專利名稱：通過壓載的絮凝和潷析處理水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理(dressing)領(lǐng)域。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及特別是在水處理領(lǐng)域中通過絮凝和潷析分離固體和液體的方法。
特別用于凈化飲用的和城市用的地表水或工業(yè)廢水以除去污染的水處理，通常使用一種方法，該方法在于用通常由三價金屬鹽構(gòu)成的活性促凝劑凝結(jié)將被凈化的水，在于用通常由有機(jī)聚合物構(gòu)成的活性絮凝劑絮凝凝結(jié)的水，并在于潷析在潷析器中產(chǎn)生的絮凝物，在潷析器的底部抽出污泥，和通過潷析器的上溢提取凈化的水。
本發(fā)明特別涉及公知的帶有壓載的絮凝物的絮凝-潷析技術(shù)，其將由細(xì)粒材料并具有高密度例如細(xì)沙構(gòu)成的壓載物注入絮凝區(qū)或從絮凝區(qū)的上游注入，以通過作為絮凝的引發(fā)劑提高絮凝物的形成比率，并還通過密度增長提高在絮凝階段期間產(chǎn)生的絮凝物的潷析比率，其允許縮小裝置的大小。
出于可獲得性和成本因素，平均直徑約為20-300微米，更通常為80-200微米的細(xì)沙是最廣泛使用的壓載物。
出于涉及再利用的經(jīng)濟(jì)因素，在本方法中，壓載物通常從潷析裝置抽出的污泥中分離并再循環(huán)。
壓載物的損耗通常在通過凈化的水的損耗和通過從裝置中抽出的污泥的損耗之間分配。
在其中壓載物通過的回路的任意給定點(diǎn)上設(shè)想壓載物的重新注入，意在彌補(bǔ)壓載物的損耗。
控制連同污泥一起攜帶的壓載物的損耗是重要的，在限制新的壓載物的花費(fèi)方面和在不破壞抽出的污泥的質(zhì)量方面是一樣的。
用來將壓載物從抽出的污泥中分離和用來在本方法的范圍內(nèi)再循環(huán)該壓載物同時將壓載物的損耗減少到最小的裝置通常選自靜態(tài)(例如潷析)或動態(tài)(例如離心分離和旋風(fēng)分離)重力分離技術(shù)，比不通過污泥/壓載物混合物的水力旋流的技術(shù)更常用。
在水力旋流器的上溢中壓載物的損耗通常大約與進(jìn)入水力旋流器的混合物中的壓載物的濃度成正比，水力旋流器是用來從抽出的污泥中分離壓載物和用于固定的水力旋流器幾何形狀和操作條件的最廣泛使用的裝置。
從而，如果含有壓載物的污泥的給定的流量在給定的水力旋流器中被處理，如果污泥中的壓載物的濃度翻倍，在水力旋流器的上溢中壓載物的損耗大約翻倍，同時所有其他的操作參數(shù)保持恒定。
污泥的非常細(xì)的懸浮物質(zhì)實(shí)際上并不通過裝置例如普通使用的水力旋流器分離，除了當(dāng)使用非常小尺寸的水力旋流器時，該小尺寸的水力旋流器包含上溢堵塞的非常高的風(fēng)險并且實(shí)際上并不使用污泥的懸浮物質(zhì)的流量以水力下溢和上溢的流量大約相同的比例在水力旋流器的下溢和上溢之間分配。
從而，對于流量為40m3/小時的含有3000千克/小時壓載物和400千克/小時SM(懸浮物質(zhì))的污泥，進(jìn)入在所使用的壓載物上切削功率為99.9％的水力旋流器，流量分布在上溢中為20％，在下溢中為80％，設(shè)想在上溢中約為3千克/小時的壓載物損耗，污泥大約分布在下溢中約80千克SM/小時和在上溢中為320千克SP/小時。
如果相同的流量通過水力旋流器，該水力旋流器將流量分布在下溢中約40％和在上溢中60％(通過使用例如下溢和上溢的不同直徑比)，污泥大約分布在上溢中約160千克SP/小時與第一構(gòu)型相比，再循環(huán)的污泥的質(zhì)量高得多。
當(dāng)希望提高污泥的再循環(huán)的流量時，因此將選擇第二水力旋流器構(gòu)型，但通常需要較高的輸入壓力到水力旋流器中(并因此較大的能量消耗)以將壓載物的損耗保持在可以接受的水平。
水力旋流器的分布曲線表示微粒取決于其直徑通過下溢的概率。我們注意到當(dāng)進(jìn)料中的固體濃度(主要是壓載物，但還有污泥)和粘度減小時，該曲線整個較好(對于給定的直徑，通過下溢的較高概率)。
在下溢中給定的固體濃度(通常約40體積％固體)之后，水力旋流器的故障風(fēng)險迅速增加。
最后，當(dāng)水力旋流器的下溢堵塞時，壓載物的主要損耗發(fā)生，壓載物從而在上溢中排出。
壓載的絮凝潷析技術(shù)特別披露在下列專利中-1989年9月1日出版的專利FR 2627704；-1995年11月3日出版的專利FR 2719234。


圖1a和1b詳述了這類壓載物的壓載的絮凝潷析技術(shù)圖。
將被凈化的原水1的入口，與通過由裝置2引入活性促凝劑的凝結(jié)區(qū)(這里由設(shè)置在活性促凝劑的入口和絮凝區(qū)3之間的部分輸水管表示)；將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)3，在絮凝區(qū)3中，在不溶于水并注入絮凝或從絮凝的上游注入的壓載物(通常是細(xì)沙)的微粒周圍，使用可能的活性絮凝劑絮凝凝結(jié)的水。然后將絮凝的水引入潷析區(qū)4，該潷析區(qū)裝有(圖1a)或不裝有(圖1b)潷析葉片或任何其他起類似作用的潷析輔助裝置，其中壓載物的壓載絮凝物迅速潷析并且在潷析器的上溢中從絮凝物中分離的水中抽出。
壓載物的壓載污泥通過提升裝置61(通常為可能通過起等同提升作用的氣壓提升器的泵)泵送并送到裝置7，裝置7允許抽出所產(chǎn)生的從壓載物中分離的污泥9，該壓載物通過下溢81在絮凝中或從絮凝的上游再循環(huán)。該裝置7通常由水力旋流器構(gòu)成，該水力旋流器有效地除去在上溢所抽出的污泥的壓載物(送到下溢)。在水力旋流器中，進(jìn)入的污泥以與下溢直徑和上溢直徑之間的比例相關(guān)聯(lián)的比例分布在下溢和上溢之間。
在這兩篇專利中描述的方法沒有詳述選擇所進(jìn)行的壓載物/污泥分離，該分離根據(jù)每一特別實(shí)施的特殊凈化要求可以有利于可接受的特定的壓載物損耗-通過水力旋流用簡單的分向?yàn)V波器將電的消耗減少到最小，水力旋流使用這樣的實(shí)踐進(jìn)行相對于進(jìn)入水力旋流器的SP流量而言，約10％-20％下溢中的污泥的再循環(huán)懸浮物質(zhì)(SP)，和相對于壓載物的損耗約1-3g/m3的凈化的水；-或者再循環(huán)污泥，例如通過該方法以提高裝置中污泥的濃度，和因此提高它們在抽出物中的濃度，或者增加污泥在裝置中的停留時間，特別當(dāng)希望最大使用粉末活性炭(PAC)時這是有用的，注入該粉末活性炭以除去水滴、氣味或從壓載的絮凝物絮凝潷析裝置的上游注入的各種有機(jī)物質(zhì)。
在通過水力旋流使用簡單的分向?yàn)V波器的情況下，我們可以因此在下溢中再循環(huán)高達(dá)至少40％的污泥，仍然有較大的能量消耗以彌補(bǔ)在這些操作條件中水力旋流器分離的較差性能。
通過簡單的水力旋流過濾器使用污泥/壓載物分離系統(tǒng)強(qiáng)加了在能量消耗、壓載物消耗和污泥濃度參數(shù)之間的選擇，取決于每一出版的實(shí)現(xiàn)的主要目的，該選擇將是不同的。
1998年7月31日出版的，在圖2中圖解的專利FR 275 8812，具有對上述專利中設(shè)想的裝置的改進(jìn)通過向絮凝增加部分潷析的混合物的直接再循環(huán)管20，該混合物由壓載物和污泥構(gòu)成，而不使這部分壓載物和污泥潷析的混合物通過在這些專利中設(shè)想的壓載物/污泥分離機(jī)構(gòu)。
該附加的再循環(huán)管，用于給定的生產(chǎn)將被抽出的懸浮物質(zhì)并出于這樣的考慮通過說明在潷析器底部泵送的50％壓載物/污泥體積流量直接再循環(huán)到絮凝，并且該相同流量的僅僅50％進(jìn)行分離以將壓載物在污泥抽出之前從污泥中除去，允許抽出的污泥的濃度大約翻倍。
當(dāng)尋求后，該裝置因此允許污泥的濃度增加，根據(jù)部分直接再循環(huán)的壓載物/污泥流量和從最后抽出系統(tǒng)的污泥中進(jìn)行壓載物分離的部分壓載物/污泥/水流量之間的比例，該污泥從系統(tǒng)中抽出。
本專利聲明與由污泥和壓載物構(gòu)成的部分混合物的直接再循環(huán)相聯(lián)系的電消耗減少，其需要比壓載物/污泥分離所需要的更少的能量，該分離在所有從潷析器的底部抽出的污泥加上壓載物流量上進(jìn)行。
然而，描述于本專利中的方法具有各種不方便之處它強(qiáng)加了額外的投資，該投資與這樣的職責(zé)相聯(lián)系設(shè)想兩個不同的再循環(huán)系統(tǒng)(泵加上管和旋塞)但在兩個系統(tǒng)中(低壓下直接的壓載物/污泥再循環(huán)到絮凝的系統(tǒng)，和壓載物/污泥再循環(huán)、壓載物/污泥分離和抽出由凈化產(chǎn)生的污泥的系統(tǒng))具有高濃度的壓載物。
送入包括分離的再循環(huán)管的壓載物/污泥混合物中的壓載物濃度與不用操作直接的再循環(huán)管，即主管而獲得的濃度保持相同。假定較高的污泥濃度和相當(dāng)?shù)膲狠d物濃度，并且盡管在操作直接的再循環(huán)管情況下將被分離的污泥/壓載物的較低流量，與不用直接再循環(huán)的凈化系統(tǒng)相比，壓載物的損耗只是困難地改進(jìn)。
假定通過本專利所推薦的潷析而幾乎無效的壓載物/污泥分離系統(tǒng)，將壓載物的損耗限制到可接受的水平、即使該水平保持相對地高而所需的壓載物的最小尺寸為200微米，其在起動裝置時，例如在單一網(wǎng)絡(luò)上溢的凈化同時雨淋(rainning)期間，在開始雨淋時造成凈化質(zhì)量問題(至今沒有任何污泥在裝置中聚集，本專利強(qiáng)調(diào)這樣的事實(shí)除了如果實(shí)施大量的壓載物從而惡化本方法之外，沒有污泥的情況下，壓載物的尺寸太大而不能在其自身上是活性的)。壓載物的該大的直徑也在絮凝釜的攪拌能量方面花費(fèi)更多以將壓載物保持在懸浮液中和避免在釜底部的污泥。
本發(fā)明的一個目的是建議這樣的部署，該部署同時在下列理想的情況下允許-從凈化系統(tǒng)中抽出高濃度的污泥(高濃度這里是指濃度高于5g/L，優(yōu)選10g/L，并在任何情況下高于由污泥/壓載物再循環(huán)凈化或由類似安裝的壓載物/污泥分離系統(tǒng)所獲得的那些，該再循環(huán)凈化通過簡單的水力旋流而不需要嘗試通過水力旋流器下溢而再循環(huán)污泥)；-與上述專利中描述的系統(tǒng)相比，將引入離開系統(tǒng)的污泥中壓載物的損耗減少到最??；-將相應(yīng)的投資成本減少到最小，并顯著地避免與例如描述于專利FR 2758812中的污泥加上壓載物混合物的附加的直接再循環(huán)管相聯(lián)系的花費(fèi)、增加到該專利中描述的壓載物/污泥再生系統(tǒng)的成本的花費(fèi)；
-將壓載物/污泥再循環(huán)和分離的能量消耗保持在通過上述專利所描述的技術(shù)而獲得的合理的水平，而不需要使用如專利FR 2758812描述的方法中所需的直徑大于200微米的壓載物，其為了在絮凝區(qū)中將壓載物保持在懸浮液中而增加了能量消耗并在足夠的污泥裝入之前造成了凈化質(zhì)量問題。
本發(fā)明的另一個目的是允許，通過使用為了以上目的所設(shè)想的部署，或通過其他的部署，粉末活性炭(PAC)，或其他活性粒狀產(chǎn)品的用途改進(jìn)，這些物質(zhì)將注入系統(tǒng)以達(dá)到除去一個或幾個特定的污染參數(shù)的目的，例如，以除去水滴、氣味或者甚至污染物例如殺蟲劑或其他不希望的可吸附在活性炭上的有機(jī)物質(zhì)。
通過單獨(dú)或由它們的任意組合實(shí)施的下列方法而全部或部分實(shí)現(xiàn)這些目的。
專利FR262 7704和FR271 9234中描述的凈化系統(tǒng)的實(shí)施，當(dāng)系統(tǒng)傳統(tǒng)地使用水力旋流器以將壓載物從將要抽出系統(tǒng)的污泥中分離，和當(dāng)在系統(tǒng)中并不尋求污泥的濃度之后，通常解釋為輸入流量約3-12％的再循環(huán)速率、在水力旋流器下溢中約99.9％壓載物的再循環(huán)，和取決于水力旋流器的類型和使用的上溢和下溢噴嘴，在通常包括90％上溢/10％下溢-80％上溢/20％下溢的水力旋流器上溢和下溢之間的污泥流量分布。
基于這樣的情況從已知的壓載的絮凝-潷析技術(shù)，我們此后將其在例如專利FR 262 7704和FR 271 9234中描述的系統(tǒng)名(S)下用作參考，或任何其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類似技術(shù)的任何一種開始，我們此后描述完成該系統(tǒng)(S)并允許實(shí)現(xiàn)所需目的各種方法，具有這樣的共同點(diǎn)在于在潷析的上游方向，將部分從污泥/壓載物分離器(由水力旋流器、潷析器、離心分離機(jī)，或任何其他相當(dāng)?shù)姆蛛x裝置構(gòu)成)的上溢和下溢中流出的污泥進(jìn)行再循環(huán)，而不用如專利FR 2758812中的附加的直接再循環(huán)管，并且為了在系統(tǒng)中的污泥抽出之前獲得壓載物好的再生，不需要使用直徑大于200微米的壓載物。使用的壓載物典型地具有有效直徑為40-300微米，優(yōu)選為80-200微米。
在所有的下列實(shí)施例中，可能注入的PAC將按照其停留時間的增加大致地遵從污泥的產(chǎn)量，對于新注入的PAC的給定劑量，系統(tǒng)中PAC的停留時間與其濃度成正比地增加(根據(jù)申請人的經(jīng)驗(yàn)，其增加實(shí)際上將稍微大于污泥所獲得的濃度增加)。
起始狀態(tài)(S)將是圖1a的那樣，含有濃度為300mg/L懸浮物質(zhì)的將被凈化的原水的流量為1000m3/小時，沙的速率允許再循環(huán)3千克沙每m3進(jìn)入的原水。50m3/小時的污泥/壓載物混合物從潷析器的底部抽出并泵送到水力旋流器，在水力旋流器的上溢中，在8.4g/L抽出40m3/小時的污泥(為進(jìn)入水力旋流器的流量的80％)，并從水力旋流器的下溢開始，將濃度為300千克/m3的沙和8.4g/L污泥的10m3/小時的混合物再循環(huán)到絮凝。
我們承認(rèn)尋求在抽出的污泥中約17g/L的污泥濃度，我們可以通過僅僅從潷析器的底部抽出25m3/小時的污泥/壓載物混合物而將抽出的污泥的濃度增至16.8g/L，但這將使在水力旋流器的下溢中沙的濃度達(dá)到600千克/m3，對于在試驗(yàn)期間使用的水力旋流器，這個濃度是不要超過的極限，由于其會影響分離的質(zhì)量。
為了通過將抽出的污泥的濃度增加到約17g/L同時將水力旋流器中壓載物的濃度至少保持遠(yuǎn)離600千克/m3而實(shí)現(xiàn)所需的目的，由本發(fā)明所建議的第一裝置(A)將在于選擇壓載物/污泥分離裝置(水力旋流器或潷析釜或任何其他的類似裝置)，該裝置使下溢中再循環(huán)的污泥的質(zhì)量最佳，同時保持在上溢的污泥中限制壓載物損耗的壓載物/污泥分離的質(zhì)量。
由申請人通過使用水力旋流器調(diào)節(jié)到獲得污泥的上溢/下溢比例達(dá)到60％上溢/40％下溢而使用的本裝置，對于上面說明的例子而言，允許使抽出的污泥的濃度從8.4g/L(在80/20上溢/下溢比例，和從潷析器底部抽出的50m3/小時以及水力旋流器的下溢中壓載物的濃度為300千克/m3的情況下)到達(dá)17g/L(上溢/下溢比例60/40，和從潷析器底部抽出的33.3m3/小時，以及水力旋流器的下溢中壓載物的濃度為227千克/m3)。
該裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)增加了從系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度而不需要額外的直接再循環(huán)管的投資，并且通過用與起始的圖相比減少的下溢中的壓載物濃度工作，改進(jìn)了水力旋流器的分布和相關(guān)地減少了壓載物的損耗。
該裝置需要使用起始圖(S)約66％的再循環(huán)泵流量，同時在作為參考給出的實(shí)施例中將抽出的污泥的濃度增加大于2的系數(shù)。
圖1可以支持裝置A的描述它僅僅足以說明該裝置與作為分離裝置的水力旋流器的實(shí)施，以將水力旋流器的下溢直徑對上溢直徑的比例增加到通過下溢再循環(huán)污泥所需的水平，并使泵的特征與按照說明書保持壓載物再生效率所需的裝載相適應(yīng)。
由本發(fā)明建議的第二裝置(B)在于在絮凝的上游方向，將分離裝置(水力旋流器或潷析釜或任何其他的類似裝置)的部分上溢再循環(huán)。
在將絮凝上游方向的上溢50％再循環(huán)的情況下，該裝置允許通過將分離裝置下溢中壓載物的濃度保持到300千克/m3，將起始的圖中抽出的污泥的濃度從8.4g/L增加到16.9g/L。
該裝置還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)增加了從系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度而不需要直接再循環(huán)管(泵…)的額外投資，然而通過將分離裝置的下溢中壓載物的濃度限定到合理的值(在這里描述的試驗(yàn)所用的水力旋流器類型情況下為600千克/m3)而強(qiáng)加了限制。
該裝置描述于圖3中，其中相對于圖1a和1b，在裝置7的上溢中增加了污泥的再循環(huán)83。
當(dāng)然，這僅僅是圖的表述可以設(shè)想本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有所需的裝置以將上溢分配在污泥的抽出9和污泥的再循環(huán)83之間?？梢蕴貏e地通過使用幾個平行的水力旋流器進(jìn)行該分配，其中一些將具有它們的從體系中抽出的上溢，余下的將具有它們的整個再循環(huán)的上溢。
通過83再循環(huán)的污泥加到在下溢81中再循環(huán)的污泥和從污泥中分離的壓載物中。
由本發(fā)明建議的第三裝置(C)在于將在前裝置(A)和(B)合并，以顯著地增加抽出的污泥的濃度而不超過所限定的在分離裝置的下溢中可接受的壓載物的濃度，以將壓載物的損耗保持在所選擇的限定水平。
圖3同樣有助于理解裝置(C)，為了使得下溢81中較大數(shù)量的污泥的SM通過，該裝置通過增加裝置7的下溢直徑對上溢直徑的比例而實(shí)施。
由本發(fā)明建議的第四裝置(D)在于將污泥/壓載物分離的裝置7分成至少兩個過濾器，設(shè)想該裝置7以再生壓載物并在污泥從系統(tǒng)中抽出之前再循環(huán)壓載物。
為了完成它，本發(fā)明設(shè)想(參見圖4)首先，為了使從潷析器中抽出的污泥/壓載物混合物在靜態(tài)重力潷析器、水力旋流器或離心分離類型，優(yōu)選粗面的低壓水力旋流器或靜態(tài)重力潷析器類型的第一壓載物/污泥分離裝置71中循環(huán)，使用低的分離能量以將下溢81中大于10％的污泥，優(yōu)選下溢中30％-70％的污泥，甚至更優(yōu)選在該第一分離裝置的下溢中約50％的污泥分離，然而，壓載物將被粗略地分離，以達(dá)到以這樣的方式通入下溢81的目的下溢中的壓載物對上溢中的壓載物的重量比大于下溢中的污泥對上溢中的污泥的體積比，優(yōu)選下溢/上溢比大于60％，或者甚至更優(yōu)選大于90％。
該第一分離裝置可以裝有圖中未示出的設(shè)備，以有助于在該裝置的下溢中優(yōu)選的通過壓載物，該設(shè)備改善了污泥的壓載物-絮凝物聯(lián)系的破裂。這些設(shè)備可以限制通過進(jìn)入泵和再循環(huán)回路而引入的絮凝物的破裂，或通過置于第一分離裝置上游的再循環(huán)回路中的或置于該第一分離裝置中的柵格或篩板完成。
其次，優(yōu)選為粗面的第一分離裝置的上溢711，送入更有效的水力旋流器或離心分離類型的第二污泥/壓載物分離裝置72，以有效地除去污泥的上溢721中所殘留的壓載物，污泥將從系統(tǒng)中抽出。
由于第一分離器71將允許顯著地減小通過711進(jìn)入第二分離器72的混合物中壓載物的濃度，該分離特別有效，并且我們知道水力旋流器顯著地具有減小的下溢中固體物質(zhì)濃度的分離效率。
而且，在第二分離裝置72，特別是其下溢82上的磨損由于在高的能量下通過相對低濃度的壓載物而極大地減少。
為了根據(jù)操作的優(yōu)先次序?qū)⑾到y(tǒng)最優(yōu)化，我們最后可以采用第二分離裝置72的定義和操作參數(shù)-如果需要使壓載物的再生最大化以達(dá)到將抽出的污泥產(chǎn)量減少到最小的目的，我們將使用高能量的分離系統(tǒng)，例如通過在分離裝置71和72之間插入泵712(參見圖7)，或者甚至通過增加泵61的功率以允許其確保在分離裝置72的入口足夠的壓力以達(dá)到保證所需的限制沙損耗的目的。
-如果需要將能量的消耗減少到最小，我們將利用進(jìn)入第二分離系統(tǒng)72的低濃度的壓載物，以用與參考系統(tǒng)(S)中所消耗的相當(dāng)?shù)男剩偷哪芰肯亩蛛x壓載物。在該情況下，通常在71和72之間沒有附加的泵，并且我們使泵61的特征與其工作負(fù)荷相適應(yīng)；-如果需要進(jìn)一步增加抽出的污泥的濃度，我們將可能增加兩個分離裝置其中一個的下溢中污泥的流量，或者甚至可能將第二裝置的部分上溢，或者第一裝置的部分上溢，或者甚至這兩種上溢每一種的仍然一部分再循環(huán)。
我們注意到這兩個連續(xù)分離裝置的結(jié)合特別地限制了壓載物損耗的風(fēng)險。
實(shí)際上，第一循環(huán)裝置71具有下溢81，在81中將通過主要部分的污泥流量，因此大的直徑本質(zhì)上限制了在大的物體通過回路的情況下堵塞的風(fēng)險。
還可能設(shè)想清除該下溢81的簡單裝置，例如通過使該下溢裝有可變部件的口(如圖6中所示的堰板，或如圖5中所示的翻板閘門)，在正常操作期間保持部分開口，并周期性地完全開口短的時間(幾秒或幾十秒)以排空任何可能的大體積物質(zhì)。也可能在分離裝置72上設(shè)想該裝置。
最后，在第二分離裝置72的輸入或輸出口的任何一個堵塞的情況下，該分離裝置僅僅負(fù)責(zé)分離引入再循環(huán)回路6的壓載物的適度級分(少于30％，優(yōu)選少于10％)，在介入之前經(jīng)過的時間期間，在最壞的情況下，該有限的壓載物級分循環(huán)將損耗，其可以迅速地，例如一檢測到來自第二分離裝置72的上溢721和下溢82的任何一個回路上沒有流量就被觸發(fā)。
由本發(fā)明建議的第五裝置(E)，其可以與前述裝置的任何一個結(jié)合以增加系統(tǒng)中污泥的濃度(顯著地通過增加粉末活性炭在系統(tǒng)中的停留時間改進(jìn)粉末活性炭的注入性能)，或以增加抽出的污泥的濃度。
該裝置(參見圖8)在于插入釜(罐)62，優(yōu)選裝配均勻化裝置例如一個或幾個攪拌器63以在所述的釜62中保持污泥和壓載物的均勻濃度，從潷析區(qū)4抽出的污泥/壓載物混合物重力地或借助于泵61注入釜62，以及由從壓載物中分離的污泥構(gòu)成的分離裝置7的部分上溢，在釜62中再循環(huán)以減少分離裝置中壓載物的濃度。
泵64將污泥/壓載物混合物從釜62中抽出(在這樣的流量下，該流量與從潷析區(qū)抽出的壓載物加上污泥流量加上再循環(huán)的污泥的流量相等，該再循環(huán)的污泥通過66起始于分離裝置7的上溢)，以將其送到污泥/壓載物分離裝置7。
該裝置(E)允許通過減小在潷析區(qū)4底部的污泥/壓載物混合物的抽出速度而增加污泥，而沒有增加到達(dá)分離器7的混合物中壓載物的濃度。
分離裝置7的下溢中(并且在入口處通過直接聯(lián)系)壓載物的濃度構(gòu)成了該分離裝置好的操作極限，通過將部分所處理的污泥再循環(huán)的壓載物的稀釋構(gòu)成了有用的方法，該方法允許抽出的污泥濃度所希望的增加，而不增加分離器70中壓載物的濃度，并因此將壓載物的損耗保持在可接受的水平。
我們注意到根據(jù)抽出的污泥濃度和允許的壓載物損耗的要求，該裝置(E)可以極好地與上述其他裝置(A)-(D)結(jié)合。
將特別可能結(jié)合裝置(D)和(E)以使得在開發(fā)的分離裝置72(水力旋流器或離心分離機(jī))中要被凈化的流量和該裝置中沙的濃度減少到最小。
這通過下列方式進(jìn)行(參見圖9)將裝置71(重力潷析器或渦流型低壓旋流器)中大于70％的壓載物(典型地為90％)的最初基本分離和污泥(從壓載物中分離的)的再循環(huán)66相結(jié)合，以用泵64引入混合物，該混合物用壓載物高度稀釋但與污泥濃縮在加壓力分離裝置72中，從而同時在再循環(huán)的輸送成本(該僅有的加壓裝置僅接收部分再循環(huán)的污泥)、分離裝置72(最易損壞的，其僅僅接收一種混合物與低濃度的壓載物)的損耗和磨損、和分離裝置72的效率(由于在入口的低濃度壓載物而改進(jìn))方面獲得收益。
我們也注意到將本發(fā)明中建議的裝置與部分從潷析器底部抽出的污泥/壓載物混合物絮凝的直接再循環(huán)回路相結(jié)合是可能的。
在系統(tǒng)中注入粉末活性炭(PAC)的情況下，裝置(D)將特別有效以通過再循環(huán)第一分離裝置下溢中的部分PAC而將PAC再循環(huán)，該部分PAC與通過該下溢再循環(huán)的污泥的數(shù)量成正比，同時由于第一分離裝置上溢的高能量凈化(通常通過小的水力旋流器)而改進(jìn)了第二過濾器上的再循環(huán)效率，按照申請人作的觀察，其允許PAC再循環(huán)速率高于污泥的再循環(huán)速率。
在PAC注入系統(tǒng)的情況下，優(yōu)選再循環(huán)上溢的污泥，該上溢含有已經(jīng)部分使用的PAC，更合適地從新的PAC注入系統(tǒng)的點(diǎn)的上游注入，以通過最多使用的炭從上游注入將各種有機(jī)物質(zhì)的收集最大化，并保留以下的污染物例如殺蟲劑，在生產(chǎn)可飲用水的情況下，優(yōu)選在聚合物注入之前，甚至更優(yōu)選在聚合物注入之前多于10分鐘，使用新的PAC進(jìn)一步從下游注入。
壓載的絮凝物絮凝-潷析裝置使用通常由有機(jī)聚合物構(gòu)成的聚合電解質(zhì)，以通過屬于粘接凝結(jié)的細(xì)絮凝物的作用聚集成與壓載物相聯(lián)系的較大尺寸的絮凝物。
在泵送或分離到例如上述那些污泥/壓載物分離裝置(7、71、72)之后再循環(huán)污泥的情況下，將至少部分再循環(huán)的污泥在其由要被凈化的原水的流量稀釋之前重新絮凝經(jīng)常會是有用的，以使得預(yù)成形的絮凝物可以從污泥引入到絮凝區(qū)中獲益。優(yōu)選將部分絮凝聚合物注入分離裝置的下溢，并且，特別優(yōu)選設(shè)想污泥加上壓載物的混合物的預(yù)絮凝區(qū)，如圖10中所示，該混合物從分離裝置7、71、72的下溢8、81、82…開始再循環(huán)，其中在使得重新絮凝的污泥與要被凈化的水接觸之前，通過裝置52將部分絮凝聚合物注入優(yōu)選裝配有低速攪拌器51的預(yù)絮凝區(qū)50。
圖5詳述了裝置(D)的實(shí)施方案，其中分離器71是簡單的潷析器，或者設(shè)計(jì)成抵制操作水力旋流器72所需的壓力，或者不用壓力操作，泵712從而插入水力旋流器72的進(jìn)料器以確保進(jìn)行72所需的分離所需要的操作壓力。
在潷析器71中不用壓力操作的第一種情況下，通過調(diào)整以后描述的裝置713的位置進(jìn)行流量在71的下溢81和上溢711之間的分配，例如通過調(diào)節(jié)泵712的速度、和712的流量與由通過正被上溢714抽空的711抽空的流量之間的差值來實(shí)施系統(tǒng)的污泥抽出流量。
在潷析器71中于壓力下操作的第二種情況下，可以通過泵61的速度調(diào)節(jié)全部再循環(huán)流量，可以例如通過泵61的速度和裝置713的位置的相對調(diào)整來調(diào)節(jié)在出口9的污泥抽出流量。
裝置713在其最簡單的視圖中可以由簡單的調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，如圖6中所示，該閥適于通過具有大的沙含量的混合物，正常操作時其可以是部分開口的，以確保所需的下溢流量，并周期性地全部開口以抽空任何可能的大體積物質(zhì)。
如圖5中所示，裝置713也可以由確保類似作用的裝置構(gòu)成，例如通過在71的底部設(shè)想大的出口開口81，通過在該圓錐體或球形體出口同軸的位移來調(diào)節(jié)出口部分，該圓錐體或球形體出口可以完全壓在出口開口上，并關(guān)閉出口開口，或者反過來周期性地足夠移動以使得完全遠(yuǎn)離出口并允許抽空大體積物質(zhì)。
如果必要，可以在出口81的下游設(shè)想分離裝置，例如篩子，以在我們所希望再循環(huán)的壓載物中分離出大的成分。
圖7以類似的方式描述了裝置(D)優(yōu)選實(shí)施方案，其中分離裝置71由低壓水力旋流器構(gòu)成，該水力旋流器允許下溢81中的污泥、71中約50％的輸入流量大的再循環(huán)，同時幾乎90％的壓載物通過81在絮凝中再循環(huán)。
可以設(shè)想一系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)通過類似于上述裝置713的81的流量。
71進(jìn)料的上溢711，插入或不插入泵“助推器”712，50％的污泥流量進(jìn)入第二水力旋流器72，并且沙壓載物的僅10wt％通過管線6再循環(huán)。
從而，該水力旋流器以優(yōu)良的條件將低濃度的壓載物從相對高濃度的污泥中分離，而不達(dá)到下溢中干物質(zhì)的濃度極限。
實(shí)施方案的實(shí)施例通過實(shí)施例，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的凈化的不同模式(情況1和3)并根據(jù)本發(fā)明(情況2，4和5)描述了下面的實(shí)施例。
通過使用反應(yīng)物，該反應(yīng)物得自于在相對于抽出的SP增加的25質(zhì)量％污泥的干物質(zhì)之上鹽和氫氧化物的沉淀物，凈化1000m3/小時含有300mg/L懸浮物質(zhì)(SM)的凝結(jié)的廢水(或凝結(jié)的地表水)，以獲得在30mg/L SP的凈化的水。
注入絮凝釜的沙的比率(再循環(huán)的沙加上新的沙以彌補(bǔ)損耗)為每m3進(jìn)入絮凝釜的凝結(jié)的水3千克直徑為150微米的細(xì)沙。
我們?yōu)榱顺槌黾s17g/L的污泥，在水力旋流器的下溢中對沙設(shè)定了600千克/m3的限制(特別針對這里使用的水力旋流器)。
獲得的結(jié)果的歸納在表No1中給出。
情況1使用由專利FR 262 7704或FR 271 9234建議的圖的類型，在潷析器的底部抽出5％的輸入流量，進(jìn)入水力旋流器7的流量在上溢和下溢間的分配為80％/20％。
獲得的污泥的濃度為8.4g/L；2.5％而不是5％的抽出物使得抽出的污泥的濃度為16.8g/L，但在水力旋流器的下溢中沙的濃度變得與允許的6000千克/m3的限制接近。
該情況在圖1a和1b中說明。
情況2與情況1相同，上溢/下溢分配在60％/40％的比例。
該情況也在圖1a和1b中說明。
情況3直接再循環(huán)50％從潷析器4底部抽出的沙/污泥混合物，設(shè)想水力旋流器71以再生在污泥抽出管上的沙，上溢/下溢體積比為80％/20％。
該情況在圖2中說明。
情況4與情況1相同，水力旋流器71上溢的50％再循環(huán)。
該情況在圖4中說明。
情況5與情況1相同，具有雙重分離系統(tǒng)，通過預(yù)凈化的第一旋流器71將污泥的體積流量在上溢/下溢中分為50％/50％的比例，沙的質(zhì)量流量分為10％/90％的比例，第二旋流器72將進(jìn)入的體積流量分為上溢/下溢的比例為80％/20％，并實(shí)際上排除了所有抽出的上溢的沙。
該情況在圖4中說明。
情況6根據(jù)上面的圖(E)；我們從潷析器的底部抽出引入水的流量的3％，即30m3/小時，其在泵送到水力旋流器之前在從水力旋流器上溢中抽出的20m3/小時混合。
該情況在圖8中說明。
情況7將情況6與類似于情況5的雙重分離系統(tǒng)相結(jié)合；我們從潷析器的底部抽出引入水的流量的6％，即60m3/小時，其在泵送66.6m3/小時到水力旋流器之前在從水力旋流器上溢中抽出的6.6m3/小時混合。
該情況在圖9中說明。
通過設(shè)定操作參數(shù)以將抽出的污泥濃縮到約17g/L，表No1對比了在圖的不同點(diǎn)上沙和污泥的流量和濃度。
如果下溢中沙的濃度限制設(shè)定到600千克/m3，我們注意到情況1僅僅允許在水力旋流器下溢中的濃度限制下(600千克/m3)達(dá)到17g/L；情況3(對應(yīng)于專利FR 275 8812)，允許在水力旋流器的下溢中獲得抽出的污泥的該濃度與沙的濃度等于300千克/m3，如同情況4(通過簡單再循環(huán)50％水力旋流器的上溢而更簡單地進(jìn)行)和6那樣；情況2(60％/40％分配于水力旋流器的上溢和下溢之間)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在具有最簡單的圖，但在較高的能量消耗成本下的水力旋流器的下溢中，獲得所需的17g/L與相當(dāng)?shù)蜐舛?230千克/m3)的沙；使用前后排列的兩個分離裝置的情況5，特別是情況7，允許在第二分離裝置(最為重要以限制沙的損耗)的下溢中獲得17g/L抽出的污泥與非常低濃度的沙情況5為60千克/m3，情況7為45千克/m3。
取決于所需的目的，我們從而可以優(yōu)選使用下列情況節(jié)能的，在絮凝器中平均到高濃度的污泥情況5和7；節(jié)省投資的，在絮凝器中低濃度的污泥情況1、2和6；節(jié)省投資的，在絮凝器中平均濃度的污泥情況4。
表No1
簡單地說，本發(fā)明因此目的在于組合通過用預(yù)凝結(jié)的水壓載的絮凝-潷析凈化，凈化含有膠體、從工藝上游預(yù)凝結(jié)的可溶或懸浮雜質(zhì)的水的每種方法，該絮凝-潷析凈化包括下列階段，在于-將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)，以允許在壓載物的存在下并在壓載物的周圍細(xì)絮凝物的絮凝，該壓載物至少由比水重的不溶粒狀物質(zhì)和至少活性絮凝劑構(gòu)成；-將水和絮凝物的混合物引入潷析區(qū)；在污泥和壓載物的混合物的上溢中分離凈化的水，該混合物得自于從潷析區(qū)的下溢中抽出的絮凝物的潷析；-在潷析區(qū)的下溢中抽出污泥/壓載物混合物；-將至少部分該混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許抽出從壓載物中分離的污泥并允許將引入所述分離系統(tǒng)的壓載物和部分污泥在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)；特征在于其包括下列階段，在于-輸送所有所述的污泥/壓載物混合物，該混合物得自于所述污泥/壓載物分離系統(tǒng)的潷析；-使所述的污泥/壓載物混合物至少以壓載物的濃度為條件以排出在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的流體；-抽出壓載物而不用從分離系統(tǒng)中抽出污泥，其中一旦已經(jīng)通過至少部分污泥/壓載物分離系統(tǒng)，超過進(jìn)入污泥/壓載物分離系統(tǒng)的20體積％在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)，其中壓載物的有效直徑大于40微米，其中從凈化系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度高于5g/L。優(yōu)選地，使用的壓載物的有效直徑為80-200微米，并且其中抽出的污泥的濃度至少等于10g/L；有利地，使用的壓載物由實(shí)密度大于2的物質(zhì)構(gòu)成，并優(yōu)選是沙。
根據(jù)本發(fā)明的一個選擇方案，使用的污泥/壓載物分離系統(tǒng)由一個旋流器或由幾個平行設(shè)置的旋流器構(gòu)成，將所述潷析器的下溢中的壓載物和超過10％的污泥再生。在該情況下，所述的旋流器在下溢中再循環(huán)其接收到的40％或更多的污泥，以及其接收到的超過99.5％的壓載物。
有利地，所述旋流器的整個上溢的至少一部分在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)。在該情況下，所述旋流器的上溢的至少50％在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個選擇方案，所述的污泥/壓載物分離由于下列情況進(jìn)行污泥/壓載物分離系統(tǒng)由至少兩個前后排列的分離裝置構(gòu)成，第一裝置在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的至少10體積％的污泥和進(jìn)入該第一裝置的60wt％的壓載物，第二裝置在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的壓載物和流體中含有的任意部分的污泥，該流體是第二裝置從第一裝置的上溢中接收的。
有利地，第一裝置在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的約50體積％或更多的污泥和進(jìn)入該第一裝置的80wt％或更多的壓載物，第二裝置在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的所有實(shí)際可測量的壓載物和另外20％的流體中含有的污泥，該流體是第二裝置從第一裝置的上溢中接收的。
根據(jù)一個選擇方案，使用的第一污泥/壓載物分離裝置由加壓的簡單重力潷析器構(gòu)成，使用的第二污泥/壓載物分離裝置由從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
根據(jù)另一個選擇方案，使用的第一污泥/壓載物分離裝置由未加壓的簡單重力潷析器構(gòu)成，使用的第二污泥/壓載物分離裝置由通過供壓泵從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
根據(jù)仍然另一個選擇方案，使用的第一污泥/壓載物分離裝置由加壓的水力旋流器構(gòu)成，第二裝置由不需要介入中間泵從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
根據(jù)仍然另一個選擇方案，使用的第一污泥/壓載物分離裝置由低于足以在第二裝置中從污泥分離壓載物所必需的壓力的低壓水力旋流器構(gòu)成，使用的第二污泥/壓載物分離裝置由通過供壓泵從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
優(yōu)選地，本方法包括一個階段，在于借助于用來調(diào)節(jié)下溢的流量的設(shè)備調(diào)節(jié)至少一個污泥/壓載物分離裝置的流量。
有利地，所述的調(diào)節(jié)階段由于進(jìn)料閥而進(jìn)行。
優(yōu)選地，所述的調(diào)節(jié)設(shè)備包括用于正常操作的半開口位置，所述的設(shè)備周期性地人工或自動全開口，以抽空大體積物質(zhì)，該大體積物質(zhì)由再循環(huán)引起并易于堵塞裝有該設(shè)備的裝置的下溢。
本發(fā)明還涉及通過用預(yù)凝結(jié)的水壓載的絮凝-潷析凈化而凈化含有膠體、從工藝上游預(yù)凝結(jié)的可溶或懸浮雜質(zhì)的水的每種方法，該絮凝-潷析凈化包括下列階段，在于-將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)，以允許在壓載物的存在下并在壓載物的周圍細(xì)絮凝物的絮凝，該壓載物至少由比水重的不溶粒狀物質(zhì)和至少活性絮凝劑構(gòu)成；-將水和絮凝物的混合物引入潷析區(qū)；在污泥和壓載物的混合物的上溢中分離凈化的水，該混合物得自于從潷析區(qū)的下溢中抽出的絮凝物的潷析；在潷析區(qū)的下溢中抽出污泥/壓載物混合物；-將至少部分該混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許抽出從壓載物中分離的污泥并允許將引入所述分離系統(tǒng)的壓載物和部分污泥在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)；特征在于其包括下列階段，在于-在污泥/壓載物混合物潷析區(qū)底部的抽出點(diǎn)之間并在污泥/壓載物分離系統(tǒng)之前，設(shè)置一個中間混合區(qū)，該區(qū)一方面接收從潷析區(qū)抽出的污泥/壓載物混合物，另一方面接收在從部分壓載物中分離之后，得自于所述污泥/壓載物分離階段的部分污泥的再循環(huán)，調(diào)節(jié)該再循環(huán)的流量以使得從系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度大于5g/L；-將該中間混合區(qū)的內(nèi)容物送到所述的污泥/壓載物分離階段。
根據(jù)一個選擇方案，該方法可以與上述的方法結(jié)合。
根據(jù)一個選擇方案，該方法包括一個階段，在于將至少部分絮凝輔助聚合物注入至少一個回路中，該回路再循環(huán)污泥或使用污泥/壓載物分離裝置的壓載物。
有利地，該方法包括一個階段，根據(jù)該階段，污泥和從分離裝置的下溢開始從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的壓載物借助于活性絮凝劑在預(yù)絮凝區(qū)中預(yù)絮凝，該活性絮凝劑從將被凈化的水的絮凝區(qū)上游引入。
同樣有利地，該方法包括一個階段，在于將新的粉末活性炭注入絮凝區(qū)。
根據(jù)一個選擇方案，在該情況下該方法包括一個階段，在于將直接的再循環(huán)管加入部分污泥/壓載物混合物的絮凝區(qū)或從絮凝區(qū)上游加入，該混合物從潷析器的底部抽出。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述的新的粉末活性炭可以從絮凝區(qū)上游注入。
通過分離或直接再循環(huán)裝置再循環(huán)的、含有再循環(huán)的粉末活性炭的所有或部分流體，可以送入絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游送入。
通過分離(或直接的再循環(huán))裝置再循環(huán)的、含有再循環(huán)的粉末活性炭的所有或部分流體，可以送入用于使用過的活性炭的接觸區(qū)，該區(qū)設(shè)置在新的粉末活性炭注入的上游。
權(quán)利要求
1.通過用預(yù)凝結(jié)的水壓載的絮凝-潷析凈化，而凈化含有膠體的、溶解的或懸浮的雜質(zhì)的在工藝上游預(yù)凝結(jié)的水的方法，包括下列階段，在于-將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)，以允許在壓載物的存在下并在壓載物的周圍細(xì)絮凝物的絮凝(3)，該壓載物由至少一種比水重的不溶粒狀物質(zhì)和至少一種活性絮凝劑構(gòu)成；-將水和絮凝物的混合物引入潷析區(qū)(4)；從污泥和壓載物的混合物的上溢中分離凈化的水，該混合物得自于從潷析區(qū)的下溢中抽出的絮凝物的潷析；-在潷析區(qū)的下溢中抽出污泥/壓載物混合物；-將至少部分該混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)(7)，該系統(tǒng)允許抽出從壓載物中分離的污泥并允許將引入所述分離系統(tǒng)的壓載物和部分污泥在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)；特征在于其包括下列步驟，在于-輸送所有所述的污泥/壓載物混合物，該混合物得自于所述污泥/壓載物分離系統(tǒng)(7)的潷析；-使所述的污泥/壓載物混合物至少以壓載物的濃度為條件以排出在絮凝區(qū)(3)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的流體；-抽出壓載物而不用從分離系統(tǒng)(7)中抽出污泥，其中一旦其已經(jīng)通過至少部分污泥/壓載物分離系統(tǒng)，超過進(jìn)入污泥/壓載物分離系統(tǒng)(7)的20體積％在絮凝區(qū)(3)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)，其中壓載物的有效直徑大于40微米，其中從凈化系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度高于5g/L。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，特征在于使用的壓載物的有效直徑為80-200微米，并且其中抽出的污泥的濃度至少等于10g/L。
3.如權(quán)利要求1或2其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的壓載物由實(shí)密度大于2的物質(zhì)構(gòu)成，并優(yōu)選是沙。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的壓載物由沙構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的污泥/壓載物分離系統(tǒng)(7)由一個旋流器或由幾個平行設(shè)置的旋流器構(gòu)成，將所述潷析器的下溢中的壓載物和超過10％的污泥再生。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，特征在于所述的旋流器在下溢中再循環(huán)其接收到的40％或更多的污泥，以及其接收到的超過99.5％的壓載物。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，特征在于至少部分所述旋流器的總的上溢(721)在絮凝區(qū)(3)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，特征在于所述旋流器的上溢的至少50％在絮凝區(qū)(3)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)。
9.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述的污泥/壓載物分離由于下列情況進(jìn)行污泥/壓載物分離系統(tǒng)由至少兩個前后排列的分離裝置構(gòu)成，第一裝置(71)在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的至少10體積％的污泥和進(jìn)入該第一裝置的60wt％的壓載物，第二裝置(72)在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的壓載物和流體中含有的任意部分的污泥，該流體是第二裝置從第一裝置的上溢中接收的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，特征在于第一裝置(71)在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的約50體積％或更多的污泥和進(jìn)入該第一裝置的80wt％或更多的壓載物，第二裝置(72)在下溢中分離在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)的所有實(shí)際可測量的壓載物和另外20％含于流體中的污泥，該流體是第二裝置從第一裝置的上溢中接收的。
11.如權(quán)利要求9或10其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的第一污泥/壓載物分離裝置(71)由加壓的簡單重力潷析器構(gòu)成，第二裝置(72)由從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求9或10其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的第一污泥/壓載物分離裝置(71)由未加壓的簡單重力潷析器構(gòu)成，使用的第二污泥/壓載物分離裝置(72)由通過供壓泵(721)從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求9或10其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的第一污泥/壓載物分離裝置(71)由加壓的水力旋流器構(gòu)成，第二裝置(72)由不需要介入中間泵從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求9或10其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于使用的第一污泥/壓載物分離裝置(71)由低于足以在第二裝置中從污泥分離壓載物所必需的壓力的低壓水力旋流器構(gòu)成，使用的第二污泥/壓載物分離裝置(72)由通過供壓泵從第一裝置接收上溢的水力旋流器構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法，特征在于其包括一個階段，在于借助于用來調(diào)節(jié)下溢的流量的設(shè)備(713)調(diào)節(jié)至少一個污泥/壓載物分離裝置(71、72)的流量。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，特征在于所述的調(diào)節(jié)階段由于進(jìn)料閥而進(jìn)行。
17.如權(quán)利要求15或16其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述的調(diào)節(jié)設(shè)備(713)包括用于正常操作的半開口位置，所述的設(shè)備周期性地人工或自動全開口，以抽空大體積物質(zhì)，該大體積物質(zhì)由再循環(huán)引起并易于堵塞裝有該設(shè)備的裝置的下溢。
18.通過用預(yù)凝結(jié)的水壓載的絮凝-潷析凈化而凈化含有膠體、從工藝上游預(yù)凝結(jié)的可溶或懸浮雜質(zhì)的水的方法，該絮凝-潷析凈化包括下列階段，在于-將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)，以允許在壓載物的存在下并在壓載物的周圍細(xì)絮凝物的絮凝，該壓載物至少由比水重的不溶粒狀物質(zhì)和至少活性絮凝劑構(gòu)成；-將水和絮凝物的混合物引入潷析區(qū)；在污泥和壓載物的混合物的上溢中分離凈化的水，該混合物得自于從潷析區(qū)的下溢中抽出的絮凝物的潷析；-在潷析區(qū)的下溢中抽出污泥/壓載物混合物；-將至少部分該混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)(7)，該系統(tǒng)允許抽出從壓載物中分離的污泥并允許將引入所述分離系統(tǒng)的壓載物和部分污泥在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)；特征在于其包括下列階段，在于-在污泥/壓載物混合物潷析區(qū)底部的抽出點(diǎn)之間并在污泥/壓載物分離系統(tǒng)之前，設(shè)置一個中間混合區(qū)(62)，該區(qū)一方面接收從潷析區(qū)抽出的污泥/壓載物混合物，另一方面接收在從部分壓載物中分離之后，得自于所述污泥/壓載物分離階段的部分污泥的再循環(huán)，調(diào)節(jié)該再循環(huán)的流量以使得從系統(tǒng)中抽出的污泥的濃度大于5g/L；-將該中間混合區(qū)(62)的內(nèi)容物送到所述的污泥/壓載物分離階段。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，特征在于其與根據(jù)權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)的方法結(jié)合。
20.如權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)所述的方法，特征在于其包括一個階段，在于將至少部分絮凝輔助聚合物注入至少一個回路中，該回路再循環(huán)污泥或使用污泥/壓載物分離裝置的壓載物。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，特征在于其包括一個階段，根據(jù)該階段，污泥和從分離裝置的下溢開始從絮凝區(qū)(3)上游再循環(huán)的壓載物借助于活性絮凝劑在預(yù)絮凝區(qū)(51)中預(yù)絮凝，該活性絮凝劑從將被凈化的水的絮凝區(qū)上游引入。
22.如權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的方法，特征在于其包括一個階段，在于將新的粉末活性炭注入絮凝區(qū)(3)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，特征在于其包括一個階段，在于將直接的再循環(huán)管加入部分污泥/壓載物混合物的絮凝區(qū)(3)或從絮凝區(qū)上游加入，該混合物從潷析器的底部抽出。
24.如權(quán)利要求22或23其中一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述的新的粉末活性炭可以從絮凝區(qū)(3)上游注入。
25.如權(quán)利要求22、23或24任一項(xiàng)所述的方法，特征在于通過分離或直接再循環(huán)的裝置再循環(huán)的、含有再循環(huán)的粉末活性炭的所有或部分流體，送入絮凝區(qū)(3)中或從絮凝區(qū)上游送入。
26.如權(quán)利要求22-24任一項(xiàng)所述的方法，特征在于通過分離裝置(7)或直接再循環(huán)裝置再循環(huán)的、含有再循環(huán)的粉末活性炭的所有或部分流體，送入用于使用過的活性炭的接觸區(qū)，該區(qū)設(shè)置在新的粉末活性炭注入的上游。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理方法，其在于將凝結(jié)的水引入絮凝區(qū)，以使得在壓載物的存在下并在壓載物的周圍細(xì)絮凝物的絮凝；將混合物引入潷析區(qū)；在上溢中分離處理后的水并在下溢中分離污泥和壓載物的混合物；將至少部分所述的混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)并將引入所述分離系統(tǒng)的壓載物和部分污泥在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)。本發(fā)明特征在于其包括以下步驟，該步驟在于將混合物送到污泥/壓載物分離系統(tǒng)，以所述的混合物以壓載物的濃度為條件，在從分離系統(tǒng)抽出的污泥中抽出壓載物；并且在通過至少部分污泥/壓載物分離系統(tǒng)之后，超過進(jìn)入污泥/壓載物分離系統(tǒng)的20體積％在絮凝區(qū)中或從絮凝區(qū)上游再循環(huán)；壓載物的有效直徑大于60微米，從處理系統(tǒng)抽出的污泥的濃度高于5g/L。
文檔編號C02F1/52GK1617837SQ02827687
公開日2005年5月18日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者帕特里克·比諾, 克勞斯·P·達(dá)爾, 喬·祖巴克 申請人:Otv股份有限公司