[發明專利]用于對水處理設備中的篩網采用空氣沖刷的方法和裝置

在審

• 申請號: 201410809214.3
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105363276A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: T.賴特;T.J.科爾內利森
• 申請（專利權）人: 克利爾科夫系統有限公司
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松

與其它申請和專利的關系

本申請為于2013年12月27日提交的待審批的美國專利申請14/142,197的部分繼續申請，其相關的公開內容通過引用而并入在本文中。這個申請涉及序列號為No.14/464870(′870)，名為“用于移除水處理系統中的漂浮物和浮渣的裝置和方法(APPARATUSANDMETHODFORREMOVALOFFLOATABLESANDSCUMINAWATERTREATMENTSYSTEM)”的共同待審批美國專利申請，其出于所有目的而全部并入在本文中。

技術領域

本發明一般地涉及水處理領域，更具體地涉及在水處理系統中的沉淀槽，其中，粗砂和稠密固體物質被允許從入流(influent；流入物)中進行沉淀，而浮游的固體(脂肪、油、油脂、非稠密固體物質)則被阻止進入到出流(effluent；流出物)沉降器或者固定式排出管道；最具體地涉及用于在包括豎直驅動式篩箱組件(SBX)的水處理設備中采用空氣沖刷的方法和裝置。有利地，沖刷空氣還在初級沉淀池中的流入物中產生從篩式沉降器流走的低速表層流，其有助于驅動漂浮物進入一個或多個浮渣溝槽中進行處置。

背景技術

在發達及發展中國家中，對來自收集系統和廢水處理設備的廢水排放進行初級處理和消毒是改善水質的第一步。隨著國家不斷進步，添加第二級、第三級廢水處理程序以提供初級流出物的附加處理。

初級處理經由篩選來移除較大固體物質并進行重力沉淀以移除較輕和稠密固體物質，允許懸浮物質進入第二級處理程序或接收水體。采用重力沉淀或凈化的初級處理按生化需氧量(BOD)測量被認為可移除有機(污染物)負荷量的20-33%。第二級處理通過將BOD轉化成生物量(細菌)和CO₂而移除有機負荷量的另外50+%。

第二級處理提供了足夠的溫度、體積、混合以及氧氣或者在厭氧程序中為無氧的環境，以維持消耗在初級處理之后的廢水中殘留的BOD和營養物所必要的細菌群體。新有機物質連續不斷地進入處理設備中，所以現存細菌群體的一部分從該過程中被移除以促進新細菌的生長。如果從收集系統中排放的話，那么初級處理的效率會直接地影響第二級處理或者接收水體。

初級凈化器或沉降池被認為是減少BOD的最經濟手段，因為幾乎不需要能量并且不用維持生物量。初級處理沒有生物量因此就沒有曝氣能量；沒有監測生物量以根據細菌的類型和數量來確定生物量的健康度的過程控制；不需要通過移動到支流蒸煮器(digester)來分離和移除或者消耗細菌；不需要曝氣蒸煮器；并且不需要脫水和處置被稱為二次污泥的多余細菌。初級處理缺少復雜性很適合于發展中國家，并且開始有效恢復它們的地表水和蓄水層，從而致使健康問題得以減少。

現有技術的初級凈化器可以為圓形或矩形槽并且在體積上和幾何形狀上按一定尺寸形成以提供比固體沉淀速度更低的水平流體速度。液體從入口到出流堰(effluentweir)的水平流動時間和距離必須大于懸浮固體的沉淀時間和距離，以使得固體在到達高位出流堰之前沉淀到槽的底部。這些沉淀的固體包含大部分原污水中的BOD。這是重要的第一階段，因為脫離初級凈化器的固體越多(或者如果沒有初級凈化器)，則進入第二級處理程序或者流出物接收的水體中的BOD越高。進入第二級處理程序的BOD越高，所需要的第二級程序裝備和槽就越大，所需要、生產和處置的生物量就越多，必須耗費的過程能量就越多。進入接收水體的流出物流的BOD越高，水體的富營養化就越大，并且因缺少消毒而越有害于健康。

包括出流堰的篩式沉降器被公開在名為“初級均衡槽沉淀槽(PRIMARYEQUALIZATIONTANKSETTLINGTANK)”的美國專利7,972,505(′505)和名為“用于沉淀槽的篩式沉降器組件(SCREENEDDECANTERASSEMBLYFORASETTLINGTANK)”的美國專利8,398,864(′864)中，兩者出于所有目的而全部并入。篩式沉降器的移動是繞樞軸的弧形旋轉。篩式沉降器繞樞軸的豎直移動包括在運動方向上的水平和豎直移動。取決于槽的深度，樞軸臂的長度要求沉降器組件在槽中占據相對大的足跡。

2013年12月27日提交的序列號No.14/142,197的母申請公開了一種呈箱形、橢圓形或者圓筒形的改進篩網組件，其可以在豎直方向上可控地得以驅動以使篩網對污水的暴露量最優化以改變污水平面，并且其可以從污水中提升以便在專用架空裝置中進行反沖和殺菌。因為篩網組件的運動僅僅是豎直的，因此所需要的足跡可以相對小。