專利名稱：一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)的制作方法
一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)發(fā)明的公開內(nèi)容本發(fā)明涉及一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)，并且更具體地涉及一 種通過使用生物和物理-化學(xué)工藝的組合除去存在于污染的水流中的懸浮和溶解的有機 物和無機物的方法。如所知的，水污染已經(jīng)是一個全社會的問題，關(guān)注的主要區(qū)域是位于人類聚集 區(qū)附近的區(qū)域。水的污染表明它可能受到其一次或多次使用的損壞并且可能直接打擊人口，因 為它被用于飲用、洗浴、洗滌衣物和器具，并且主要用于喂養(yǎng)人類和家畜。此外，它供 應(yīng)我們的城市并且還被用在工業(yè)中和用于灌溉耕地。因此，水必須具有清潔的外觀，純 正的味道并且沒有致病性微生物，這是從其在河和大壩中收集的時刻開始至它到達城市 居民或鄉(xiāng)村之時，通過其處理實現(xiàn)的。河水在其含有低于每升1000個大腸桿菌和低于10個致病性微生物(如引起寄 生蟲病、霍亂、血吸蟲病、傷寒癥、肝炎、鉤端螺旋體病、脊髓灰白質(zhì)炎(polio)等的那 些)時被認為具有良好的質(zhì)量。因此，為了水可以保持在這些條件下，必須防止其被農(nóng) 業(yè)廢物(或化學(xué)或有機的)、下水、工業(yè)廢物、垃圾或腐蝕性沉積物污染。在其它因素中，水污染的原因包括家庭下水、工業(yè)廢物、市區(qū)雨水排放以及 灌溉廢水。換言之，水污染的主要原因在于未處理過的下水的收集、未收集下水的區(qū) 域、大量家庭和工業(yè)垃圾、暗中傾倒區(qū)、在不滲透表面如街道、建筑物或攜帶表面污染 的其它鋪路區(qū)中的雨水排放，加上進入地表并且污染地下水的過量肥料。高含量有機物的存在可能帶來水中氧的完全消耗，從而以魚類和其它形式的水 生生命的消失作為結(jié)束。高BOD值可能表示水中存在的微生物群落的增加并且干涉水生 生命的平衡，此外還產(chǎn)生不愉快的味道和氣味。為了防止水惡化，政府和工業(yè)必須投資于可以允許衍生自人類活動的廢水、排 泄物(dejects)和液體廢物快速而安全移去的有效排水系統(tǒng)以及輸送和處理移去物的系 統(tǒng)。此外，大眾必須知道污染和環(huán)境問題，因為為了保護水進行的努力越大，其處理就 越好且越便宜，并因此大眾也得到回報。但是，現(xiàn)在只有少數(shù)國家對于構(gòu)造下水收集網(wǎng)絡(luò)和有效的衛(wèi)生系統(tǒng)具有預(yù)防性 計劃。因此，在今天的市場上存在幾種類型的水處理，其目標在于改善受這些問題影 響的大眾的衛(wèi)生、經(jīng)濟和社會條件。出現(xiàn)的情況是，多數(shù)水處理包括極其昂貴的系統(tǒng)，因為它們需要完成大的土建 工程，所述的土建工程包括構(gòu)造下水提升裝置、流出減少槽、厭氧和/或需氧反應(yīng)器、 用于凝結(jié)池、絮凝、沉降或浮選、過濾等的槽。除了增加系統(tǒng)的費用外，這樣的工程使 其實施減慢并且阻止其適合于所有類型的水流。旨在克服這些常見問題，本發(fā) 明的發(fā)明人開發(fā)了一種用于處理水流的可變連續(xù) 流模塊化系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)除去水流本身中存在的懸浮和溶解有機和無機物，從而使得可以開發(fā)用于以下的水資源將來重新利用；工業(yè)的實施和開發(fā)；城市水流作為娛樂 目的和運動用的要素的使用；和保存自然水源抗過分污染以及其在充分使用條件下的維 護。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于以低實施成本處理水流的具有可變連續(xù) 流的模塊化系統(tǒng)，其可以適于任何類型的水流(CA)。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理水流的具有可變連續(xù)流的模塊化系 統(tǒng)，其在與已知方法相比時可容易而快速地實施，在沿水流(CA)安裝的地方只要求小的 改動。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理水流的具有可變連續(xù)流的模塊化系 統(tǒng)，其可以實現(xiàn)用于處理過的水的先前確定的質(zhì)量標準要求，盡管在該系統(tǒng)的一些中間 模塊中接收污染的負荷。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理水流的具有可變連續(xù)流的模塊化系 統(tǒng)，其容易以降低的成本構(gòu)造、操作和維護，此外即使在變化污染負荷、流出和水流水 平變化的情況下也是令人滿意地有效的。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于處理水流的具有可變連續(xù)流的模塊化系 統(tǒng)，其利用生物和物理-化學(xué)工藝的組合，從而旨在預(yù)期到清潔水體的結(jié)果，在短得多 的時間改善水的質(zhì)量并且要求更少的被利用資源。本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點通過一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系 統(tǒng)實現(xiàn)，其使得可以通過實施如下工藝而處理任何污染的水流(CA)，不論所述的水流接 受厭氧工藝與否(0)采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(1)，之后是根據(jù)專利 PI9702430-9的物理-化學(xué)工藝(2)；之后是采用曝氣和氧化水流的需氧生物工藝(3)，并 且再一次是物理-化學(xué)工藝(4)。應(yīng)當強調(diào)的是，將所述處理相關(guān)聯(lián)的數(shù)量和方式可以根 據(jù)水流及其環(huán)境的尺度和特性而變化。大長度的某些水流可以接受“η”次物理-化學(xué) 處理，之后或之前是采用曝氣和氧化水流的需氧生物工藝，這也可以接收沿著所述處理 的污染負荷的貢獻，并且繼續(xù)確保先前確定的質(zhì)量標準。采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(1)可以包括一個或多個曝氣站以 恢復(fù)所述水中溶解的氧水平，從而允許所述需氧生物工藝利用細菌和所述曝氣的氧化 劑能力以消耗有機物和特定的水溶性物質(zhì)而不需要向所述水流(CA)中添加并且混合 (mixture)化學(xué)品在整個第一處理期間發(fā)生，從而產(chǎn)生由所述物理-化學(xué)工藝(2)處理的 流出物(El)。物理-化學(xué)工藝(2)，根據(jù)相同發(fā)明人的專利PI 9702430-9，包括以下階段將 絮凝或凝結(jié)用材料加入到要被處理的所述水流的地方，在懸浮液中添加粒子，形成更大 尺寸和密度的絮片(flake)，這限定了在所述水流(CA)下流的絮凝池(Fl)；使更大尺寸 和密度的聚集粒子至少接受采用微氣泡的微曝氣階段(M1)，這限定沿著所述水流(CA) 的浮選池(Fol)，使得浮選材料的凝結(jié)、濃縮和增稠發(fā)生；以及促使?jié)饪s的浮選材料去 除(R)。應(yīng)當強調(diào)的是，所述微曝氣階段可以用采用納米氣泡注入的納米曝氣階段代替 或補充。由物理-化學(xué)工藝(2)處理的流出物(E2)進入到第三處理，所述第三處理包 括采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(3)，因為物理-化學(xué)處理(2)使水被氧 飽和。但是，由于需氧處理消耗了溶解于水中的氧，在此處理中可以使用一個或多個中間曝氣站，以恢復(fù)溶解于水的氧水平，由此允許需氧生物工藝在整個第三處理中發(fā)生； 在此模塊之后，處理過的流出物(E3)可以流到第四處理，所述的第四處理包括物理-化 學(xué)工藝(4)，這將除去物理-化學(xué)處理(2)的大量的殘余部分以及在包括采用曝氣和氧化 流(CA)的需氧生物工藝(3)的處理中產(chǎn)生的顆粒物。 根據(jù)相同發(fā)明人的專利PI9702430-9，物理-化學(xué)工藝沿著水流發(fā)生。重要的是強調(diào)上述物理-化學(xué)處理工藝比常規(guī)處理站貴很多，所述常規(guī)處理 站包括使用鋼或混凝土槽和用于泵送偏離水流的提升站的幾個處理段。此外，當與物 理-化學(xué)處理相比時，采用曝氣和氧化水流的需氧生物處理更便宜，因為它利用細菌和 所述曝氣的氧化劑能力，以消耗有機物和特定的可溶于水中的物質(zhì)而不需要向所述水流 中添加并且混合化學(xué)品。所述曝氣可以通過采用環(huán)境空氣、富氧空氣或甚至純氧的大氣 泡、微氣泡、納米氣泡以氧到水中的傳送可以以幾種方式發(fā)生這樣的方式進行。下面參考附圖描述本發(fā)明的用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)，所述的附 圖是作為實例給出的而不限制本發(fā)明，其中

圖1示意性地表示水流(CA)(無論其接受厭氧工藝與否(0))接受可變連續(xù)流模 塊化系統(tǒng)的場所，所述可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)用于在以下情況下處理所述的水流采用 曝氣和氧化水流(CA)的第一需氧生物處理(1)、包括物理-化學(xué)工藝(2)的第二處理、 采用流出物的氧化的第三需氧生物處理(3)和第四物理-化學(xué)處理(4)；和圖2是在采用曝氣和氧化水流的需氧生物處理中確定曝氣站的定位的圖示。根據(jù)圖1，將用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)安裝在接受厭氧工藝或沒有 接受厭氧工藝(0)的水流(CA)的污染場所，所述的水流(CA)開始接受采用曝氣和氧化 水流(CA)的第一需氧生物處理(1)。處理(2)稱作物理-化學(xué)工藝。還根據(jù)圖1，包含采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物處理(3)的處理可以包 括一個或多個中間曝氣站(Al-3)，(A2-3)，(An-3)，其在此處理中使用以恢復(fù)溶解在 水中的氧的水平。在圖1中，處理(4，6)再次稱作物理-化學(xué)工藝。因此，在采用曝氣和氧化流(CA)的需氧生物工藝之后或之前，可以存在數(shù)量 (η)的物理-化學(xué)工藝，其根據(jù)所述水流及其污染的支流的污染物理負荷等的水力特性而 被確定數(shù)量、分布和定尺寸。盡管已經(jīng)描述并且舉例說明了工藝，但是應(yīng)當強調(diào)的是，在沒有偏離本發(fā)明的 范圍的情況下，建設(shè)性的變化和適用性是可能的并且可實現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)”，其特征在于，可以通過實施如下 工藝而處理污染的水流(CA)，不論所述的水流接受厭氧工藝與否(0)采用曝氣和氧化 水流(CA)的需氧生物工藝(1)，之后是通過除去在所述水流中含有的污染材料和/或物 質(zhì)的工藝進行的物理-化學(xué)工藝(2)；之后是采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝 (3)，并且再一次是物理-化學(xué)工藝(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)”，其特征在于， 采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(1)配備有一個或多個曝氣站以恢復(fù)所述水中 溶解的氧水平，從而允許所述需氧生物工藝利用細菌和所述曝氣的氧化劑能力以消耗有 機物和特定的水溶性物質(zhì)，而不需要向所述水流(CA)中添加并且混合化學(xué)品在整個第一 處理期間發(fā)生，從而產(chǎn)生將要由所述物理-化學(xué)工藝(2)處理的流出物(El)。
3.“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)”，其中所述物理-化學(xué)工藝(2) 包括以下階段將絮凝或凝結(jié)用材料加入到將要處理所述水流的地方，在懸浮液中添加 粒子，形成更大尺寸和密度的絮片，這限定在所述水流(CA)下流的絮凝池(Fl)；使更 大尺寸和密度的聚集粒子至少接受采用微氣泡的微曝氣階段(M1)，這限定沿著所述水流 (CA)的浮選池(Fol)，使得浮選材料的凝結(jié)、濃縮和增稠發(fā)生；以及促使?jié)饪s的浮選材 料去除(R)，所述物理-化學(xué)工藝(2)沿著所述水流發(fā)生并且根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在 于，所述微曝氣階段可以用采用納米氣泡注入的納米曝氣階段代替或補充。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)”，其特征在 于，將所述流出物(E2)傳遞至第三處理，所述第三處理包括采用曝氣和氧化由所述物 理-化學(xué)工藝處理之后水流(CA)的需氧生物工藝(3)，使得可以沿包括所述需氧生物工 藝(3)的處理安裝一個或多個中間曝氣站(Al-3)，(A2-3)，(An-3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4的“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)”，其特征在 于，將處理過的流出物(E3)進行物理-化學(xué)處理(4)，這將除去所述物理-化學(xué)處理(2) 的殘余部分以及在包括采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(3)的處理中產(chǎn)生的顆 粒物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5的“一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系 統(tǒng)”，其特征在于，物理-化學(xué)工藝的數(shù)量(η)和聯(lián)合可以在采用曝氣和氧化水流(CA) 的需氧生物工藝之后或之前，根據(jù)所述水流及其污染支流的水特性，污染物理負荷等確 定數(shù)量、分布和定尺寸。
全文摘要
一種用于處理水流的可變連續(xù)流模塊化系統(tǒng)，使得可以通過實施如下工藝而處理任何污染的水流(CA)，不論所述的水流接受厭氧工藝與否(0)采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(1)，之后是根據(jù)專利PI9702430-9的物理-化學(xué)工藝(2)，之后是采用曝氣和氧化水流(CA)的需氧生物工藝(3)，并且再一次是物理-化學(xué)工藝(4)。
文檔編號C02F9/14GK102015552SQ200880129106
公開日2011年4月13日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者普羅科皮奧·戈梅斯德·奧利弗拉·內(nèi)托, 若昂·卡羅斯·戈梅斯德·奧利弗拉, 費莉佩·戈梅斯德·奧利弗拉 申請人:普羅科皮奧·戈梅斯德·奧利弗拉·內(nèi)托, 若昂·卡羅斯·戈梅斯德·奧利弗拉, 費莉佩·戈梅斯德·奧利弗拉