[發明專利]包括與重力過濾相結合的浮選的水處理方法以及相應設備

有效

• 申請號: 201380058932.5
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN104781198B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: A·加伊德;J·萊帕克
• 申請（專利權）人: 威立雅水務解決方案與技術支持公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;B01D24/02;B01D24/46;C02F1/52;C02F1/24;C02F1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李麗

技術領域

1.技術領域

本發明的領域是使水可飲用或脫鹽的水處理領域。

更確切的說，本發明涉及以結合的方式實施浮選與重力過濾的水處理技術。

背景技術

2.現有技術

可以采用不同的方法來產生飲用水。也被稱為使水可飲用的方法的這些方法包括將浮選與顆粒過濾相結合的DAFF(英文為“Dissolved Air Flottation Filtration”，即溶氣氣浮過濾)類方法。

參照圖1，這類方法包括相繼的處理周期，這些處理周期通常在于通過引流管道11將待處理水引入到可能后面接有一個或多個絮凝池10'、10"的凝聚池10中。凝聚和絮凝可以在同一個池10中進行。帶有或不帶有絮凝劑13的一種或多種凝聚劑12被注入到池中并混合到待處理水中。因此，凝聚劑的使用是必須的，而絮凝劑的使用是可選的。因此，待處理水中的呈膠態且懸浮的微粒，尤其是藻類、浮游植物，積聚并形成絮狀物。溶解在水中的有機物的一部分也可以被吸附。

預先凝聚、必要時還預先絮凝的水隨后經由上溢部18運送到浮選反應器14的注入區域140的基部，在該基部處還引入白水(eau blanche)15、即氧飽和水。在氧在浮選反應器14的內部膨脹的作用下，氣泡形成并上升到浮選反應器14的表面，隨氣泡帶動存在于水中的絮狀物。因此，氣泡與絮狀物的混合物從浮選反應器14的分離區域141以溢流經由排放槽19排出，混和物在排放槽中被為此設置的刮擦裝置推動。

已經過浮選的水在重力作用下從浮選反應器14的基部、特別是其分離區域141的基部流入到重力過濾器16中，該重力過濾器在浮選反應器14的分離區域141的位于分離區域下方的延伸部分中延伸。該重力過濾器16容置有粒狀過濾介質，該粒狀過濾介質分布在約為1.20米的最大介質高度上。該介質可以是單層的，例如由一砂層構成，該介質或者可以是多層、尤其是雙層的，例如由一砂層以及至少一個另一材料層構成，其中另一材料例如是無煙煤、輕石、顆粒狀活性炭等。來自浮選反應器14的水在該重力過濾器16中被過濾，從而濾除懸浮于其中的殘留絮狀物和殘留微粒。已處理水17在重力過濾器16的出口處被收集。

隨著水在重力過濾器16內被過濾，重力過濾器發生堵塞。為了允許重力過濾器16保持適當的性能水平，在兩個處理周期之間定期實施清洗周期。該類清洗周期通常在于經由注入裝置15'以逆流注入水通過重力過濾器16，以清理堆積在形成于過濾介質顆粒之間的間隙之間的物質。該物質與清洗用水一起上升至浮選反應器的上溢部19并從其中排出。

也可以在脫鹽處理中作為預處理實施這類方法，來自重力過濾器16的水因而用作供給脫鹽單元的給水，該脫鹽單元例如是反滲透式脫鹽單元。

這類方法特別有效，這是因為這類方法允許產生飲用水或供給反滲透式薄膜的高質量給水。但是，這類方法可以進一步加以改進。

3.現有技術中的缺陷

尤其是，將浮選與重力過濾相結合的現有技術系統的粒狀介質的高度約為1.20米。這種高度不允許使用大于10m/h的過濾速度。然而，希望能夠使用更高的速度。

此外，為了確保絮狀物和水之間的適當的液-固分離，浮選反應器14中的水的高度應足夠高。該高度通常在3.5米至5.5米之間。

鑒于這種較高的水的高度，觀察到在現有方法中，逆流注入到重力過濾器中的清洗用水的上升時間較長。舉例來說，當水在浮選反應器中的高度在4米至5.5米之間時，和當清洗用水在重力過濾器中的速度在20m³/m²/h至50m³/m²/h之間時，清洗用水上升至浮選反應器的上溢部的上升時間分別在12分鐘-16.6分鐘和4.8分鐘-6.6分鐘之間。比較而言，當以20m³/m²/h的速度清洗過濾器時，在高度在1米至1.2米之間的傳統砂過濾器中清洗用水的上升時間約為3分鐘。