型步骤和每步骤的同时，

下水过滤器脱气的实例：

现有技术的脱气方法步骤                                        时间(分)

1.关闭进水阀门                                                0.5

2.过滤器排水                                                  5.0

3.关闭排水阀                                                  0.5

4.开启清水回冲水阀，如果过滤器中液位高，开启脏水回冲排水阀门  0.5

5.启动回冲水泵                                                0.5

6.继续冲洗                                                    1.0

7.停止回冲洗水泵，关闭回冲洗阀门及污物回冲洗水阀(如果已开启)  0.5

8.开启排水阀门                                                2.0

9.开启进水阀门                                                0.5

                                    总计时间：                11.0

对于每一个要脱气的过滤器，我们都必须重复现有技术的生物过滤器脱气的上述过程，如果在一个脱气处理过程或程序中，使五台过滤器脱气，总的脱气过程需时55分。

上述的现有技术是采用快动式气动阀的过滤器系统中进行的，如采用慢速电动阀还要多耗时几分钟。所有的操作在所选择的过滤器上完成之后再对下一个过滤器脱气。

新的脱气方法

                                                                    分

1.关闭排水阀，开启第一台选择的过滤器的清水冲水阀门                  0.5

2.启动回冲水泵                                                      0.5

3.检查高设定水位并开启脏水回冲阀门                                  0.5

4.继续冲洗                                                          1.0

5.关闭排水阀并开启下一台选择的过滤器的清水回冲水阀                  0.5

6.打开流出阀门，关闭第一个选定的过滤器的清水回冲水阀门              0.5

7.冲洗下一个选定的过滤器                                            1.0

8.对于每个其它的选定的过滤器重复步骤4，5，6和7                      2.0

9.关上回冲水泵，打开排水阀，关闭最后选定的过滤器的清水回冲水阀门    0.5

一个过滤器的脱气的总共时间大约是2.5分钟，实际上是步骤4，5，6和7所花费的时间。另外需要1分钟的时间打开和关闭回冲水泵。如果有5个过滤器在一个脱气顺序期间脱气，总的脱气时间是11分钟。

在本发明的脱气方法中，回冲水泵一直保持着打开的状态，直到所有的滤器都被脱气，因此减少了操作和装拆设备的总的时间。这个步骤的时间可能随着用于阀门系统设备类型而变化。

本发明的方法和现有技术脱气的方法主要不同在于在本发明方法中：1)进水阀门没有关闭；2)过滤器没有被排干，脱气之前降低过滤器水位也不是必需的和所希望的；3)直到所有的滤器脱气完毕，回冲水泵才被关闭；4)除非在系统中所有的其它的过滤器也有高水位，否则因为高水位，不会有过滤器的脏水回冲阀门(如果存在)被打开。在本发明的脱气方法中有一个无缝的转换的关键因素是准备脱气的过滤器的步骤，也就是，在前一个选定过滤器脱气的最后一步前，即打开排水阀门，关闭清水回冲水阀门前开始关闭排水阀门，打开清水回冲水阀门。

这种新的脱气方法使得在系统中通过系统中的不脱气的过滤器的水的流量保持在一个稳定的状态，这样生物平衡就不会被干扰。因为一系列过滤器的脱气的时间被减少了，这样在一个单一的脱气过程中更多的过滤器能被脱气。

对于一个单一的上水过滤器的脱气方法中，如图2所示，入流在过滤器的底部被引入，这样向上的空气流不能抵制向下的入流。在一个上水过滤器脱气的优选方法中，入流阀被关闭，同时进入过滤器底部的入流被停止。回冲水流被引入过滤器的底部冲洗夹带气体，而且直到气体被释放到大气中，冲洗才停止。回冲水流然后停下来，而且入流重新开始返回到过滤器进行工作。出流继续流出过滤器的顶部。当对大量上水的过滤器脱气时，直到所有的被选定的脱气的过滤器被处理过，回冲水泵才被关闭。排水阀门从不关闭，而且脏水回冲阀门不打开。从一个过滤器到另一个过滤器的脱气的转换是密封的。

上水过滤器脱气的实施例

下面是一个对于完成现有技术一个脱气上流过滤器的方法的每个步骤所需要的通常的步骤和时间同本发明的脱气上流过滤器的优选的方法的所需要的通常的步骤和时间的比较。

现有技术脱气方法步骤：                            时间(分钟)

1.关闭进水阀门，关闭排水阀门                      0.5

2.打开清水回冲水阀门，打开脏水回冲排出阀门        0.5

3.启动回冲水泵                                    0.5

4.继续冲洗                                        1.0

5.关闭回冲水泵，关闭清水的回冲水阀门              0.5

6.关闭脏水回冲阀门，打开排水阀门                  0.5

7.打开进水阀门                                    0.5

总的时间                                                  4.0

新的脱气方法                                              分钟

1.关闭进水阀门，打开第一个选定的过滤器的清水

回冲阀门                                                  0.5

2.启动回冲水水泵                                          0.5

3.检查压降设定点的水平                                    0.5

4.继续冲洗                                                1.0

5.关闭进水阀门，打开下一个选定的过滤器

的清水回冲阀门                                            0.5

6.打开进水阀门，关闭最初选定的过滤器的清水回冲阀门        0.5

7.冲洗下一个选定的过滤器                                  1.0

8.对于每个其它的选定的过滤器重复步骤4，5，6和7

9.关上回冲水泵，打开排水阀门，关闭最后选定

的过滤器的清水回冲水阀门。                                0.5

对于每一个选定的脱气的上水的过滤器重复步骤4、5、6和7。通过在计算机系统中输入一个压降水平设定值，选定过滤器脱气的步骤可以自动化，这样任何一个过滤器达到设定的点就可以被自动的脱气。对于每个过滤器脱气的总的时间大约是2.5分钟。

在脱气方法中有一个密封的转换的关键因素是准备脱气的过滤器的步骤，也就是，在前一个选定的过滤器脱气的最后一步，即打开进水阀，关闭清水的回冲水阀门前开始关闭进水阀，打开清水回冲水阀门。

另外需要1分钟打开和关闭回冲水泵。同用现有技术方法的20分钟比较，5个过滤器脱气的总的时间是大约11分钟。

就象在一个下水的过滤器中，直到所有的选定的脱气的过滤器都被脱气，回冲水泵才会被关闭，这样就减少了操作和装拆设备的总的时间。这个步骤的时间可能随着用于阀门系统的设备的类型而变化。在一个上水过滤器中，入流和清水的回冲水被在同一点引入。因此，当启动清水的回冲水流时，停止入流是必要的。当一个系统中的一个过滤器是离线脱气的，其它的过滤器必须接替多余的水流。

在上水过滤器系统中的出流通常比所要求的回冲水流低。出流可以被储存在一个净水井的储水槽中，这样它可以用于用回冲水泵进行回冲水和脱气。多余的水溢流出清洁井，在那里它流入下一个处理过程。现有技术的上水过滤器脱气包括打开脏水回冲阀门，这样在脱气期间被处理的水将溢流出到一个泥墙(mudwa1l)，然后回到上水系统进行再处理。这需要一个再次使用水泵和再处理的花费。而且由于一部分液流一直在系统中再循环而减少了处理系统的最大处理能力。本发明的一个优选的脱气的方法中，排水阀门没有关闭，而且在脱气期间流出的水立刻重新返回到清洁的井中。不需要再处理及再次使用水泵的过程。

因为在一个上水过滤器中的生物反应有时间的限制，而且调整到一个平均的水流状态，水流的暂时的升高会减少处理活性。减少水流被分流到其它没有被处理的过滤器的时间期间减少了对生物过程和过滤过程的破坏。上水过滤器的优选的脱气的方法最低程度地减少了阀门的活动，这样脱气的过程被进行的比较快。生物过滤器通常要求被脱气每天4到8次。阀门活动的精心的排序减少了循环流。在过滤器流中变化的减少增加了处理的能力和效率。

本发明的脱气的生物过滤器的方法可以应用在各种各样的产生大量气体的过滤器处理中，其包括但不限定于，氮化作用过滤器，脱氮作用过滤器，脱除化学需氧量(COD)的过滤器和脱除生物需氧量(BOD)的过滤器。

Claims (23)

1.一种下水生物处理过滤器的脱气的自动化方法，该过滤器为敞开式，具有变化的水位、进入过滤器顶部的入流和从过滤器底部流出的出流，这个方法包括：

(a)停止出流以防止过滤器排干；其中过滤器包括一个回冲系统；

(b)引入一个回冲水流进入过滤器的底部冲洗来自于过滤器的夹带的气体；

(c)在过滤器容量范围内设定一个高水位点，自动检查过滤器的水位，确定是否过滤器有溢流；

(d)如果过滤器水位在溢流水位，排出脏的回冲水；

(e)继续冲洗过滤器以利于释放来自于过滤器的夹带的气体；

(f)停止回冲水流和脏的回冲水流，并且使出流重新开始返回过滤器进行使用；

(g)通过步骤(a)到(f)维持入流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中过滤器水位的检查是通过一个过滤器的操作人员进行的，而排放脏的回冲水的操作是自动的。

3.根据上述权利要求1所述的方法，其中设定所述的高水位的点，在此水位脏的回冲水被自动排放。

4.根据上述权利要求1所述的方法，其中设定所述的高水位的点，在此水位脱气过程被自动启动。

5.根据上述权利要求1所述的方法，其中所述的高水位的点设定的范围是过滤器容量的50％到95％。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述的高水位点是设定在过滤器容量的75％处。

7.一种上水生物水处理过滤器脱气的自动方法，此过滤器是敞开式的，有变化的水位，过滤器包括一个进入过滤器底部的入流，一个从过滤器顶部的出流及一个回冲系统，这个方法包括：

(a)自动检查压降水平以确定是否过滤器需要脱气；

(b)如果需要脱气，停止入流流入过滤器的底部；

(c)引入一个回冲水流进入过滤器的底部以冲洗来自于过滤器的夹带的气体；

(d)继续冲洗过滤器以释放来自于过滤器的夹带的气体；

(e)停止回冲水流和脏的回冲水流，并且使入流重新开始返回过滤器进行使用；

(f)通过步骤(a)到(e)维持来自于过滤器顶部的出流。

8.根据权利要求7所述的方法，其中一个过滤器压降点设置在脱气过程被自动启动处。

9.一种对多个下水的水处理生物过滤器自动脱气的方法，此过滤器是敞开式的，有变化的水位，进入过滤器顶部的入流，从过滤器底部的流出的出流，这个方法包括：

(a)在对所有的选定的脱气的过滤器脱气的整个过程中，维持入流进入过滤器的每个入口；

(b)停止来自于被选定过滤器的出流被脱气，防止被选定的过滤器被排干，所述的过滤器包括一个回冲水系统；

(c)将回冲水流引入在步骤(b)中被选定的过滤器的底部以从过滤器中冲洗被夹带的气体；

(d)启动一个回冲泵；

(e)在过滤器容量范围内设定一个高水位点，检查过滤器的水位确定是否选定的过滤器有溢流；

(f)如果选定的过滤器的水位是在溢流水位，排放脏的回冲水；

(g)继续冲洗在步骤(b)中被选定的过滤器，直到夹带的气体从过滤器中被释放出来；

(h)停止出流从下一个被选定的过滤器中流出，而且引入回冲水进入下一个选定的过滤器；

(i)在选定的过滤器中，停止回冲水和脏的回冲水，并且重新使出流流出步骤(b)中的过滤器返回步骤(b)中的过滤器去应用；而且，

(j)当继续步骤(a)时，连续地重复步骤(b)到(i)脱去其它选定的过滤器的气体；

(k)冲洗最后一个依次被选定的过滤器；

(l)关闭回冲泵；

(m)停止回冲水进入最后一个依次选定的过滤器；并

(n)重新使从最后依次选定的过滤器流出的出流返回到最后依次选定的过滤器中使用。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在处理系统中的每个过滤器的水位被自动地检查是否达到先前设定的高水位点从而如果当水位高到需要脱气时自动启动脱气过程。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述的高水位的点设定的范围是过滤器容量的50％到95％。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述的高水位点是在过滤器容量的75％处被设定的。

13.根据权利要求9所述的方法，其中回冲泵的操作被维护以冲洗每个过滤器。

14.根据权利要求9所述的方法，其中多个生物过滤器是氮化作用过滤器。

15.根据权利要求9所述的方法，其中多个生物过滤器是脱氮化作用过滤器。

16.根据权利要求9所述的方法，其中多个生物过滤器是脱除化学需氧量的过滤器。

17.根据权利要求9所述的方法，其中大量的生物过滤器是脱除生物需氧量的过滤器。

18.根据权利要求9所述的方法中，其中所述的高水位点设定在脏水回冲水被自动排放处。

19.根据权利要求9所述的方法中，其中在水处理系统中任何一个达到所述的高水位的设定点的过滤器，被自动选定脱气。

20.一种对水处理系统中的多个上水生物过滤器脱气的自动化方法，其中的水处理系统包括进入过滤器的入流，来自于过滤器的出流及一个回冲系统，所述的过滤器是敞开式的，此方法包括以下步骤：

(a)自动检查每个过滤器的压降水平，确定压降水平是否处于需要脱气的点上；

(b)在对所有的选定的过滤器的脱气的过程中，维持来自于每个过滤器的顶部流出的出流；

(c)如果对于选定的过滤器，压降点表明脱气是必要的，停止入流进入被选定脱气的过滤器的底部，防止回冲水回流进入其它的过滤器；

(d)开启一个回冲泵；

(e)引入一个回冲水流进入在步骤(c)中被选定的过滤器的底部，冲洗夹带在过滤器中的气体；

(f)检查过滤器的压降水平，确定过滤器是否需要脱气；

(g)如果必要，就进行脱气；

(h)继续冲洗在步骤(c)中被选定的过滤器，直到夹带的气体从过滤器中被释放出来；

(i)停止入流流入下一个被选定脱气的过滤器的底部，防止回冲水回流进入其它的过滤器；

(j)引入回冲水流进入下一个被选定的过滤器的底部，冲洗夹带过滤器中的气体；

(k)在步骤(c)中在选定的过滤器中，停止回冲水，并且重新使入流流入步骤(c)中的过滤器的底部，返回步骤(c)中的过滤器以供使用；

(l)当继续步骤(b)时，连续地重复步骤(c)到(k)脱去其它选定的过滤器的气体；

(m)冲洗最后一个依次被选定的过滤器；

(n)关闭回冲泵

(o)停止回冲水流进入最后一个依次选定的过滤器；并且

(p)重新使入流进入最后依次选定的过滤器的底部，返回到最后依次选定的过滤器中供使用。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述的压降点被设定于，在水处理系统中任何过滤器达到设定点被自动选定脱气处。

22.根据权利要求20所述的方法，其中所述的压降点被设定的范围从过滤器容量的50％到95％。

23.根据权利要求20所述的方法，其中所述的压降点被设定在过滤器容量的75％处。

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