專利名稱：用于通過高級氧化和壓載絮凝來處理水的方法和對應的處理設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域在于水處理。更精確地說，本發(fā)明涉及同時包括特定有機物和/或膠狀污染以及已溶解污染的 廢水的處理。特定來說，本發(fā)明涉及液態(tài)工業(yè)廢液的處理和城市用水處理。此廢水常常包括特定污染、膠狀污染和已溶解污染。已溶解污染包含由可在水中 溶解的BOD(生物需氧量)含量表達的容易生物降解的已溶解污染，其是經(jīng)由生物處理來處 理的；以及由硬或難控制的COD (化學需氧量)含量表達的不可生物降解到弱生物降解的已 溶解污染，其是借助于化學產(chǎn)品來處理的。
背景技術：
懸浮在水中的特定和/或膠狀污染通常且相對較容易地由物理化學手段，大體上 通過直接傾析或通過先凝結和/或絮凝再傾析來處理?？扇芙馇胰菀咨锝到獾奈廴就ǔＳ缮锸侄?，即通過使正在處理的水與含有能 夠使其降解的細菌的一個或一個以上生物量接觸來處理。現(xiàn)有技術的缺點廢水的有機物污染的處理，尤其是工業(yè)源頭(化學、制藥、紡織工業(yè))或市政源頭 (可能包括工業(yè)源頭的強污染成分)的廢水的有機物污染的處理涉及相對較長的處理時 間。這些處理時間的長度尤其與某些弱生物降解分子的性質(zhì)有關，且與通常實施的生物處 理的固有緩慢性有關。此外，經(jīng)生物處理的工業(yè)水通常含有相對較高比例的殘余C0D，其需要后續(xù)的化學處理。某些高級氧化技術已經(jīng)實施以用于減少廢液的難溶解和不可生物降解的污染。和這些高級氧化技術中并列的是實施Fenton試劑的那些技術，其使得能夠經(jīng)由 以下反應，在有例如鐵等過渡金屬參與的情況下從過氧化氫產(chǎn)生自由Otf基Fe2++H202 — Fe3++0H*+0!TFe3++H202 — Fe2++00H*+0H.這樣產(chǎn)生的Otf氫氧基與廣范圍的有機污染物反應以便使其氧化。這些高級氧化技術迄今已與凝結、絮凝和傾析技術組合使用，以便同時減少廢液 的特定、膠狀和可溶污染。編號為WO 99/21801的國際專利申請案因此描述使用高級氧化與凝結、絮凝和傾 析的組合的水處理方法。此方法使得能夠同時處理特定污染和已溶解有機污染。然而，此方法的使用涉及 最少1小時40分鐘且可能達到5個小時以上的相對較長的水處理時間。編號為US-A1-2002/153329的美國專利申請案類似地描述此方法，其進一步需要使用多相催化劑。此方法類似地涉及最少4小時且可能達到24小時的處理時間，且同樣具有需要使 用涉及顯著的成本項目的多相催化劑的缺點。此些處理方法還具有需要尺寸相當大且成本相對較高的結構。此些處理方法的使 用因此是不常見的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標本發(fā)明的一個目標尤其是減輕現(xiàn)有技術的這些缺點。更精確地說，本發(fā)明的一個目標是提供一種廢水處理技術，其在至少一個實施例 中使得能夠同時處理特定污染、膠狀污染和已溶解污染。在至少一個實施例中，本發(fā)明同樣具有降低(例如)在生物處理之后收集的水的 殘余COD濃度的目標。本發(fā)明的另一目標是實施在至少一個實施例中使得能夠相當多地減少廢水處理 的時間的技術。在至少一個實施例中，本發(fā)明同樣具有提供使得廢水處理加速的技術的目標。在至少一個實施例中，本發(fā)明還具有提供可靠且實施方案較簡單且低廉的技術的 目標。本發(fā)明的揭示內(nèi)容稍后將明了的這些目標以及其它目標是借助于一種在處理設備中處理載有已溶 解或懸浮中的膠狀雜質(zhì)的水的方法來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包含-在有至少一種過渡金屬鹽參與的情況下使所述水在高級氧化區(qū)域中與過氧化氫 接觸的步驟；-絮凝步驟，其在于使所述水在絮凝區(qū)域中與由至少一種絮凝劑組成的至少一個 壓載物且與比水密度大的至少一種不可溶粒狀材料接觸；-將這樣形成的水與絮凝物混合物引入沉淀區(qū)域中的步驟；-使所述沉淀區(qū)域的上部部分處的經(jīng)處理的水與得自所述絮凝物的沉淀的沉渣與 壓載物的混合物分離的步驟；-在所述沉淀區(qū)域的下部部分處提取所述沉渣與壓載物的混合物的步驟；-將所述沉渣的至少一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域10中的步驟。本發(fā)明因此是基于廢水處理的革新方法，其在于組合高級氧化處理與吸附處理和 凝結、絮凝和壓載沉淀處理。此方法使得有可能同時且在非常短的時間周期中或者至少在比當實施根據(jù)現(xiàn)有 技術的技術時所需的處理時間短的時間周期中處理特定污染、膠狀污染和高比例的不可或 弱生物降解的已溶解污染。此外，在高級氧化區(qū)域中再循環(huán)得自沉淀過程的沉渣的至少一部分的事實實現(xiàn)了 在所述方法的過程中沉積在壓載物上和/或作為高密度金屬氧化物的細粒子沉降的金屬 的再循環(huán)。這些金屬和/或經(jīng)氧化的金屬包括“活性金屬”，其存在有助于提高高級氧化反應的動力，且減少處理廢液所需的時間。事實上，已溶解的金屬有助于經(jīng)由Fenton反應來使處理加速。呈氧化物和/或氫 氧化物形式的金屬使氧化反應加速，且氫氧化物提供吸附作用。此外，沉渣和壓載物的再循環(huán)促進了原位產(chǎn)生的氫氧化鐵型(FeOOH)吸附礦物物 質(zhì)的增加，其有助于經(jīng)由吸附來消除有機物以及消除廢液中存在的可溶金屬。這同樣有助 于改善已溶解污染的減少?？捎欣仡A期將吸附劑引入正處理的水中的步驟的實施。根據(jù)本發(fā)明的方法因此由使得水處理能夠加速的方法組成。根據(jù)本發(fā)明的一個有利特征，使所述水與過氧化氫接觸與所述經(jīng)處理水的分離之 間分隔的時間周期小于1小時。本發(fā)明的實施因此使得至少與現(xiàn)有技術的技術相比，能夠在較短的時間周期中減 少較高比例的殘余COD。根據(jù)本發(fā)明的處理方法優(yōu)選包含沉渣/壓載物水力旋流器分離步驟?？赏瑯犹峁┩ㄟ^例如磁體、過濾器或沉淀槽等另一物理或重力型構件來獲得沉渣 /壓載物分離。在此情況下，所述方法有利地包含將所述水力旋流器分離步驟的下溢再循環(huán)到所 述絮凝區(qū)域中的步驟。根據(jù)優(yōu)選特征，所述方法還可包含在所述高級氧化區(qū)域中對水力旋流器步驟的所 述分離的分離下溢的再循環(huán)步驟。水力旋流器分離下溢由混合物組成，所述混合物由高比例的壓載物和在所述方法 的過程中作為高密度金屬氧化物(和沉渣殘余物)的細粒子沉降的金屬組成。壓載物的再循環(huán)因此使得能夠再循環(huán)這些金屬氧化物粒子。高級氧化反應的動力 則因此改善，且處理廢液所需的時間減少。根據(jù)本發(fā)明的處理方法優(yōu)選包含將得自所述水力旋流器分離步驟的上溢的所述 沉渣的一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域中的步驟。含有活性金屬的沉渣的再循環(huán)導致高級氧化且因此處理的加速。此外，沉渣和壓載物的再循環(huán)有助于改善已溶解污染的減少。事實上，如已經(jīng)闡 釋，沉渣和壓載物的再循環(huán)促進了原位產(chǎn)生的氫氧化鐵型(FeOOH)吸附礦物物質(zhì)的增加， 其有助于經(jīng)由吸附來消除有機物以及消除廢液中存在的可溶金屬。根據(jù)本發(fā)明的一個有利特征，根據(jù)本發(fā)明的處理方法包含使所述水與凝結區(qū)域中 的至少一種凝結鹽接觸的步驟。在此情況下，所述凝結鹽優(yōu)選是氯化鐵。氯化鐵的使用部分有助于提供具有活性金屬的沉渣與壓載物混合物，所述活性金 屬在沉渣和/或壓載物的再循環(huán)期間參與使處理加速。所述過渡金屬鹽有利地選自由以下金屬組成的群組鐵和銅。此類型的過渡金屬的使用使得能夠獲得良好的氧化。根據(jù)優(yōu)選特征，所述絮凝步驟包含位于所述沉淀區(qū)域上游的熟化區(qū)域中的熟化步驟。熟化步驟使得有可能確保氧化反應、凝結和絮凝在開始沉淀步驟之前完成，進而使得能夠改善其結果。優(yōu)選在使所述水與所述鹽中的每一者接觸之后，使所述水與所述絮凝劑接觸至少
一分鐘。這使得能夠在已溶解污染的氧化和凝結之后起始絮凝，且因此促進絮凝物的形成。在所述高級氧化區(qū)域中與過氧化氫的所述接觸的駐留時間在2. 5分鐘與45分鐘 之間，且優(yōu)選在7分鐘與20分鐘之間。這樣的時間周期使得能夠獲得所述已溶解污染的適當水平的氧化。根據(jù)優(yōu)選特征，在所述絮凝和/或熟化區(qū)域中與所述絮凝劑和所述壓載物的所述 接觸的駐留時間大于3分鐘，且優(yōu)選在5分鐘與15分鐘之間。這樣的時間周期使得能夠獲得有效的絮凝程度和固體絮凝物的形成。這有助于促 進絮凝物的后續(xù)沉淀且增加鏡沉淀速度。所述水經(jīng)由所述沉淀區(qū)域的水平表面的流動速率大于15m/h，且優(yōu)選在30m/h與 120m/h 之間。這樣的沉淀速度使得能夠減少總體水處理時間。本發(fā)明同樣涉及一種用于實施根據(jù)本發(fā)明的水處理方法的水處理設備。此設備包 含-高級氧化區(qū)域，其具備注射過氧化氫的構件、注射所述過渡金屬鹽的構件和至少 一個攪拌器；-管線，其用于將所述水饋送到所述高級氧化區(qū)域中；-絮凝區(qū)域，其具備注射所述絮凝劑的構件和至少一個攪拌器；-注射所述壓載物的構件，其連接到所述絮凝區(qū)域或所述高級氧化區(qū)域；-沉淀區(qū)域，其在上部部分處具備用于所述經(jīng)處理水的出口，且在下部部分處具有 用于沉渣與壓載物的所述混合物的出口 ；-將所述沉渣的至少一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域中的構件。根據(jù)本發(fā)明的設備優(yōu)選包含凝結區(qū)域，所述凝結區(qū)域在所述絮凝區(qū)域上游，且具 備至少一個攪拌器和注射所述凝結鹽的構件。因此有可能繼續(xù)進行凝結步驟以便促進絮凝物的形成。根據(jù)一個有利特征，根據(jù)本發(fā)明的設備包含熟化區(qū)域，所述熟化區(qū)域位于所述沉 淀區(qū)域上游且具備至少一個攪拌器。此熟化區(qū)域的實施使得能夠確保適當程度的絮凝以便改善絮凝物的后續(xù)沉淀。所述絮凝區(qū)域與所述熟化區(qū)域有利地合并。這使得能夠在不進而使通過實施根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得的結果的質(zhì)量降級的 情況下簡化所述設備。根據(jù)優(yōu)選特征，所述攪拌器中的至少一者由大體上圓柱形且垂直的導流件圍繞。這使得能夠獲得良好的混合，同時限制剪切速率，且因此輔助防止所形成的絮凝 物破碎。


在閱讀僅出于說明性而非限制性目的給出的優(yōu)選實施例的以下描述之后且從附圖中將更明了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中圖1展示根據(jù)本發(fā)明的水處理設備的第一實施例的示意性表示；圖2展示根據(jù)本發(fā)明的水處理設備的第二實施例的示意性表示，其中絮凝和熟化 區(qū)域在單個區(qū)域中接合在一起；圖3展示根據(jù)本發(fā)明的水處理設備的第三實施例的示意性表示，其中下溢以及上 溢的一部分再循環(huán)到高級氧化區(qū)域中；圖4展示能夠在所描述的實施例中實施且據(jù)此攪拌器收納在導流件內(nèi)的替代例 的示意性表示。
具體實施例方式1、本發(fā)明原理的回顧本發(fā)明的一般原理是基于與壓載絮凝/沉淀相關聯(lián)的高級氧化區(qū)域和將所形成 的沉渣的至少一部分再循環(huán)到高級氧化區(qū)域中的組合實施，以便同時且在相對較短的時間 周期中處理特定污染、膠狀污染和容易或弱生物降解可溶污染。此方法使得能夠快速處理廢水，且顯著減少其殘余COD。2、根據(jù)本發(fā)明的設備的第一實施例的實例結合圖1展示根據(jù)本發(fā)明的水處理設備的實施例。如圖1所示，此設備包含高級氧化區(qū)域10、凝結區(qū)域11、絮凝區(qū)域12以及熟化區(qū) 域13，其一個接一個地布置且各自容納攪拌器110、111、121、131。沉淀區(qū)域14布置在熟化區(qū)域13的下游。在上部部分，沉淀區(qū)域14容納多個傾斜 板141。在其它實施例中，板141可在大體上垂直的方向上延伸，或不存在。這些區(qū)域10、11、12、13和14借助于壁15彼此分離，壁15經(jīng)設計以使得這些區(qū)域互連。用于正處理的廢液的入口管線16向外張開到高級氧化區(qū)域10中。此外，高級氧 化區(qū)域10具備用于過氧化氫的注射構件17 (例如，注射器)和注射過渡金屬鹽的構件18。如圖1所見，凝結區(qū)域11具備注射凝結鹽的構件。絮凝區(qū)域12具備注射絮凝劑的構件20和注射壓載物的構件21。沉淀區(qū)域14在其上部部分處具備用于經(jīng)處理的廢液的出口 22，且在其下部部分 處用于沉渣與壓載物的混合物。沉淀區(qū)域14的下部出口 23經(jīng)由再循環(huán)管線24連接到水力旋流器25 (或任何其 它構件，例如沉淀槽、磁體過濾器...)，水力旋流器25的下溢21連接到絮凝區(qū)域12，且其 上溢26連接到過量沉渣提取管線27。如此圖1中所見，上溢26的一部分連接到管線28，用于將沉渣的一部分再循環(huán)到 高級氧化區(qū)域10中。還如此圖1中所見，在此實施例的替代例中，可配置沉淀區(qū)域的下部出口 23以經(jīng) 由管線29連接到高級氧化區(qū)域10。3、根據(jù)本發(fā)明的設備的第二實施例的實例圖2展示根據(jù)本發(fā)明的水處理設備的第二實施例。此設備實施與上文所述的根據(jù)第一實施例的設備中所實施的元件等效且?guī)в邢嗤瑪?shù)字參考的許多元件。在此第二實施例中，配置絮凝區(qū)域12和熟化區(qū)域13以在單個槽200中接合在一 起，所述槽200具備注射絮凝劑的構件20和注射壓載物的構件21。4、根據(jù)本發(fā)明的設備的第三實施例的實例結合圖3展示根據(jù)本發(fā)明的處理設備的第三實施例。如圖所示，此裝置實施與上文所述的第二實施例中所實施的構件等效的構件。然 而，根據(jù)第三實施例的此設備與根據(jù)第二實施例的設備的不同之處在于，壓載物注射構件 21連接到高級氧化區(qū)域10。5、替代例圖4展示能夠在上文所述的實施例的每一者中同等地實施的替代例。此替代例在于規(guī)定攪拌器或至少其中一些收納在具有圓形橫截面的管形狀的導 流件40內(nèi)。另一替代例可在于規(guī)定實施測量表示高級氧化區(qū)域10中和/或沉淀區(qū)域14上游 或下游的PH值的信息的構件(未圖示)，以及將至少一種pH調(diào)整試劑注射到高級氧化區(qū)域 10中和/或沉淀區(qū)域14上游或下游中的構件。一個替代例可同樣在于實施用于刮擦沉淀區(qū)域14底部處的沉渣與壓載物的混合 物的系統(tǒng)。6、根據(jù)本發(fā)明的水處理方法現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的示范性水處理方法。此處理方法可(例如)在如上所述的根據(jù)本發(fā)明的水處理設備中的一者中實施。所述方法在于借助于入口管線16將待處理的廢液引入到高級氧化區(qū)域10中。通 過啟動注射構件17和18，在有過渡金屬鹽參與的情況下，借助于攪動作用使引入到高級氧 化區(qū)域10中的廢液與過氧化氫接觸。所述過渡金屬鹽優(yōu)選是鐵鹽，且有利地是亞鐵鹽，例如硫酸亞鐵。在另一實施例 中，可提供實施為銅的過渡金屬。應注意，廢液與過氧化氫之間的接觸時間有利地在2. 5分鐘與45分鐘之間，且優(yōu) 選在7分鐘與20分鐘之間。接著將廢液引導到凝結區(qū)域11中，其中通過啟動注射構件19使廢液與凝結鹽 (優(yōu)選為例如氯化鐵等鐵鹽)接觸。在替代例中，可將亞鐵鹽和鐵鹽引入到高級氧化區(qū)域10中。為此，注射構件19將 提供于高級氧化區(qū)域10中。接著使廢液在攪動作用下與絮凝區(qū)域12中的絮凝劑接觸。絮凝劑優(yōu)選為絮凝聚 合物，例如聚丙烯酰胺。在已引入每一鹽之后，有利地使廢液與絮凝劑接觸至少一分鐘。通過啟動注射構件21，同樣地使廢液在此絮凝區(qū)域12中與比廢液密度大的至少 一種粒狀材料(或壓載物)接觸。粒狀材料優(yōu)選由細砂組成，有效直徑可有利地在50微米 與200微米之間。然而，粒狀材料也可為磁鐵礦、含有鐵或銅的其它礦物氧化物、合成或天 然礦物多氧化物、氧化鎂(例如，水滑石)、鋁(例如，經(jīng)活化的礬土)。所使用的粒度大小 分布類似于砂的粒度大小分布，其中所形成的較大表面區(qū)域?qū)崿F(xiàn)較好的吸附?？蓪⒘畈牧弦氲叫跄齽┲小Ｔ谔娲?，粒狀材料可有利地從絮凝劑注射構件的上游注射到氧化區(qū)域10中。在其它替代例中，粒狀材料可在任何點同等地引入。使廢液保持與粒狀材料和絮凝劑接觸至少3分鐘，且優(yōu)選5分鐘與15分鐘之間的 時間周期。當實施熟化區(qū)域13時，可有利地使廢液在其中保持與粒狀材料和絮凝劑接觸。有利地以大于15m/h且優(yōu)選在30m/h到120m/h之間的鏡速度朝沉淀區(qū)域14引導 形成于絮凝區(qū)域12中的廢液與絮凝物的混合物。應注意，將“鏡速度”定義為等于正處理的水的流動速率(以m3/h表達)與沉淀區(qū) 域的水平表面積(以Hl2表達)的比率。接著使經(jīng)處理的水與得自絮凝物的沉淀的沉渣與粒狀材料的混合物分離，且隨后 經(jīng)由出口 22排放。至于沉渣與壓載物的混合物，其經(jīng)由出口 23在沉淀區(qū)域14的下部部分處被提取。接著借助于管線24在水力旋流器25的方向上傳送沉渣與壓載物的混合物，以用 于至少部分地使其彼此分離。水力旋流器的下溢21 (由含有高比例的壓載物的混合物和金屬組成，所述金屬作 為所述方法的過程中的高密度金屬氧化物(以及沉渣殘余物)的細粒子而沉降)再循環(huán)到 絮凝區(qū)域12中。在另一實施例中，下溢21可直接再循環(huán)到高級氧化區(qū)域10。壓載物的再循環(huán)使得有可能使沉積在壓載物上和/或作為金屬氧化物的細粒子 沉降的金屬再循環(huán)，如上文所指示。更精確地說，金屬的一部分沉積在壓載物上，且另一部 分沉降。沉降的部分的最重形式跟隨壓載物，而密度較小的形式跟隨沉渣。這有助于改善 高級氧化反應的催化且減少處理廢液所需的時間。由含有高比例的沉渣(且可能有壓載物殘余物)的混合物組成的上溢26借助于 用于過量沉渣的出口管線27而排放。水力旋流器25的上溢26的一部分借助于管線28再循環(huán)到高級氧化區(qū)域10中。 可同樣地將其再循環(huán)到凝結區(qū)域11中。因為經(jīng)再循環(huán)的沉渣含有活性金屬，所以這使得能 夠使高級氧化加速。在這方面，應注意，沉渣與壓載物借助于水力旋流器的分離往往增加上 溢26中所含有的金屬沉降物的濃度。此外，沉渣和壓載物的再循環(huán)促進了原位產(chǎn)生的氫氧化鐵型(FeOOH)吸附礦物物 質(zhì)的增加，其有助于經(jīng)由吸附來消除有機物以及消除廢液中存在的可溶金屬。這同樣有助 于改善已溶解污染的減少。在另一替代例中，在沉淀區(qū)域的下部部分提取的沉渣與壓載物混合物的一部分直 接再循環(huán)到受迫氧化區(qū)域中。這可使得能夠從沉渣中的沉降金屬化合物可提供的額外催化 獲得優(yōu)點。這可在廢液高度載有可溶污染(例如，高于300mg/l的可溶COD)和輕度載有SS 的情況下似乎特別有用。應注意，可通過增加水力旋流器下溢的直徑來增加經(jīng)再循環(huán)的沉 渣的百分比，進而使得能夠選擇最重、裝有最具活性的金屬的沉渣。在根據(jù)本發(fā)明的方法的替代例中，所述方法可包含在于測量高級氧化區(qū)域10中 和/或沉淀區(qū)域14的上游或下游的pH值的步驟，以及將至少一種pH調(diào)整試劑注射到氧化 區(qū)域10中和/或沉淀區(qū)域14的上游或下游的步驟，以便使其中的pH值分別維持在3與6 之間和6與8之間。實施根據(jù)本發(fā)明的方法使得有可能減少水處理時間，且尤其將使水與過氧化氫接 觸的時間與經(jīng)處理水的提取之間過去的時間限制為至多一個小時，同時使得有可能減少在處理之后收集的經(jīng)處理水中所含有的殘余COD。水處理時間中的如此減少可通過壓載絮凝_沉淀操作的實施來解釋，其使得有可 能減少沉淀時間，但同樣導致在高級氧化反應期間形成的細粒子的極好減少，所述細粒子 似乎較快地被截留在快速沉淀的壓載絮凝物中。然而，壓載物和沉渣的再循環(huán)在根據(jù)本發(fā)明減少水處理時間中起重要作用，因為 其使得有可能減少所需的預沉淀接觸時間-絮凝物的固體性實現(xiàn)絮凝的顯著速率梯度，進而帶來反應交換的改善和反應的 所需接觸時間的減少；-壓載物的再循環(huán)使得有可能使已沉積在砂顆粒上或作為高密度金屬粒子沉降的 金屬再循環(huán)，進而改善高級氧化反應的催化；-含有活性金屬的沉渣的一部分的再循環(huán)可使得高級氧化反應能夠加速，同時增 加呈其活性形式的金屬的濃度；-沉渣和壓載物的再循環(huán)促進了吸附礦物物質(zhì)的濃度的增加，其促進通過吸附來 消除有機物以及消除廢液中存在的可溶金屬。7、泖丨試在工業(yè)實驗設備處進行以下測試，所述設備測量50m3/h(例如圖1所示的一者)， 處理細化學廢液(來自染料和人工紡織品工業(yè)的廢液)，且具有以下特征-以50mg/l與200mg/l之間的速率引入硫酸亞鐵；-在凝結區(qū)域的上游以6mg/l與llmg/1之間的速率直接引入過氧化氫；-在進入凝結區(qū)域之前，在未經(jīng)調(diào)整的pH(通常在7與7.5之間)下2. 5分鐘的接 觸時間；-在以300mg/l與600mg/l之間的速率注射氯化鐵之前，5分鐘的攪動凝結；-適應含砂壓載物(125微米的有效直徑)的攪動絮凝，其中1.9mg/l的聚合物的 駐留時間為5分鐘；-10分鐘的絮凝-熟化；-以llm3/h的速率提取砂與沉渣的混合物，包含絮凝區(qū)域中的2.5m3/h的經(jīng)再循 環(huán)砂。所述測試是對來自生物處理且進一步包括225mg/l到324mg/l的總COD、194mg/l 到240mg/l的經(jīng)過濾COD (在0. 45微米紙上)(由于得自生物處理而幾乎為難控制的類型) 以及19mg/l到46mg/l的SS的廢液進行的。測試證明以下各項的減少效率的顯著增加-經(jīng)過濾COD(代表可溶COD)，其從不使用任何過氧化氫的情況下的21 %的值轉(zhuǎn)變 為使用過氧化氫的情況下的37%的值；-總COD，其從29%的平均值轉(zhuǎn)變?yōu)?3 %的平均值；-表觀顏色指數(shù)(ACI)，其從27 %的平均值轉(zhuǎn)變?yōu)?7 %的平均值；
-在這些測試的過程中，在設備中的總駐留時間大約為25分鐘。
權利要求
一種在處理設備中處理載有膠狀、已溶解或懸浮雜質(zhì)的水的方法，所述方法包含在有至少一種過渡金屬鹽參與的情況下，使所述水在高級氧化區(qū)域(10)中與過氧化氫接觸的步驟；絮凝步驟，其在于使所述水在絮凝區(qū)域(12)中與由至少一種絮凝劑組成的至少一種壓載物且與比水密度大的至少一種不可溶粒狀材料接觸；將這樣形成的所述水與絮凝物混合物引入到沉淀區(qū)域(14)中的步驟；使所述沉淀區(qū)域(14)的上部部分處的所述經(jīng)處理的水與得自所述絮凝物的沉淀的沉渣與壓載物的混合物分離的步驟；在所述沉淀區(qū)域(14)的下部部分(23)處提取所述沉渣與壓載的混合物的步驟；將所述沉渣的至少一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域(10)中的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述使所述水與所述過氧化氫接觸與 所述經(jīng)處理的水的所述分離之間分隔的時間周期小于1小時。
3.根據(jù)權利要求1到2中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于其包含沉渣/壓 載物水力旋流器分離步驟。
4.根據(jù)權利要求3所述的處理方法，其特征在于其包含將所述水力旋流器分離步驟的 下溢(21)再循環(huán)到所述絮凝區(qū)域(12)中的步驟。
5.根據(jù)權利要求3所述的處理方法，其特征在于其包含將所述水力旋流器分離步驟的 所述下溢(21)再循環(huán)到所述高級氧化步驟(10)中的步驟。
6.根據(jù)權利要求3到5中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于其包含將得自所 述水力旋流器分離步驟的上溢(26)的所述沉渣的一部分再循環(huán)到所述高級氧化步驟(10) 中的步驟。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于其包含使所述水 與凝結區(qū)域(11)中的至少一種凝結鹽接觸的步驟。
8.根據(jù)權利要求7所述的處理方法，其特征在于所述凝結鹽是氯化鐵。
9.根據(jù)權利要求1到8中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述過渡金屬鹽 選自由以下金屬組成的群組鐵和銅。
10.根據(jù)權利要求1到9中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述絮凝步驟包 含位于所述沉淀區(qū)域(14)上游的熟化區(qū)域(13)中的熟化步驟。
11.根據(jù)權利要求1到10中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于在使所述水與 所述鹽中的每一者接觸之后，使所述水與所述絮凝劑接觸至少一分鐘。
12.根據(jù)權利要求1到11中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水在所述 高級氧化區(qū)域(10)中與所述過氧化氫接觸的駐留時間在2. 5分鐘與45分鐘之間。
13.根據(jù)權利要求1到12中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水在所述 高級氧化區(qū)域(10)中與所述過氧化氫接觸的駐留時間在7分鐘與20分鐘之間。
14.根據(jù)權利要求1到13中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水在所述 絮凝和/或熟化區(qū)域(12)中與所述絮凝劑和所述壓載物接觸的駐留時間大于3分鐘。
15.根據(jù)權利要求1到14中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水在所述 絮凝和/所述熟化區(qū)域(12)中與所述絮凝劑和所述壓載物接觸的所述駐留時間在5分鐘 與15分鐘之間。
16.根據(jù)權利要求1到15中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水經(jīng)由所 述沉淀區(qū)域(14)的水平表面的流動速率大于15m/h。
17.根據(jù)權利要求1到16中任一權利要求所述的處理方法，其特征在于所述水經(jīng)由所 述沉淀區(qū)域(14)的所述水平表面的所述流動速率在30m/h與120m/h之間。
18.一種用于實施根據(jù)權利要求1到17中任一權利要求所述的水處理方法的水處理設 備，其特征在于其包含高級氧化區(qū)域(10)，其具備注射過氧化氫的構件(17)、注射所述過渡金屬鹽的構件 (18)和至少一個攪拌器(110)；管線(16)，其用于將所述水饋送到所述高級氧化區(qū)域(10)中；絮凝區(qū)域(12)，其具備注射所述絮凝劑的構件(20)和至少一個攪拌器(121)；注射所述壓載物的構件(21)，其連接到所述絮凝區(qū)域(12)或所述高級氧化區(qū)域 (10)；沉淀區(qū)域(14)，其在上部部分處具備用于所述經(jīng)處理的水的出口(22)，且在下部部分 處具備用于所述沉渣與壓載物的混合物的出口(23)；將所述沉渣的至少一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域(10)中的構件。
19.根據(jù)權利要求18所述的水處理設備，其特征在于其包含凝結區(qū)域(11)，所述凝結 區(qū)域(11)在所述絮凝區(qū)域(12)上游，且具備至少一個攪拌器(111)和注射所述凝結鹽的 構件(19)。
20.根據(jù)權利要求18和19中任一權利要求所述的水處理設備，其特征在于其包含 熟化區(qū)域(13)，所述熟化區(qū)域(13)位于所述沉淀區(qū)域(14)上游，且具備至少一個攪拌器 (131)。
21.根據(jù)權利要求18到20中任一權利要求所述的水處理設備，其特征在于所述絮凝區(qū) 域(12)與所述熟化區(qū)域(13)合并。
22.根據(jù)權利要求18到21中任一權利要求所述的水處理設備，其特征在于所述攪拌器 中的至少一者由大體上圓柱形且垂直的導流件(40)圍繞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在處理設備中處理載有膠狀、已溶解或懸浮雜質(zhì)的水的方法，所述方法包含在有至少一種過渡金屬鹽參與的情況下，使所述水在高級氧化區(qū)域(10)中與過氧化氫接觸的步驟；絮凝步驟，其在于使所述水在絮凝區(qū)域(12)中與由至少一種絮凝劑組成的至少一種壓載物且與比水密度大的至少一種不可溶粒狀材料接觸；將這樣形成的所述水與絮凝物混合物引入到沉淀區(qū)域(14)中的步驟；使所述沉淀區(qū)域(14)的上部部分處的所述經(jīng)處理的水與得自所述絮凝物的沉淀的沉渣與壓載物的混合物分離的步驟；在所述沉淀區(qū)域(14)的下部部分(23)處提取所述沉渣與壓載的混合物的步驟；將所述沉渣的至少一部分再循環(huán)到所述高級氧化區(qū)域(10)中的步驟。
文檔編號C02F1/52GK101903297SQ200880121731
公開日2010年12月1日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權日2007年12月20日
發(fā)明者塞巴斯汀·羅蓋特, 阿諾·比卡耶, 馬里埃爾·科斯特 申請人:Otv股份有限公司